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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Depósitos auríferos associados ao magmatismo félsico da Província de Alta Floresta (MT), Cráton Amazônico : litogeoquímica, idade das mineralizações e fonte dos fluidos
Title Alternative: Intrusion-hosted gold deposits related to the felsic magmatism of the Alta Floresta Gold Province (MT), Amazon Craton : lithogeochemistry, mineralization ages and source of fluids
Author: Assis, Rafael Rodrigues de, 1985-
Advisor: Xavier, Roberto Perez, 1958-
Abstract: Resumo: MINERALIZAÇÕES E FONTE DOS FLUIDOS. A Província Aurífera de Alta Floresta, porção centro-sul do Craton Amazônico, localiza-se entre os limites das províncias geocronológicas Ventuari ¿ Tapajós (1,95-1,8 Ga) e Rio Negro ¿ Juruena (1,8-1,55 Ga), ou entre as províncias tectônicas Tapajós ¿ Parima (2,03-1,88 Ga) e Rondônia ¿ Juruena (1,82-1,54 Ga), a depender do modelo adotado para o cráton. Ela é essencialmente constituída por sequências plutôno-vulcânicas derivadas de diversos arcos vulcânicos amalgamados no decorrer do Paleoproterozóico. No segmento leste da província, na região que compreende as cidades de Peixoto de Azevedo ¿ Matupá ¿ Guarantã do Norte ¿ Novo Mundo (MT), rochas plutônicas e vulcânicas de composição granítica hospedam mais de uma centena de depósitos auríferos concentrados ao longo do Cinturão Peru ¿ União do Norte, de direção NW-SE. Com base na paragênese e estilo do minério, essas mineralizações podem ser agrupadas em três tipologias principais: (1) Au ± Cu disseminados em sistemas graníticos e dominantemente representados por pirita e concentrações variáveis de calcopirita e hematita; (2) Sistemas filonares de Au ± Cu essencialmente constituídos por pirita com calcopirita subordinada; e (3) Au + metais de base confinados a veios e vênulas que truncam sequências vulcano-sedimentares sin- a pós-tectônicas. Neste contexto, três grupos principais de rochas plutônicas podem ser distinguidos: (1) embasamento granítico e granitóides antigos; (2) intrusões graníticas de composição sieno/monzogranítica que hospedam as principais mineralizações auríferas da província; e (3) hospedeiras sub-vulcânicas de composição monzogranítica a tonalítica. No conjunto, essas unidades representam um magmatismo cálcio-alcalino oxidado, hidratado, de médio a alto K, meta- a peraluminoso e ferroso a ligeiramente magnesiano, possivelmente derivado da fusão parcial da crosta inferior (manto metassomatizado) em ambiente de arcos vulcânicos. Embora a principal hospedeira plutônica (Granito Guarantã) exiba importantes características adakíticas, compreende-se que seu magma fonte tenha se formado nas porções profundas da crosta, com plagioclásio instável, mas granada e hornblenda estáveis. Os novos dados U-Pb em zircão (SHRIMP) indicam que as idades de cristalização do embasamento granítico variam de 1.980 ±8,8 Ma (Gnaisse Nova Guarita) a 1.978 ±8,1 Ma (tonalito foliado), enquanto as hospedeiras graníticas teriam se formado entre 1.904 ±4,6 Ma (Granodiorito X1), 1.901 ±6,8 Ma (Tonalito Pé Quente) e 1.863 ±4,8 Ma (Granodiorito Jorge) e as hospedeiras sub-vulcânicas entre 1.774 ±7,5 (Pórfiro União do Norte) e 1.773 ±5,7 Ma (quartzo-feldspato pórfiro X1). Os valores ?Nd(t) (-5,49 a -0.975) e as idades modelo TDM (2,36 a 2,02 Ga) sugerem magmas de derivação mantélica extraídos de fonte paleoproterozóica, em que a cristalização fracionada teria correspondido ao principal vetor de evolução petrogenética e, em menor escala, processos de contaminação crustal. Coletivamente, é proposto que esses litotipos tenham se originado a partir de três estágios magmáticos principais: (1) embasamento granítico e granitóides antigos no Orosiriano; (2) hospedeiras granodiorititicas-tonalíticas durante o Orosiriano tardio; e (3) pórfiros e sub-vulcânicas no Statheriano. Esses