UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

ABSTRACTS
DE CONTRIBUIÇÕES CIENTÍFICAS DO IG/UnB
ANO 1995

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METAMORPHISM OF HYDROTHERMALLY ALTERED ROCKS IN A VOLCANOGENIC MASSIVE SULFIDE DEPOSIT: THE PALMEIRÓPOLIS, BRAZIL, EXAMPLE

SYLVIA M. ARAUJO
J. JEFFREY FAWCETT
STEVEN D. SCOTT

Revista Brasileira de Geociências(1995), 25(3): 173-184.

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D'el-Rey Silva,1995

TECTONIC EVOLUTION OF THE SERGIPANO BELT, NE BRAZIL

LUIZ JOSÉ HOMEM D'EL-REY SILVA

Revista Brasileira de Geociências(1995), 25(4): 315-332. 

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ABSTRACT

The Sergipano Belt is a ESE-WNW trending, sub-greenschist to amphibolite grade metavolcano-sedimentary wedge between the southern part of the Borborema Province, known as the Pernambuco-Alagoas Massif, and the São Francisco Craton, in NE Brazil, polydeformed and metamorphosed about 650Ma ago. From S to N the belt comprises a domain of cratonic sediments, and two metavolcano-sedimentary domains, deposited around mantled Archean-Paleoproterozoic basement gneiss domes. The northern part of the belt also encloses a domain of migmatites and two igneous domains, and is intruded by several syn- to late-tectonic granitic bodies. Intensive geological mapping (1:50,000 and 1:100,000 scales) carried out in a key area of the southern part of the belt, has provided abundant stratigraphic and structural data allowing to interpret the tectonic evolution of the belt in terms of the closure of an asymmetric, laterally continuous basin infilled under a syn-depositional extensional regime and evolving into an oceanic basin (the Canindé sea). The structural analysis indicates a basement-involved D1-D3 ductile to brittle-ductile deformational evolution, D2-D3 being associated with a sinistral transpression throughout the belt. The closure of the Canindé* sea was probably followed by an oblique collision of the Borborema Province with the São Francisco Craton, then leading to the inversion of the extensional faults of the opening of the basin, and providing the ingredients to understand the lithotectonic domains and the evolution of the Pernambuco-Alagoas Massif. Most tectonic features of the Sergipano Belt fit with those found in other mobile belts of the Pan-African/Brasiliano orogeny, and suggest a model compatible with the supercontinent that evolved by fragmentation and amalgamation along long-lived zones of lithosphere weakness throughout the Proterozoic.

RESUMO

A Faixa Sergipana é uma cunha metavulcanossedimentar de direção WNW-ESE, situada na parte sul da Provfncia Borborema, entre o Maciço Pernambuco-Alagoas e o Craton de São Francisco, no NE do Brasil, que foi polideformada e metamorfisada até o fácies anfibolito, localmente atingindo anatexia, há aproximadamente 650 Ma. De sul para norte, a faixa compreende um dominio de sedimentos cratonicos e dois dominios metavulcanossedimentares, depositados em torno de domos gndissicos do embasamento arqueanopaleoproterozóico. Na parte norte, onde tambem existem um domfnio de migmatitos e dois dominios igneos, ocorrem diversos corpos graniticos sin a tardi tectônicos. Mapeamento geológico intensive (escalas 1:50.000 e 1:100.000) realizado em drea chave na parte sul da Faixa Sergipana possbilitou a coleta de abundantes dados estratigraficos e estruturais que permitem interpretar a sua evolução tectônica em termos do fechamento de uma bacia asimetrica e lateralmente contínua, que foi preenchida durante a tectônica extensional e provavelmente evoluiu para abertura de um oceano (Mar do Canindé. Embasamento e cobertura foram envolvidos em deformação polifasica D1-D3 dúctil a dúctil-ruptil, evidenciando evolução monociclica progressiva, sendo D2-D3 associadas com transpressao sinistral. O fechamento do mar do Canindé completou-se provavelmente através de uma colisão oblíqua do Craton São Francisco com a parte sul da Província Borborema, ocasionando a inversão das falhas extensionais da fase de abertura da bacia, fornecendo os ingredientes necessaries ao entendimento do significado tectonico dos diversos dominios, bem como ao entendimento da formagao e posterior individualização do Maciço Pernambuco-Alagoas ao longo de zonas de cisalhamento regionais. As feições tectonicas da Faixa Sergipana sao tambem comuns a outras faixas mdveis do sistema orogenético Pan-Africano/Brasiliano e são compatíveis com a fragmentação e amalgamação do supercontinente Gondwana ao longo de zonas de fraqueza litosferica no Proterozóico.

D'el-Rey Silva & McClay,1995

ESTRATIGRAFIA DA PARTE SUL DA FAIXA SERGIPANA, NE DO BRASIL: IMPLICAÇÔES TECTÔNICAS

LUIZ J. H. D'EL-REY SILVA
KENNETH R. McCLAY

Revista Brasileira de Geociências(1995), 25(3): 185-202. 

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Palavras chave: estratigrafia, sedimentação e tectônica, Cinturão Sergipano, Orogenia Brasiliana, Cráton do São Francisco, Província da Borborema

