UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA /INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

TESE DE DOUTORADO N^o 24

MÁRCIA ABRAHÃO MOURA

DATA DA DEFESA: 11/12/98
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: MINERALOGIA
ORIENTADOR: PROF. NILSON FRANCISQUINI BOTELHO (UnB)
EXAMINADORES:PROFa. CRISTINA MARIA WIEDEMANN (UnB)
PROF. HARDY JOST (UnB)
PROFa. ZARA LINDENMAYER (UNISINOS)
PROF. ROBERTO DALL'AGNOL (UFPA)

RESUMO

      O Depósito de ouro Serrinha, localizado no extremo norte do Estado do Mato Grosso, na Província Aurífera Juruena-Teles Pires, associa-se espacial e geneticamente ao Maciço granítico Matupá, de 1872 ± 12 Ma, inserido no Domínio Geocronológico Ventuari-Tapajós.

O maciço Matupá apresenta-se no Depósito Serrinha como um corpo de biotita monzogranito, denominado Granito Matupá, equigranular a porfirítico, subsolvus, raramente contendo hornblenda. Magnetita, ilmenita, titanita, zircão, fluorapatita, allanita e monazita são minerais acessórios. Diques de composição riolítica, cogenéticos ao magmatismo granítico, e diques de diabásio, com características químicas de basaltos toleíticos continentais, cortam o Granito Matupá.

O Granito Matupá é cálcio-alcalino, metaluminoso a peraluminoso, semelhante aos granitos do tipo I, com SiO₂ = 68-75%, MgO/TiO₂ = 2,56, K₂O/Na₂O > 1, Al₂O₃ = 13-14%, CaO = 1-2%, elevados conteúdos de Ba e Sr, quantidades moderadas de Zr e Rb e baixos conteúdos de Nb, Y, Ta, Ga, Zn, F, C e Li. ETR = 250 ppm, La_n/Yb_n 30 e Eu/Eu* = 0,35. Assemelha-se a granitos orogênicos, especialmente granitos de arco vulcânico ou pós-colisionais. Sua pressão de cristalização, estimada com base no geobarômetro da hornblenda, situou-se entre 3,3 e 4,5 Kb.

Os valores de T_DM situam-se entre 2,34 e 2,47 Ga e podem representar a idade de formação de crosta continental (e_Nd(t) = -2,7 a -4,3), considerando-se uma única fonte para o magma granítico original, mas a hipótese de que o magma resultou da mistura de fontes mantélica e crustal não deve ser descartada.

O Granito Matupá foi submetido a expressiva alteração hidrotermal de infiltração disseminada no Depósito Serrinha, começando por hidrotermalismo incipiente do biotita granito, seguido de alteração K-silicática, sódica, cloritização, alteração sericítica, piritização e carbonatação. Considerando-se Zr imóvel, Al₂O₃ e TiO₂ foram pouco móveis durante o processo, enquanto FeO, MnO, Fe₂O₃, CaO, MgO, K₂O e Na₂O foram muito móveis, resultados condizentes com albitização, sericitização, microclinização, piritização e carbonatação do granito.

A clorita é abundante nos fácies hidrotermais do Granito Matupá e constitui três diferentes grupos: grupo A, clorita intermediária entre chamosita e clinocloro; grupo B, clinocloro, e grupo C, chamosita com elevados teores de MnO, entre 2 e 5,5%.  Três tipos de titanita ocorrem em Serrinha: titanita magmática, com Al₂O₃ próximo de 1,7%; titanita hidrotermal do granito pouco hidrotermalizado, com Al₂O₃ sempre superior a 2%, e titanita hidrotermal de SE IVG, com Al₂O₃ desprezível e contendo Na₂O (0,53 a 0,76%). Dois tipos de epidoto constituem produto de alteração hidrotermal do Granito Matupá: epidoto da série clinozoisita-epidoto, predominante, e epidoto com até 3,5% de MnO, restrito à área II.1.

Fluidos H₂O-NaCl-KCl, exsolvidos do magma granítico e aprisionados a 423°C e 1,3 Kbar, foram provavelmente os primeiros a circular no Granito Matupá em Serrinha, seguidos de fluidos H₂O-NaCl-CO₂-(CH₄), CO₂ e H₂O-NaCl, aprisionados a T = 330°C e P = 0,5 - 1,3 Kbar, provavelmente resultantes de imiscibilidade. A evolução final do sistema hidrotermal foi dominada por mistura de fluidos salinos e meteóricos e circulação de fluido rico em Ca.

A mineralização de ouro no Depósito Serrinha é disseminada e se restringe às áreas de intensa alteração hidrotermal do Granito Matupá em que há associação de pirita, sericita, clorita e/ou albita. Magnetita hidrotermal e rutilo acompanham a pirita. O ouro está na forma nativa, incluso ou em fraturas de pirita. Análises de pirita por LAM-ICP-MS resultaram em teores de Au, Ag, Pd e Pt inferiores a 10 ppm.

Os valores de isótopos de enxofre obtidos para pirita (+1,3 a +3,5 ‰) e os dados de inclusões fluidas são compatíveis com um fluido mineralizante oriundo do próprio magma granítico. O ouro foi inicialmente transportado na forma de complexos cloretados em fluidos quentes, exsolvidos do magma granítico, oxidados, altamente salinos e ácidos. Diminuição da temperatura do fluido durante sua ascensão, imiscibilidade ou aumento de pH pode ter propiciado a precipitação de ouro. A diluição e/ou a desmistura do fluido salino podem ter ocasionado a deposição da segunda geração de Au.