eventos estariam respectivamente associados à construção do (A) Arco Magmático Cuiú-Cuiú; (B) Arco Magmático Juruena; e (C) contexto pós-colisional do Arco Magmático Juruena. Neste arcabouço geológico, enquadram-se os depósitos magmático-hidrotermais do Pé Quente, Luizão, X1 e Francisco, correspondentes aos alvos de estudo dessa tese na escala de depósitos. Os depósitos Pé Quente (Suíte Pé Quente, 1,97-1,9 Ga), Luizão (Granito Novo Mundo; 1,97-1,96 Ga) e X1 (Granito Guarantã; 1,9 Ga), representam os principais exemplos de mineralizações de Au ± Cu disseminadas em sistemas graníticos, enquanto o depósito do Francisco (Pórfiro União do Norte; 1,77 Ga) seria o principal representante de mineralizações auríferas filonares associadas a metais de base. As zonas mineralizadas dos depósitos X1 e Luizão estão condicionadas a uma forte alteração fílica (muscovita grossa + quartzo + sulfetos) com abundantes concentrações de pirita, mas variável de calcopirita e hematita. Essas zonas estão circunscritas a uma intensa alteração potássica pervasiva com ortoclásio + microclínio ± hematita. Embora essas alterações também ocorram no depósito Pé Quente, seu minério está temporalmente relacionado tanto a uma alteração sódica precoce quanto à alteração fílica. No depósito do Francisco, contudo, o minério está confinado a veios de quartzo com extensos halos de alteração sericítica com pirita + esfalerita + galena ± calcopirita ±digenita disseminadas. Essas alterações são margeadas por uma forte alteração potássica com ortoclásio ± hematita, a qual está circunscrita a uma ampla zona de alteração propilítica de cunho regional. Assembleias de inclusões fluidas provenientes de cristais de quartzo dos depósitos Pé Quente e X1 indicam a coexistência de duas tipologias principais de fluidos: (1) um fluido aquoso de ampla salinidade (2,1 a 26,1% eq. NaCl) e de baixa a moderada temperatura (126,5°C a 268,4°C), coexistentes com fluidos (2) aquo-carbônicos de baixa salinidade (6,1 a 8,9% eq. NaCl), mas altas temperaturas (251,6° a 334,6°C), indicativas de aprisionamento heterogênio em condições de imiscibilidade em um sistema magmático-hidrotermal profundo. No depósito Luizão, o regime de fluidos é registrado por fluidos (1) aquoso-salinos (33,6-37% eq. NaCl) com temperaturas entre 200° e 280°C; coexistente com (2) fluidos aquosos bifásicos de baixa salinidade (2,5-15% eq. NaCl) e temperatura (95°-185°C), indicativos de processos de separação de fases em nível crustal mais raso quando comparado aos depósitos Pé Quente e X1. E finalmente, no depósito do Francisco, as assembleias de inclusões fluidas indicam fluidos eminentemente aquosos de baixa à moderada salinidade (até 24,7% eq. NaCl) e temperatura (85,3°C a 373,2°C), que exibem grande variação quanto ao grau de preenchimento pela fase de vapor (10-70%), sugestivos de processos de ebulição em nível crustal raso. Adicionalmente, os dados isotópicos para oxigênio, deutério e enxofre indicam forte componente magmática para os depósitos do Pé Quente, Luizão e X1, enquanto que no depósito do Francisco, fluidos eminentemente magmáticos teriam interagido com fluidos externos, possivelmente de origem meteórica. Em virtude das similaridades entre seus principais atributos geológicos, assembleias de inclusões fluidas e dados isotópicos, os depósitos Pé Quente, Luizão e X1 podem ser classificados como similares a depósitos do tipo ouro pórfiro, porém, posicionados em níveis crustais mais profundos do que os clássicos exemplos andinos, enquanto o depósito do Francisco seria equivalente às mineralizações epitermais de sulfetação intermediária. No âmbito dessas mineralizações, são reportadas as primeiras idades Re-Os em sulfetos provenientes das principais zonas auríferas dos depósitos supracitados, assim como as primeiras idades da alteração hidrotermal (40Ar/39Ar) associadas à zona mineralizada do