RESUMO

A Faixa Sergipana (NE, Brasil) é uma cunha orogenética de direção geral ESE-WNW e que foi polideformada/metamorfisada em consequencia da colisão entre o Macifo Pernambuco- Alagoas, a norte, e o Cráton de São Francisco, a sul, no Ciclo Brasiliano, há cerca de 700-600 Ma, A partir de estudos anteriores em escala regional a faixa e dividida, de sul para norte, em tres domínios litotectônicos longitudinals, respectivamente assemelhados a pilhas de rochas sedimentares e vulcanicas construidas em ambiente cratdnico, miogeoclinal e eugeoclinal separados por falhas reversas, em geral de alto angulo, que indicam transporte de topo para SSW com transcorrgncia associada. Na parte norte da faixa são ainda individualizados dois outros domfnios de rochas fgneas e um domfnio de migmatitos e gnaisses. Modelos divergentes de evolução tectônica foram produzidos para a faixa, com base em interpretações a favor e contra a continuidade lateral entre os metasedimentos. Estudos litoestratigrdficos-estruturais realizados em escala de detalhe (1987-1995) em drea de 4000km2 circundando dois domos gnáissicos de embasamento e englobando a interface entre o craton, miogeoclinal e eugeoclinal, na parte sul da faixa Sergipana, revelam: (1) uma nova litoestratigrafia das rochas depositadas nos dois domínios mais a sul, distinta daquela dos estudos anteriores; (2) evidencias sedimentológicas, estruturais, metamórficas e geofísicas inequívocas a favor da continuidade entre os três domínios, através das suas falhas de borda; (3) a parte superior da seção da cobertura cratonica compreende uma sequencia de argilito, siltito, arenito, arcósio e grauvação lítica, com granulometria crescente para o topo; esta seção passa gradativamente a metasiltito e filito depositados na bacia, onde ocorre sobreposta ao grupo basal e sotoposta a diamictitos e carbonates do grupo superior, todos depositados em tomo dos domos de embasamento que ocupam o nucleo de antiformes regionais; (4) as caracteristicas sedimentológicas e o posicionamento estratigráfico inequívoco da sequência de granulometria crescente para o topo descartam modelos tipo bacia foreland anteriormente adotados para explicar o topo da seção da cobertura cratônica adjacente a Faixa Sergipana. Os dados permitem interpretar que o preenchimento da bacia precursora se deu em regime de sedimentação controlada por tectônica, no qual os domos de embasamento provavelmente atuaram como paleo-altos e as falhas regionais limitantes dos domínios (meta)vulcano-sedimentares sao provdveis falhas normals originais, que foram positivamente invertidas na fase de fechamento da bacia. A origem da parte superior da cobertura cratônica, cuja deve ser atribuída ao soerguimento e erosao de fonte a sul, e os controles tectonicos da sedimentacao, implicam consideravelmente para a evolução da Faixa Sergipana e do Cráton de São Francisco.

STRATIGRAPHY OF THE SOUTHERN PART OF THE SERGIPANO BELT, NE BRAZIL: TECTONIC IMPLICATIONS

Keywords: Stratigraphy, sedimentation and tectonics, Sergipano Belt, Neoproterozoic, Brasiliano Orogeny, São Francisco Craton, Borborema Province.

ABSTRACT

The Sergipano Belt (NE Brazil) is a ESE-WNW trending volcano-sedimentary wedge polydeformed and metamorphosed (700-600Ma) due to the collision of the Pernambuco-Alagoas Massif, to the north, with the São Francisco Craton, to the south, during the Pan-African/Brasiliano orogeny. According to previous, regional-scale studies, the belt comprises three longitudinal lithotectonic domains with cratonic, miogeoclinal and eugeoclinal affinities, respectively from S to N, separated by regional, WNW-ESE trending, generally high-angle thrust-strike slip faults. Divergent tectonic evolution models were produced based on interpretations for and against the lateral continuity between these domains. Detailed stratigraphic-structural analysis from a 1:50,000 scale mapping carried out (1987-1995) in a 4000km2 area encompassing the interface between the three domains and surrounding two basement gneiss domes in the southern part of the belt, revealed: (1) the lithostratigraphy of the rocks deposited in the cratonic and miogeoclinal segments; (2) innequivocal evidence for the sedimentological, structural and metamorphic continuity across the domains boundary faults; (3) the upper section of the sediments deposited in the cratonic domain records the deposition of coarsening-upwards mudstones, siltstones, arkosic sandstones and lithic wackes that spreaded from the craton, to the south, across the craton-basin interface and graded into metasiltites and phyllites towards the miogeoclinal basin, where they occur in the core of a major basement-cored antiform and are overlain by a distinct diamictite formation, thus building up a siliciclastic mcgascquence. The sedimentological characteristics and innequivocal stratigraphic position of these arkosic sandstones and lithic wackes do not fit in previously suggested thrust-fold belt/foreland basin models; (4) very strong evidence for the miogeoclinal and eugeoclinal domains being also continuous across their boundary faults, allowing to erect a new stratigraphic template for the Sergipano Belt. The data allow to interpret that sedimentation was tectônicaly controlled by the basement domes and normal faults likely to have been inverted during the closure of the basin. The origin of the upper section of the sediments deposited in the cratonic domain and the tectonic controls of the sedimentation have relevant implications for the evolution of both the Sergipano Belt and the São Francisco Craton.

Ferreira Filho et al.,1995

Distribution of Platinum Group Elements in the Niquelandia Layered Mafic Ultramafic Intrusion, Brazil.

Ferreira Filho C.F.* 
Naldrett A.J. **
Asif,M. **

*Instituto de Geociências- Universidade de Brasília
**University of Toronto, Department of Geology, Toronto, ON, Canada (CAN) 

The Canadian Mineralogist(1995),33(1):165-184.

Abstract

The study of the distribution of PGE, Au, Ni, Cu, Co, and S in the Proterozoic Niquelandia mafic-ultramafic layered intrusion (Brazil), 65 km long and 35 km wide, shows the existence of two distinct stratigraphic zones of contrasting PGE content. The Ultramafic Unit and the lowermost part of the Central Mafic Unit have relatively high PGE contents, whereas all units above this level have very low PGE contents. Data on sulfur contents, as well as the presence of interstitial base-metal sulfides starting from the intermediate level of the Ultramafic Unit, suggest that the parental magma was close to the saturation level, and that sulfur saturation occurred during fractional crystallization of the magma. The observed distribution of the precious metals is modeled in terms of the depletion of the magma in its PGE content due to the segregation of a sulfide liquid. The transition zone between PGE-undepleted and PGE-depleted rocks is considered to be the most favored stratigraphic level for stratiform PGE deposits in the Niquelandia Layered Intrusion. Similar to many PGE-mineralized units in layered intrusions, the transition zone occurs close to the level at which plagioclase first appears as a dominant cumulus phase; this emphasizes the potential for magmatic PGE deposits at this stratigraphic level in the Niquelandia Layered Intrusion.