O Depósito Serrinha assemelha-se aos depósitos disseminados classificados como do tipo ouro pórfiro. Apesar de o nível de erosão atual diminuir a probabilidade de existir um depósito de grande porte em Serrinha, dados geológicos sobre a Província Aurífera Juruena-Teles Pires permitem sugerir que o modelo proposto para o Depósito Serrinha seja aplicável a outros depósitos de ouro da região.

  
 
UNIVERSITY OF BRASILIA / INSTITUTE OF GEOSCIENCES

PhD THESIS N^o 24

MÁRCIA ABRAHÃO MOURA

DATE OF ORAL PRESENTATION:11/12/98
TOPIC OF THE THESIS: MINERALOGY
SUPERVISOR:PROF. NILSON FRANCISQUINI BOTELHO (UnB)
COMMITTEE MEMBERS:PROFa. CRISTINA MARIA WIEDEMANN (UnB)
PROF. HARDY JOST (UnB)
PROFa. ZARA LINDENMAYER (UNISINOS)
PROF. ROBERTO DALL'AGNOL (UFPA)

ABSTRACT

      The Serrinha gold Deposit, northern Mato Grosso state (Brazil), is part of the Juruena-Teles Pires gold Province. The deposit is spatially and genetically related to the Matupá granitic Massif (1872 ± 12 Ma), part of the Ventuari-Tapajós geochronological Domain.
    At the Serrinha Deposit, the Matupá Massif comprises a single biotite monzogranite, called Matupá Granite, which outcrops as isotropic undeformed and little-fractured blocks. The Matupá Granite is subsolvus, medium to coarse grained, equigranular to porphyritic. Hornblende is very rare and magnetite, titanite, zircon, fluorapatite, allanite, monazite and ilmenite are accessory minerals. Comagmatic rhyolitic dikes and younger diabase dikes crosscut the granite.
    The Matupá Granite is calc-alkaline, metaluminous to peraluminous, similar to I-type granites developed in orogenic terrains, specially volcanic arc and post-collisional settings. The biotite granite is characterized by 68-75 w.t.% SiO₂, 13-14 w.t.%  Al₂O₃, high MgO/TiO₂ ratio (2.56), K₂O/Na₂O ratio higher than 1, 1-2 w.t.%  Ca, high Ba and Sr, medium Zr and Rb, low Nb, Y, Ga, Zn,  F, Sn, W, Cu, Mo, Ta, Cl and Li contents. SETR = 250 ppm, La/Yb ratios @ 30 and Eu/Eu* ratio @ 0.35. The crystallization pressure of the Matupá Granite, based on hornblende geobaromether, was 3.3 to 4.5 Kb.
    T_DM values lie between 2.34 and 2.47 Ga and may represent the continental crust crystallizing age (e_Nd(t) = -2.7 a -4.3), considering a unique source for the original granitic magma, but the hypothesis of mixing mantelic and crustal sources cannot be disregarded.
    The Matupá Granite was submitted to a pervasive hydrothermal alteration at the Serrinha Deposit, beginning with an incipient hydrothermal alteration, followed by K-silicatic, sodic, chloritic, sericitic and pyritic alterations, with final carbonatization. Considering Zr as having been immobile during the alteration, Al₂O₃ and TiO₂ were less mobile while FeO, MnO, Fe₂O₃, CaO, MgO, K₂O and Na₂O were mobile, results compatible to the hydrothermal processes that took part in Serrinha.
    Chlorite is a widespread secondary mineral at the deposit and comprises three different groups: group A, intermediary between clinochlore and chamosite; group B, clinochlore, and group C, chamosite with high manganese content (2 - 5.5 w.t.% MnO). Three types of titanite were identified: magmatic (near 1.7 w.t.% Al₂O₃); hydrothermal titanite developed during the incipient hydrothermal alteration of the granite (Al₂O₃ > 2 w.t.%) and hydrothermal titanite associated to the sodic assemblage (near zero Al₂O₃ and 0.53 to 0.76 w.t.% Na₂O). Two epidote types were formed during alteration: epidote from clinozoisite-epidote series, widespread,  and epidote containing up to 3.5 w.t.% MnO, restricted to II.1 area.
    H₂O-NaCl-KCl fluids, interpreted to have been exsolved from the granitic magma, and entrapped at 423°C and 1.3 Kbar, were probably the earliest fluids that circulated through the Matupá Granite in the Serrinha Deposit. The early fluids were superimposed by lower temperature and pressure (330°C and 0.5 to 1.3 Kbar ) H₂O-NaCl-CO₂-(CH₄), CO₂ e H₂O-NaCl fluids, probably derived from imiscibility. The final evolution of the hydrothermal system was dominated by mixing of saline and meteoric fluids and by circulation of low temperature Ca-enriched fluids.
    The gold mineralization is disseminated and restricted to the intense hydrothermal alteration areas where it is associated to pyrite, sericite, chlorite and/or albite. Hydrothermal magnetite and rutile occur with pyrite. Gold is in the native form, included  or filling fractures in pyrite. LAM-ICP-MS analysis in pyrite grains show Au, Ag, Pd and Pt values below 10 ppm.
    d³⁴S data of pyrite (+1.3 to +3.5 ‰) together with fluid inclusion data are consistent with a mineralizing fluid exsolved from the crystallizing magma. Gold was iniatially  transported as chlorine complexes in a hot, saline, acid and oxidized  fluid. Decreasing in temperature during the fluid ascent, imiscibitity process or pH increase could have enhanced gold precipitation. Dilution and/or unmixing of the saline fluid can have been responsible for the deposition of the second generation of gold.
    Serrinha gold Deposit is similar to disseminated deposits genetically related to granite magmas classified as porphyry gold. Nevertheless, the present deep erosion level in the region, probably located at the root of the hydrothermal system, does not favor the presence of a giant Au deposit at Serrinha.