depósito epitermal da província. As idades Re-Os em concentrados de pirita do depósito Pé Quente variam de 1.792 ±9 Ma a 1.784 ±11 Ma (idade modelo: 1.787 ±5,5 Ma), enquanto que para o Luizão elas estão compreendidas entre 1.790 ±9 Ma e 1.782 ±9 Ma (idade modelo: 1.787 ±6,2 Ma). No depósito X1, as idades Re-Os em molibdenita são coincidentes aos casos anteriores: entre 1.787 ±7 Ma e 1,785 ±7 Ma (idade modelo: 1.786 ±5 Ma). No depósito do Francisco, as idades 40Ar/39Ar em alíquotas de sericita oriundas do halo de alteração sericítico fornecem idades entre 1.779 ±6,28 a 1.777 ±6,3 Ma e, portanto, bastante similares aos depósitos disseminados de Au ± Cu. Em adicional, as idades 40Ar/39Ar da alteração fílica do depósito Pé Quente variam de 1.833,6 ±6,2 a 1.830,6 ±6.2 Ma, enquanto que no depósito X1 essas idades estão compreendidas entre 1.733,3 ±6,2 a 1.751,3 ±6,1 Ma. A grande uniformidade isotópica obtida para os depósitos disseminados de Au ± Cu fornece uma excelente idade isocrônica em 1.786 ±1 Ma, com idade modelo em 1.787 ±3,2 Ma, as quais permitem apontar para um único e estreito evento aurífero na Província, centrado no Statheriano e que teria durado aproximadamente 10 Ma. No conjunto, essas idades, portanto, demonstram a contemporaneidade das mineralizações com o alojamento de corpos porfiríticos sub-vulcânicos sin- a pós-colisionais na Província, correlacionados às suítes Colíder (quartzo-feldspato pórfiro X1) e Teles Pires (Pórfiro União do Norte), pertencentes ao terceiro evento magmático da província. Logo, as idades Re-Os diferem substancialmente das idades U-Pb das hospedeiras plutônicas graníticas dos depósitos investigados. Esse fato demonstra não haver qualquer conexão genética entre o plutonismo granítico e processos responsáveis pelas mineralizações auríferas da província, diferentemente dos três eventos auríferos até então propostos para a província: (1) 1,98-1,95 Ga (e.g. depósitos Luizão e Pé Quente); (2) 1,87-1,85 Ga (depósitos X1 e Serrinha) e (3) 1,77-1,79 Ga (depósito do Francisco). Essas idades abrem, portanto, novas perspectivas para a exploração aurífera na Província, visto que unidades vulcânicas e sub-vulcânicas de idade 1,78-1,77 Ga agora se tornam alvos potenciais à exploração

Abstract: The Alta Floresta Gold Province, eastern portion of the Amazon Craton, extends between the Ventuari ¿ Tapajós (1.95 to 1.8 Ga) and Rio Negro ¿ Juruena (1.8 to 1.55 Ga) geochronological provinces, or between the Tapajós ¿ Parima (2.03-1.88 Ga) and Rondônia ¿ Juruena (1.82-1.54 Ga), depending on the model used. The province is mainly composed of arc-type plutono-volcanic sequences amalgamated during the Paleoproterozoic. At the easternmost segment of the province, in region that comprises the districts of Peixoto de Azevedo ¿ Mautpá ¿ Guarantã do Norte ¿ Novo Mundo (MT), a significant number of gold deposits are distributed along a NW-SW striking belt (Peru ¿ União do Norte belt) hosted by plutonic and volcanic rocks of granitic composition. Based on ore and stype paragenesis, these gold mineralizations can be clustered into three main groups: (1) Au ± Cu disseminated within granitic systems and essentially represented by pyrite and variable amounts of chalcopyrite and hematite; (2) Au ± Cu-rich veins mainly composed of pyrite and subordinated chalcopyrite; and (3) vein-type Au + base metals that crosscut sin- to post-collisional volcano-sedimentary sequences. Whitin this context, three major groups of plutonic rocks may be distinguished: (1) basement and old granitoids; (2) granitic intrusions that vary in composition from tonalite to syeno/monzogranite and that host the major gold mineralizations within the province; and (c) subvolcanic hosts of tonalite to monzogranite composition. These units display affinities to the calc-alkaline, oxidized, hydrated, medium to high-K, meta- to peraluminous