Gibson et al.,1995

High-Ti and low-Ti mafic potassic magmas: Key to plume--lithosphere interactions and continental flood-basalt genesis

^a S.A. Gibson
^a R.N. Thompson
^b A.P. Dickin
^c O.H. Leonardos

^a , Department of Geological Sciences, University of Durham, , Durham, DH1 3LE, UK
^b , Department of Geology, McMaster University, 1280 Main Street West, Hamilton, , Ontario, l8S 4M1, Canada
^c , Departmento de Geoquimica e Recursos Minerais, Instituto de Geociencias, Universidade de Brasilia, , 70910 Brasilia DF, Brazil

Earth And Planetary Science Letters (1995),136(3-4):149-165

Abstract

The role of mantle plumes in the genesis of continental flood-basalts (CFB) remains controversial, primarily due to our limited knowledge of the composition of the subcontinental lithospheric mantle (SCLM). In this study we use the widespread Cretaceous mafic potassic magmatic rocks, emplaced around the margins of the Paraná sedimentary basin, to probe large-scale compositional variations of the SCLM beneath southern Brazil and Paraguay. On the basis of Ti contents, together with major-, trace-element and isotopic ratios, these mafic potassic rocks may be subdivided into high-Ti and low-Ti groups. The former have relatively high average TiO₂ (4.64), CaO/Al₂O₃ (1.74) and ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd_i (0.51232), together with low La/Nb (1.1) and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i (0.7050). The latter are characterised by much lower average TiO₂ (1.77), CaO/Al₂O₃ (0.72) and ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd_i (0.51182), together with higher La/Nb (2.01) and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i (0.7068). These high-Ti and low-Ti groups are spatially separate and their distribution correlates with tectonic setting; the low-Ti magmas are associated with cratonic regions, whereas the high-Ti magmas are in Proterozoic mobile belts.
The distribution of the subgroups of mafic potassic magmatic rocks correlates closely with the geochemical provinciality of the Early Cretaceous high-Ti and low-Ti Paraná flood-basalts. This is the first reported occurrence of extensive low-Ti mafic potassic magmatism associated both spatially and temporally with the low-Ti region of a major CFB province. Our study further reveals similar relationships between tectonic setting and the geochemical provinciality of mafic potassic magmas and continental flood-basalts across Gondwana. We use the bulk-rock compositions and radiogenic isotopic ratios of both the high-Ti and low-Ti mafic potassic magmatic rocks as end members in models of CFB genesis. Mixing calculations involving Sr and Nd isotopic ratios indicate that the flood-basalts may contain up to 50% of mafic potassic lithosphere-derived melts. Overall, the results of our geochemical modelling agree with geophysical arguments that the convecting asthenosphere is the predominant source of CFB magmas.

Jardim de Sá et al.,1995

PRE-BRASILIANO OROGENIC EVOLUTION IN THE SERIDÓ BELT, NE BRAZIL: CONFLICTING GEOCHRONOLOGICAL AND STRUCTURAL DATA 

EMANUEL FERRAZ JARDIM DE SA
REINHARDT ADOLFO FUCK
MARIA HELENA DE FREITAS MACEDO
JEAN JACQUES PEUCAT
KOJI KAWASHITA
ZORANO SERGIO DE SOUZA
JEAN MICHEL BERTRANDT

Revista Brasileira de Geociências(1995), 25(4): 307-314.

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RESUMO

A Faixa Seridó (Provincia Borborema, NE do Brasil) comprende formafoes supracrustais proterozoicas (o Grupo Seridó), seu embasamento gnáissico e plutons granitóides. As intrusoes mais antigas (os ortognaisses G2) sao afetadas por uma deformação tangencial penetrativa (o evento D2). A deformação transcorrente brasiliana (D3) esta superimposta as estruturas relacionadas ao regime tangencial mais antigo (D2), cuja idade absoluta ainda é motivo de controve'rsia. Uma datação Pb/Pb em zircão de 1,99±0,01 Ga, pela técnica de evaporacao, foi obtida em um pluton de augen gnaisses G2, admitido como intrusivo numa formação flyschóide do Grupo Seridó. Metapegmatitos sin-D2 apresentam idade minima de 1,80±0,03 Ga, como definido por uma isócrona Rb-Sr. Tais dados sao consistentes com uma orogênese colisional no Paleoproterozóico (1,95±0,05 Ga; Jardim de Sá 1994). Por outro lado, datações U-Pb em zircao e idades modelo de Nd, nas supracrustais do Grupo Seridó, indicam uma idade mais jovem, meso a neoproterozóica, para esta unidade (Van Schmus et at 1995a,b), conduzindo a atribuição do evento orogênico colisional ao Ciclo Brasiliano. Ambas as interpretações apresentam pontos conflitantes e questoes nao solucionadas, que deverao ser abordadas por futuras investigações na regiao. De todo modo, a Faixa Seridó e considerada como uma microplaca continental, preservando um registro termotectônico mais antigo, soldada aos terrenes adjacentes num evento orogenico meso ou neoproterozóico.

ABSTRACT

The Seridó Belt (Borborema Province, NE Brazil) comprises Proterozoic supracrustal formations (the Seridó Group), its gneissic basement and granitoid plutons. The older intrusions (the G2 orthogneisses) were affected by penetrative tangential deformation (D2 event). The Brasiliano transcurrent deformation (D3) overprints structures ascribed to the older (D2) tangential regime, whose absolute age is still under debate. A 1.99+0.01 Ga Pb/Pb zircon evaporation date was obtained from a G2 augen gneiss pluton, thought to be intrusive in a flysch-type formation of the Seridó Group. Syn-D2 metapegmatites are at least 1.80±0.03 Ga old, as defined by a Rb-Sr isochron. Such data are consistent with a late Paleoproterozoic collisional orogeny (1.95±0.05 Ga) in the region (Jardim de Sa 1994). On the other hand, U-Pb zircon and Nd model dates from Seridó Group supracrustais point to a much younger, Meso- to Neoproterozic age for this unit (Van Schmus et al. 1995a,b), allowing to relate the collisional orogeny to the Brasiliano Cycle. Both interpretations bear conflicting points and still unsolved questions, which will have to be addressed by future investigations in the region. Notwithstanding, the Seridó Belt is regarded as a continental microplate preserving an older thermotectonic imprint, welded to adjacent terranes in a Meso or Neoproterozoic orogenic event.

Jost et al.,1995

Geologia da porção norte do greenstone belt de Guarinos, Goiás

HARDY JOST, RAUL MINAS KUYUMJIAN, ANA LUIZA SABÓIA DE FREITAS, ANDRÉ LUIZ LIMA COSTA, CARLOS TADEU C. NASCIMENTO, FLÁVIO DE MORAIS VASCONCELOS. LUIZ GALOTTI NETO, MARIA CEICILENE ARAGÃO MARTINS, MOISÉS NAVES CARVALHO, VALERIA CERQUEIRA CONDE

Revista Brasileira de Geociências 25(1):51-60, março de 1995

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Palavras chave: Arqueano, Goiás, greenstone belt. Geologia, Guarinos.

RESUMO

O greenstone belt de Guarinos é uma das três faixas de rochas supracrustais arqueanas da região de Crixás, Goiás, cuja metade norte foi mapeada pelos autores em 1992. As supracrustais limitam-se com um tonalito intrusive do Complexo Caiamar a oeste, por falha transcorrente com gnaisses do Bloco do Moquém a leste e norte, com rochas metassedimentares neoproterozóicas a sul. Na sua porção nordeste, a seqüência foi intrudida por um corpo de trondhjemito. As supracrustais (Grupo Guarinos) foram divididas, da base para o topo, nas formações Serra do Cotovelo (metakomatiitos), Serra Azul (metabasaltos toleifticos), São Patricinho (rochas metassedimentares detríticas rítmicas), Aimbé (formações ferríferas, metaconglpmerados e metahidrotermalitos) e Cabaçal, a qual contem uma subunidade inferior (filhos carbonosos, subordinadamente metachert e formações ferríferas e manganesíferas) e uma superior (metafolhelhos, metassiltitos e metarenitos finos e rítmicos). A estrutura regional do greenstone belt de Guarinos é, a sul, um antiforme normal e horizontal que grada, para norte e leste, para um antiforme inverso de superfície axial mergulhante para oeste. A intrusão trondhjemítica da porção nordeste estruturou as rochas supracrustais em um domo alongado. Estruturas primárias vulcânicas e sedimentares indicam que a seqüência estratigrafica do Grupo Guarinos está invertida, devido à formação de nappes com vergência norte. Durante o Proterozóico Superior ocorreu deformação com vergência leste. Metamorfismo regional ocorreu em fácies xisto verde. Metamorfismo termal ocorreu nos contatos com o tonalito de oeste e trondhjemito de nordeste, respectivamente nas fácies hornblenda hornfelse e albita-epidoto hornfelse. Milonitos são das fácies xisto verde a anfibolito inferior. Os recursos minerais da área compreendem ouro e formações ferríferas e manganesíferas, sob diversos modos de ocorrência.

Keywords: Archaean, Goiás, greenstone belt, geology, Guarinos

ABSTRACT

The Guarinos greenstone belt is one of the three Archaean volcano-sedimentary rock assemblages of Crixás, Goiás, and its northern half was maped by the authors in 1992. The belt was intruded by a tonalite of the Caiamar Complex in the west, has a transcurrent fault contact with gneisses of the Moquém Block in the east and north, and is tectonically covered by Late Proterozoic metassedimentary rocks of the Araxá Group in the south. Its northeastern portion was intruded by a trondhjemite. Rocks of the belt (Guarinos Group) are grouped, from base to top, into the Serra do Cotovelo Formation (metakomatiites), Serra Azul Formation (tholeiitic metabasalts), São Patricinho Formation (detrital metassedimentary rocks), Aimbé Formation (banded iron formations, metaconglomerates and metahydrothermalites), and the Cabaçal Formation, which is further subdivided into a lower sub-unit (carbonaceous phyllites, locally metachert and banded iron and manganese formations), and an upper sub-unit (rythmic metashales and metasiltites). The supracrustais are folded into a normal and horizontal antiform in the south, which gives place to westerly dipping inverse antiforms in the north and east. The trondhjemite intrusion in the northeastern portion of the belt deformed the supracrustal rocks into a dome. Primary structures in metavolcanic and metasedimentary rocks indicate that the stratigraphic sequence of the greenstone belt is overturned, due to early northward verging nappes, followed by Late Proterozoic, easterly verging folding. Regional metamorphism took place under greenschist facies conditions. Contact metamorphic parageneses formed under hornblende hornfels and albite-epidote hornfels facies, respectively in contact with the western tonalite and the northeastern trondhjemite. Mylonites are of greenschist to lower amphibolite facies. Mineral resources in the area comprise gold and banded iron and manganese formations, under several modes of occurrence.

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Kuyumjian,1995

A DIVERSIDADE DOS FLUÍDOS NA ORIGEM DO DEPÓSITO DE CU-AU DE CHAPADA, GOlÁS

RAUL MINAS KUYUMJIAN

Revista Brasileira de Geociências(1995), 25(3): 203 - 205. 

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Palavras chave: Depósito cobre-ouro, fluidos mineralizantes, Chapada

RESUMO

O deposito de Cu-Au de Chapada, Goias, é hospedado por rochas da Sequencia Vulcano-Sedimentar de Mara Rosa, de idade neoproterozdica. O minério ocorre intimamente associado a zonas de alteração hidrotennal, sendo que ambos são controlados por fraturamento, mais intense nas proximidades de contactos de corpos intrusivos e zonas de falhas regionais. O estagio inicial da mineralização consistiu de reações entre água do mar aquecida e basaltos da sequencia de Mara Rosa (fluido hidrotermal exalativo), com lixiviação de metais das rochas basalticas e deposição em zonas de alteração hidrotermal. Posteriormente, fluido hidrotermal, originado de intrusoes dioriticas pequenas lixiviou metais de rochas encaixantes, cuja deposição enriqueceu a mineralização. Finalmente, fluidos metamorficos, gerados durante a orogenese brasiliana, formaram veios de quartzo auriferos em aieas próximas a Chapada.