and ferrous to slightly magnesium (I-type granites), possibly derived from volcanic arc-type setting from partial melting of lower crustal sources (metasomatized mantle). Although the main granite host (Guarantã granite) exhibits an adakite-signature, it is understood that its magma might have been derived from a deep crustal level, with instable plagioclase, garnet and hornblende stable. The new SHRIMP U-Pb zircon ages suggest that the crystallization ages related to the granitic basement range from 1,980 ±8.8 Ma (Nova Guarita gneiss) to 1,978 ±8.1 Ma (foliated tonalite), where those obtained to plutonic granitic host rocks are between 1,904 ±4.6 Ma (X1 granodiorite), 1,901 ±6.8 Ma (Pé Quente tonalite) and 1,863 ±4.8 Ma (Jorge granodiorite), and those related to subvolcanic host rocks vary from 1,774 ±7.5 (União do Norte porphyry) to 1,773 ±5.7 Ma (X1 quartz-feldspar porphyry). The ?Nd(t) (-5.49 to -0.975) and TDM ages (2.36 to 2.02 Ga) are indicative of Paleoproterozoic mantle-derived magmas with fractional crystallization as the main vector of evolution to these lithotyepes, such as crustal contamination in minor importance. Collectively, these lithotypes can be clustered into three main magmatic stages: (1) Orosirian granitic basement and old granites; (2) Late Orosirian granodiorite-tonalite host intrusions; and (3) Statherian porphyries and subvolcanics. These events would related, respectively, the construction of (A) Cuiú-Cuiú magmatic arc; (B) Early Juruena magmatic arc; and (C) Post-collisional Juruena magmatic arc setting. Within this geological context, we have the Pé Quente, Luizão, X1 and Francisco magmatic-hydrothermal gold deposits, the main case of study in this work. The Pé Quente (Pé Quente suite; 1.97-1.9 Ga), Luizão (1.97-1.96 Ga) and X1 (Guarantã granite; 1.9 Ga) deposits represent the major disseminated Au ± Cu mineralization in granitic systems, whereas the Francisco deposit (União do Norte porphyry; 1.77 Ga) would correspond the principal exemple of vein-type gold + base metals. The Luizão and X1 ore-zones are related to a strongly and pervasive phyllic alteration (coarse-grained + quartz + sulfide) wich high concentrations of pyrite but variable chalcopyrite and hematite. These hydrothermal zones are limited by a strong and pervasive potassic alteration with orthoclase + microcline ± hematite. Although these hydrothermal alterations are also found in the Pé Quente deposit, its ore is temporally related both to an early sodic as phyllic alterations. At the Francisco deposit, however, the main ore-zones are restricted to quartz-rich veins with metric sericitic alteration halos (5 to 6 m) with disseminated pyrite + sphalerite + galena ± chalcopyrite ± digenite. Collecvely, these hydrothermal alterations are limited by a regional propylitic alteration. Fluid inclusion assemblages in quartz crystals from X1 and Pé Quente deposits reveal the presence of two types of ?uids: (1) aqueous two-phase inclusions with wide salinity (2.1-26.1 wt.% eq. NaCl) and homogenization temperatures (126.5°C to 268.4°C); and (2) H2O-CO2 inclusions of low salinity (6.1-8.9 wt.% eq. NaCl) and higher temperatures (251.6° to 334.6°C), suggestive of heterogeneous entrapment by immiscibility processes in a deep magmatic-hydrothermal system. At the Luizão deposits, the fluids regime revel the coexistence of two types of aqueous fluids: (1) a high salinity (33.6 to 37 wt% NaCl eq.) fluids represented by halite-bearing fluid inclusions with temperatures that range from 200° to 280°C; and (2) a low salinity (2.5 ¿ 15 wt% NaCl eq.) and lower temperature fluid represented by two-phase inclusions, indicating fluid phase-separation processes at shallower crustal level if compared the Pé Quente and X1 deposits. And finally, at Francisco deposit the fluids are mainly composed of low to moderate salinity (up to 24 wt.