DIVERSITY OF FLUIDS IN THE ORIGIN OF THE CHAPADA CU-AU DEPOSIT, GOlÁS

Keywords: Copper-gold deposit, mineralizing fluids, Chapada

ABSTRACT

The Chapada Cu-Au deposit, Goiás, is located in the Neoproterozoic Mara Rosa volcanosedimentary sequence. Mineralization is closely associated with hydrothermal alteration and the location of both is controlled by fracturing which is best developed along intrusive contacts and within fault zones. The initial genetic stage involved reactions between heated seawater and basalts in the Mara Rosa sequence (exhalative hydrothermal fluid), and leaching and deposition of metals. Subsequently, magmatic hydrothermal fluids accompanied small dioritic intrusions that were late but co-magmatic in the volcano-sedimentary sequence evolution. This fluid leached metals from favorable source rocks and probably penetrated the earlier mineralized hydrothermal zone. Finally, metamorphogenic fluids, generated during the Brasiliano orogeny, formed gold enriched quartz veins near the Chapada area.

Pires,1995

IDENTIFICAÇÃO GEOFÍSICA DE ÁREAS DE ALTERAÇÃO HIDROTERMAL, CRIXÁS-GUARINOS, GOIÁS

AUGUSTO CÉSAR BITTENCOURT PIRES

Revista Brasileira de Geociências 25(l):61-68, março de 1995

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Palavras chave: áreas hidrotermalizadas, geofísica, espectrometria de radiação gama, mineralizações.

RESUMO

Um grande número de depósitos minerais está associado a processos hidrotermais. Na região central do Brasil jazimentos importantes, como as ocorrências de ouro de Crixás e Guarinos, Goiás, têm sua origem associada ao hidrotermalismo. Neste estudo mostramos como áreas submetidas a ação de processos hidrotermais e possuindo expressão em superfície podem ser identificadas através da análise de dados gama-espectrométricos, especialmente para o canal do potássio. Diferentemente dos estudos anteriores, efetuamos a supressão das contribuições primárias ao campo natural de radiação gama devido às variações de litologia, condições ambientais, tipos de solo e geometria de observação. Deste modo acumulações secundárias de potássio podem ser mais facilmente observadas. A supressão é efetuada através da normalização dos dados de potássio em função dos valores de tório. A diferença entre valores previstos de potássio e valores realmente medidos indicam áreas de acumulação secundária deste elemento. Procedimento similar foi conduzido para o urânio. Mapas de contorno dos desvios na acumulação de potássio e urânio para as áreas de Crixás e Guarinos indicam regiões de acumulação anômala destes elementos. Estas regiões estão associadas a áreas de conhecida influência hidrotermal. Jazimentos conhecidos na região, especialmente mineralizações de ouro, estão claramente associados às concentrações anômalas de potássio.

GEOPHYSICAL IDENTIFICATION OF HYDROTHERMALLY ALTERED AREAS, CRIXAS-GUARINOS, GOIAS

Keywords: hydrothermally altered areas, geophysics, gamma-ray spectrometry, mineralizations.

ABSTRACT

A large number of mineral deposits is associated to hydrothermal processes. In central Brazil important mineral occurrences, like the gold deposits of Crixas and Guarinos, are related to hydrothermalism. In this study we show how to identify areas that underwent hydrothermal influence, by analyzing airborne gamma-ray spectrometric data, specially the potassium channel. Unlike previous studies, we suppressed primary contribution to the natural gamma-ray field due to varying lithologies. environmental conditions, soil types, and observing geometry. After suppressing the primary contribution, secondary accumulations of potassium, most of them related to hydrothermal processes, can be easily observed. Suppression is conducted by normalizing potassium to the thorium data. Differences between predicted and actual potassium values indicate areas of excess accumulation. Similar procedure was conducted for uranium. Contour maps of deviations observed for potassium and uranium for Crixas and Guarinos indicate areas of anomalous accumulations of these elements. The anomalies correspond to hydrothermally altered areas. Well known mineral occurrences, as the gold deposits of Crixas and Guarinos, are clearly associated to the potassium anomalies revealed by the proposed procedure.

Resende & Jost,1995

PETROGÊNESE DE FORMAÇÕES FERRÍFERAS E METAHIDROTERMALITOS DA FORMAÇÃO AIMBÉ, GRUPO GUARINOS (ARQUEANO), GOIÁS

MARCELO GONÇALVES RESENDE
HARDY JOST

Revista Brasileira de Geociências 25(1):41-50, março de 1995

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Palavras chave: Formações ferríferas, metahidrotermalitos, petrogênese, Arqueano, Goiás

RESUMO

A Formação Aimbé é uma unidade estratigráfica do Grupo Guarinos (greenstone belt de Guarinos, Goiás), de idade arqueana e contem (i) formações ferríferas predominantes, com magnetita e/ou hematita e muscovita, sem quartzo, (ii) metahidrotermalitos com condutos circundados por diversas zonas de alteração com turmalina, cloritóide, magnetita, clorita e muscovita, e (iii) locais metaconglomerados e metafolhelhos. Turmalina, cloritóide, magnetita, clorita e muscovita foram analisados em microssonda eletrônica para determinar variações composicionais de espécies minerais comuns aos diferentes halos de alteração, às duas subfácies de formações ferríferas, e a ambos, e suportar a interpretação da composição mineral dos protolitos de metahidrotermalitos e formações ferríferas. A composição química dos minerais metamórficos sugere que os protolitos dos metahidrotermalitos continham proporções variadas de caolinita, diaspora, magnetita, pirofílita, illita, Na-montmorillonita e albita. A muscovita das formações ferríferas é interpretada como produto metamórfico de cinza vulcânica félsica.

PETROGENESIS OF IRON FORMATIONS AND METAHYDROTHERMALITES OF THE AIMBÉ FORMATION, GUARINOS GROUP (ARCHAEAN), GOIÁS.

Keywords: Iron formations, metahydrothermalites, petrogenesis, Archaean, Goiás

ABSTRACT

The Aimbé Formation is a stratigraphic unit of the Archaean Guarinos Group (Guarinos greenstone belt, Goiás, Central Brazil) consisting of (I) magnetite- and/or haematite-muscovite iron formations, quartz being absent; (ii) metahydrothermalites representing fossil exhalative centers with preserved vents surrounded by hydrothermal alteration haloes containing tourmaline, chloritoid, magnetite, chlorite, and muscovite, and (iii) minor metaconglomerates and metashales. Tourmaline, chloritoid, magnetite, chlorite, and muscovite were quantitatively analysed in a microprobe to determine compositional variations of mineral species common to different alteration haloes, to the two main facies of the iron formations, and to both, to suport the intepretation of the mineral composition of the protoliths of metahydrothermalites and iron formations. The composition of metamorphic minerals suggest that the metahydrothermalites protoliths were probably composed by variable proportions of kaolinite, diaspore, magnetite, pyrophilite, illite, Na-montmorillonite, while muscovite of the iron formations is interpreted as metamorphosed felsic volcanic ash.

Santos & Clayton,1995

Variations of oxygen and carbon isotopes in carbonatites: A study of Brazilian alkaline complexes

¹ Roberto V. Santos
² Robert N. Clayton

¹ The University of Chicago, Department of the Geophysical Sciences, Chicago, IL 60637, USA
² The University of Chicago, Department of the Geophysical Sciences, Department of Chemistry, and Enrico Fermi Institute, Chicago, IL 60637, USA

Geochimica et Cosmochimica Acta(1995),59 (7):1339-1352

Abstract

We have studied the oxygen and carbon isotopic compositions of carbonatite complexes from South America (Jacupiranga, Araxá, Catalão, Tapira, and Mato Preto) and interpreted the results in terms of magmatism, contamination by country rocks, and hydrothermal processes. These complexes range in age from 130 to 65 Ma and were emplaced during the reactivation of the South American Platform during the Mesozoic Era. Except for the samples from Mato Preto («delta»¹³C = 6.9 to +0.8), which have been contaminated by limestone from the country rock, there are no large carbon isotope differences among the samples of Jacupiranga (7.3 to 6.6), Araxá (7.5 to 4.8), Catalão (7.1 to 5.3), and Tapira (6.8 to 4.8). In contrast, the carbonatites have a wide range in oxygen isotopic composition, which seems to be related to their degree of hydrothermal alteration and their emplacement level. For instance, while the samples from Jacupiranga have a narrow range of «delta»¹⁸O (6.6 to 7.3) and have not been extensively affected by fenitization, the carbonatites from the complexes of Araxá (8.7 to 16.3), Catalão (7.3 to 19.3), and Tapira (9.7 to 15.4) have a wide range in «delta»¹⁸O and are accompanied by pervasive potash-fenitization of their host rock. The potash-fenitization is marked by the replacement of carbonatite host rock (mainly pyroxenite) by carbonate-phlogopite-magnetite-rich rocks.We conclude that fractional crystallization and liquid immiscibility may not significantly affect the oxygen and carbon isotopic composition of carbonatites. Large isotopic variations may be produced when these rocks intrude limestone country rocks (i.e., Mato Preto) and/or have been subjected to postcrystallization alteration processes. Variations of «delta»¹⁸O and «delta»¹³C in the carbonatites may be explained by isotopic exchange between these rocks and H₂O-CO₂-fluids at different temperatures and with differentH₂OCO₂ ratios. The isotope exchange model implies that the isotopic variations in carbonatites take place under low-temperature conditions (below 300°C) and involve fluids with high H₂OCO₂ ratios.

Santos et al.,1995

Geoquímica de isótopos estáveis de carbono de rochas carbonosas do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais

ROBERTO VENTURA SANTOS
SELMA FERNANDES
MESSIAS GILMAR DE MENEZES
CLAUDINEI GOUVEIA DE OLIVEIRA

Revista Brasileira de Geociências 25(2):85-9l, junho de 1995

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Palavras chave: Isótopos de carbono, grafita xistos, Quadrilátero Ferrifero, Brasil

RESUMO

São apresentados e discutidos dados petrográficos e de isótopos de carbono em material carbonoso de sedimentos terciários e filhos precambianos do Quadrilátero Ferrifero. As amostras terciárias apresentam pequena variação de 13C (-28.3 a -25.7‰) e teores significativamente mais elevados de carbono orgânico total se comparada às amostras precambianas (-29.8 a -5.9‰). A pequena variação de 13C dessas amostras indica que elas foram pouco afetadas por processos diagenéticos e pós-diagenéticos. As amostras precambianas possuem, em geral, concentração de carbono orgânico total abaixo de 1% por peso. A maior variação de 13C se comparada às amostras terciárias foi relacionada à composição isotópica original das rochas e a processos sedimentares e matamórficos. Esses processos teriam sido responsáveis pela quebra dos compostos orgânicos originalmente presentes nas rochas e volatilização de compostos de carbono na forma CO, CO2 e CH4. Muito embora não se saibam as condições em que essa volatilização tenha ocorrido, sugere-se que esse processo tenha sido uma possível fonte de voláteis (e.g. CO2 e CH4) durante o metamorfismo. Através de difratometria de raios-X, mostrou-se que o material carbonoso apresenta um baixo grau de cristalinidade, muito embora apresente um largo pico na região do pico principal da grafita.

CARBON STABLE ISOTOPES OF CARBONACEOUS ROCKS FROM THE IRON QUADRANGLE, MINAS GERAIS STATE

Keywords: Carbon isotopes, graphite schists, Quadrilátero Ferrifero. Brazil

ABSTRACT 

We present and discuss the petrography and carbon stable isotope data on carbonaceous materials from tertiary and precambrian rocks from the Iron Quadrangle. Carbonaceous material in the Tertiary sediments presents a narrow range of 13C (28.3 to -25‰) and larger concentrations of total organic carbon if compared to the precambian rocks (-29.8 to -5.9‰). This narrow range of 13C indicates that the carbon isotopic compositions of these rocks have not been significantly affected by diagenetic and post-diagenetic processes. The precambrian samples have, in general, less than 1 wt% total carbon. The wide range of 13C of these rocks was related to the original isotopic composition of the rocks, as well as to sedimentary and metamorphic processes. We suggest that these processes led to volatilization of carbon compounds, such as CO, CO2 and CH4. Even though we have not characterized the conditions of volatilization, we further suggest that they may be related to the presence of volatiles during the metamorphism. The carbonaceous material shows a broad peak in the same region of the main peak of graphite, indicating a low degree of crystallization.