% eq. NaCl) and temperature (85.3° to 373.2°C) and salinity aqueous fluid inclusions with heterogeneity in the vapor-phase filling degree (10-70 vol.%), which are suggestive of boiling processes in a shallower crustal leve. Moreover, oxygen, deuterium and sulfur isotope data do indicate a strong magmatic signature to the Pé Quente, X1 and Luizão deposits, whereas in the Francisco deposit, fluids essentially magmatic may have interacted with meteoric fluids. Based on the similarities between the major geological attributes, fluid inclusions assemblages and isotopic data, the Pé Quente, X1 and Luizão deposit can be similar to gold-only, Cu-poor porphyry systems, however, placed within deeper crustal levels than those classically interpreted as andian-type porphyry, whereas the Francisco deposits would be equivalent to polymetallic epithermal deposits of intermediate sulfidation. About these gold mineralizations, this work reports for the first time Re-Os pyrite and molybdenite ages for the Au ± disseminated deposits, such as the firt hydrothermal alteration ages (40Ar/39Ar) related to the ore-zones of the epithermal systems from the province. The Re-Os pyrite ages for the Pé Quente deposit vary from 1,792 ±9 Ma to 1,784 ±11 Ma (model age: 1.787 ±5,5 Ma), whereas those for Luizão deposit are between 1,790 ±9 Ma and 1,782 ±9 Ma (model age: 1,787 ±6.2 Ma). The Re-Os molybdenite ages for X1 deposit are very similar to the previously deposits, because it range from 1,787 ±7 Ma to 1,785 ±7 Ma (model age: 1,786 ±5 Ma). At the Francisco deposit, the 40Ar/39Ar ages from sericite samples from sericitic halo vary from 1,779 ±6.28 to 1,777 ±6.3 Ma, therefore, very similar to those obtained to the Au ± disseminated deposits. Additionally, the 40Ar/39Ar ages to the phyllic alterations from Pé Quente deposit range from 1,833.6 ±6.2 to 1,830.6 ±6.2 Ma, whereas to the X1 deposit these ages are constrained between 1,733.3 ±6.2 to 1,751.3 ±6.1 Ma. The isotopic uniformity of the disseminated Au ± Cu deposits provides an excellent isochronous age at 1.786 ±1 Ma, with model age at 1.787 ±3.2 Ma, suggesting a major and unic Staherian gold metallogenetic event within the Alta Floresta Gold Province that would lasted approximately 10 Ma. These ages allow us to correlate the ore-forming processes with the post-collisional felsic magmatism of the Juruena arc, possibly associated to the emplacement of the Colíder (quartz-feldspat porphyry) and Teles Pires (União do Norte porphyry) suites, belonging to the third magmatic event that took place in the province. Therefore, the Re-Os sulfide ages are substantially different from the U-Pb zircon crystallization ages of the plutonic granitic host rocks. This demonstrates that there is no genetic connection between the emplacement of granitic plutons and the ore-forming processes responsible for the gold mineralization in the province, contrasting, therefore, to the three auriferous events so far proposed to the province: (i) 1.98-1.95 Ga (e.g. Luizão and Pé Quente deposits); (ii) 1.87-1.85 Ga (X1 and Serrinha deposits); and (iii) 1.77-1.79 Ga (e.g. Francisco deposit). These new Re-Os pyrite and molybdenite ages open new perspectives for gold exploration in the province as volcanic and sub-volcanic units of 1.78 to 1.77 Ga now may become prime targets
Subject: Ouro - Minas e mineração - Alta Floresta (MT)
Mineralizações auríferas
Geocronologia
Crátons - Amazônia
Editor: [s.n.]
Citation: ASSIS, Rafael Rodrigues de. Depósitos auríferos associados ao magmatismo félsico da Província de Alta Floresta (MT), Cráton Amazônico: litogeoquímica, idade das mineralizações e fonte dos fluidos. 2015. 320 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/287787>. Acesso em: 27 ago. 2018.
Date Issue: 2015
Appears in Collections:IG - Tese e Dissertação

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