Silva et al.,1995

MAFIC DIKE SWARMS OF QUADRILÁTERO FERRÍFERO AND SOUTHERN ESPINHAÇO, MINAS GERAIS, BRAZIL

Adalene Moreira Silva 
Farid Chemale Jr 
Raul Minas Kuyumjian 
Larry Heaman

Revista Brasileira de Geociências 25(2): 124-137, junho de 1995

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ABSTRACT 

Mafic dikes are abundant in the Quadrilátero Ferrífero and Southern Espinhaço regions, southeastern State of Minas Gerais. The dikes range from 1,7 Ga to 120 Ma and form at least three swarms that differ in trend, mineralogy, composition and age. The oldest swarnrhas a baddeleyite U/Pb age of 1,7 Ga (Ibirité Gabbro) and K- Ar age of about 1 ,7- 1 ,5 Ga (schists), trends north-south, the dikes vary in width from centimeters to meters, and are deformed and metamorphosed to cnlorite-sericke-quartz-plagioclase schist or are some meters wide and contain plagioclase, augite,- ilmenite, quartz and traces of baddeleyite. These dikes are enriched in LREE [(La/Sm)N =3,68 -6.39], and depleted to enriched in HREE [(Dy/Yb)N = 0,82 - 1,29]. These dikes (and sills also) are related to the opening of the Espinhaço Basin. Nprthwest-and northeast-trending mafic dikes have a U/Pb age of about 906 Ma. They are commonly ten meters wide, and are of metagabbro with relict igneous textures and containing altered plagioclase (Ans-52), amphibole, epidote, ilmenite, quartz, and apatite. Samples of this dike swarm are slightly enriched in LREE and HREE with a (La/Sm)N = 1 .32 to 2.2 and (Dy/Yb)N = 1 .36 to 1 .88, respectively, and also show small negative europium anomaly. Sills, stocks, plugs, laccoliths and phaccoliths with compositions similar to dikes are present in the study area. The Sm-Nd data indicate negative ENU (T) (+ 1 .34 and - 3.20) and model ages (TDM) of ca. 2.59 and 1 .35 Ga. These dikes may be related the first stages of the Panafrican/Brasiliano event. North-south, east-west, northwest and northeast trending Phanerozoic dikes are of diabase composed of plagioclase (An«)), augite and magnetite. They show moderate LREE (La/Sm)N = 2,53, and slight HREE enrichments, (Dy/Yb)N = 1,47. These dikes have a K/Ar age of about 120 Ma and may be related to the fragmentation of Gondwanaland. The Quadrilátero Ferrífero and Southern Espinhaço dikes are tholeitic and exhibit prominent iron-enrichment. Some trace element distributions are similar to continental rift basalts. They represent significant amounts of mafic melts formed during the beginning of ample extensional tectonic regimes. There are significant variations in incompatible and partially compatible element abundances both within and between dike swarms, which is due not only to heterogeneous mantle sources, but also to crustal contamination.

ENXAMES DE DIQUES MÁFICOS DO QUADRILÁTERO FERRÍFERO E ESPINHAÇO MERIDIONAL, MINAS GERAIS, BRASIL 

RESUMO

Enxames de diques máficos são abundantes no Quadrilátero Ferrífero Quadrilátero Ferrífero e Espinhaço Meridional, sudeste de Minas Gerais. Três eventos de magmatismo básico ocorrem nestas regiões, cada qual com feições estruturais, petrográficas, geoquímicas e geocronológicas próprias. O enxame mais antigo tem idade de 1,7-1,5 Ga (U/Pbadeleíta -Ibirité Gabbro e K-ArRT -xistos) e ocorre como sills e diques de direção NS, deformados e metamorfisados, ou como diques não deformados com a textura ignea preservada. Os deformados são clorita-sericita-quartzo-plagioclásio xistos, enquanto os indeformados são gabros com plagioclásio (Anse), augita, ilmenita, quartzo e traços de badeleita. Esses diques mostram um enriquecimento em ETRL [(La/Sm)N = 3,68 -6,39] e um empobrecimento ou leve enriquecimento em ETRP [(Dy/Yb)N = 0,82 - 1,29]. Estes corpos são relacionados com a abertura da bacia Espinhaço. Diques NW e NE e idade U/Pb em torno de 906 Ma, possuem largura variável, estão deformados e possuem textura ignea parcialmente preservada, exceto em zonas de baixa deformação, onde apenas as bordas estão foliadas. São metagabros com plagioclásio (Ans2,5), augita, ilmenita e traços de apatita e quartzo, muitas vezes transformados em um agregado de tremolita-actinolita ou hornblenda e zoisita/clinozoisita. Amostras destes diques mostram um enriquecimento em ETRL e ETRP ((La/Sm)N = 1,34 a 2,2 e (Dy/Yb)N) = 1,36 a 138). Os dados Sm/Nd apontam valores de ENCJ = + l ,34 e -3,20 e idades modelos (TDM) = 2,59 e l ,35 Ga. Estes corpos são relacionados aos primeiros estágios do evento Panafricano/Brasiliano. Os diques mais jovens possuem idade aproximada de 120 Ma, possuem direções variáveis, estão indeformados e consistem de diabásios com plagioclásio (Anóo.os), augita e magnetita. Esters diques mostram enriquecimento em ETRL e pequeno em ETRP ((La/Sm)N = 2,53 e (Dy/Yb)N = 1,47)) e se relacionam à fragmentação do Supercontinente Gondwana. Os diques máficos de ambas regiões possuem caráter toleitico, com proeminente enriquecimento em ferro, representam volumosas fusões mantélicas que marcam o inicio de amplos regimes distensivos. As suas características químicas sugerem uma afinidade com basaltos intraplaca continental. Variações significativas no comportamento de elementos traço incompatíveis e parcialmente compatíveis dentro e entre os enxames são interpretadas como uma combinação de processos magmáticos, evolução a partir de fonte mantélica heterogênea e contaminação crustal.

Viana et al.,1995

O ARCO MAGMÁTICO DE MARA ROSA, GOIÁS: GEOQUÍMICA E GEOCRONOLOGIA E SUAS IMPLICAÇÕES REGIONAIS

MARIA DAS GRAÇAS VIANA
MÁRCIO M. PIMENTEL
MARTIN J. WHITEHOUSE
REINHARDT A. FUCK
NUNO MACHADO

Revista Brasileira de Geociências 25(2): 111 -123, junho de 1995

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Palavras chave: Província Tocantins, Faixa Brasília, Ciclo Brasíliano, arco-de-ilhas, Neoproterozóico, acreção

RESUMO

A Seqüência Vulcano-Sedimentar de Mara Rosa compreende várias faixas de direção NNE, formadas por rochas metavulcânicas (metabasaltos a metariolitos) e metassedimentares (micaxistos, quartzitos, cherts), expostas ao longo de extensas áreas da Província Tocantins. As faixas supracrustais são separadas por terrenos com metatonalitos e metadioritos, e foram intrudidas por vários corpos de granito e diorito pós-orogenéticos. Esta associação de rochas metavulcânicas/metaplutônicas foi anteriormente interpretada como um típico terreno gfsaàto-greenstone arqueano e, portanto, parte do embasamento siálico do cinturão supracrustal dobrado Brasíliano. Neste artigo são apresentados novos dados geocronológicos e isotópicos das rochas da Seqüência de Mara Rosa e metaplutônicas associadas. Amostras de uma rocha metavulcânica félsica da mina aurífera de Posse e de um metatonalito possuem idade U-Pb em zircão de 862±Ma e 856+13/-7 Ma respectivamente. Essas idades são interpretadas como as de cristalização dos protólitos ígneos. Titanita de uma amostra da rocha metavulcânica apresenta uma idade concordante de recristalização de 632±4 Ma. Idades isocrônicas Rb-Sr em ortognaisses, rochas metassedimentares e milonitos indicam o fechamento do sistema isotópico Rb-Sr há ca. de 600 Ma após re-homogeneização isotópica. Dados isotópicos Sm-Nd dessas rochas indicam composições primitivas, com Nd(T) de +4,6a +3,7 e idades modelo TDM de cerca de 1,0 Ga. Uma intrusão sin-tectônica diorítica tem idade U-Pb de cristalização de 630±6 Ma com Nd(T) de +1,9 Ga. e TDM de ca. 1,0 Ga. Análises adicionais Sm-Nd em rochas metassedimentares e granitos pós-orogenéticos da região de Mara Rosa mostram idades TDM entre 1,2 e 1,0 Ga. Os dados isotópicos, combinados com resultados preliminares de elementos traço, sugerem que os protólitos das rochas metavulcânicas e metaplutônicas estudadas formaram-se há cerca de 860 Ma em um sistema de arcos de ilhas, na costa do continente São Francisco-Congo. Idades de deformação e recristalização de ca. de 630 Ma podem representar a época de fechamento final do oceano e colisão continental. As associações litológicas, o padrão estrutural, as características geocronológicas e isotópicas das rochas da região de Mara Rosa são muito semelhantes às dos terrenos de arco expostos cerca de 300 Km a sudoeste, na área de Arenópolis, comprovando a importância regional do evento de acreção crustal neoproterozóico na parte central do Brasil.

THE MARA ROSA MAGMATIC ARC, GOIÁS: GEOCHEMICAL AND GEOCHRONOLOGICAL DATA AND THEIR REGIONAL SIGNIFICANCE

Keywords: Tocantins Province, Brasília Belt, Brasíliano Cycle, island arcs, Neoproterozoic, crustal accretion.

ABSTRACT 

The Mara Rosa volcano-sedimentary sequence consists of several NNE-trending belts of metavolcanic (metabasalts to metarhyolites) and metasedimentary rocks (micaschists, quartzites, cherts), exposed over large areas of the Tocantins Province, a Neoproterozoic (Brasíliano) orogenic region in central Brazil. The supracrustaJ belts are separated by terranes dominated by metatonalites and metadiorites and intruded by several post-orogenic granitic and dioritic bodies. This metavolcanic/metaplutonic rock association has been previously interpreted as a typical Archaean granite-greenstone terrane and, therefore, part of the sialic basement to the Brasíliano supracrustal fold belt. In this paper we present the first reliable geochronological and isotopic data for rocks of the Mara Rosa sequence and associated metaplutonic rocks. Samples of a felsic metavolcanic rock from the Posse gold mine, and of a metatonalite yielded U-Pb zircon ages of 862 ± 8 Ma and 856 +13/-7 Ma, respectively. These are interpreted as crystallization ages of the igneous protoliths. Titanite from the metavolcanic rock sample yielded a concordant recrystallization age of 632 ± 4 Ma Rb-Sr geochronological data for orthogneissic, metasedimentary and mylonitic rocks indicate the closure of Rb-Sr isotopic system at ca. 600 Ma after isotopic re-homogeneization. Sm-Nd isotopes for these rocks indicate primitive compositions, with Nd(T) of +4.6 and +3.7 and TDM model ages of ca. 1.0 Ga. A syn-tectonic dioritic intrusion has an U-Pb crystallization age of 630 ± 6 Ma, and Nd(T) of +1.9 and TDM of ca. l .0 Ga. Additional Sm-Nd analyses of metasedimentary rocks and post-orogenic granites of the Mara Rosa region showed TDM ages between ca. 1.2 and 1.0 Ga. The isotopic data, combined with preliminary trace element results, suggest that the protoliths of the investigated metavolcanic and metaplutonic rocks formed at ca. 860 Ma in an island arc system, off the coast of the São Francisco-Congo continent. Recrystallization and deformation ages of ca. 630 Ma could represent the timing of final ocean closure and continental collision. The rock associations, structural pattern, geochronological and isotopic characteristics of the rocks from the Mara Rosa region are very similar to those of Neoproterozoic arc terrains exposed ca. 300 km to the southwest, in the Arenopolis area, proving the regional importance of the Neoproterozoic crustal accretion event in the central part of Brazil.