UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA /INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

TESE DE DOUTORADO N^o 42

EMÍLIO LENINE CARVALHO CATUNDA DA CRUZ

Palavras-chave: Depósitos de ouro orogênicos; Faixa Brasília; alteração hidrotrermal; geoquímica isotópica; geocronologia; terrenos paleoproterozoicos

DATA DA DEFESA:15/06/2001
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: GEOLOGIA ECONÔMICA E PROSPECÇÃO
ORIENTADOR: Prof. Raul Minas Kuyumjian (UnB)
EXAMINADORES: Prof. Dr. Marcel Auguste Dardenne (UnB)
Prof. Dr. Moacir José Buenano Macambira (UFPA)
Prof. Dr. Roberto Perez Xavier (Unicamp)
Profa.Dra. Sylvia Maria de Araújo (UnB)

RESUMO
O Terreno Almas-Conceição, embasamento do extremo norte da Zona Externa da Faixa de Dobramentos Brasília, hospeda várias ocorrências e alguns depósitos de ouro, entre estes, a mina de ouro Córrego Paiol alojada em anfibolito de alto-Fe da Formação Córrego Paiol, a qual é intrudida por granitóides com idade variando de ~2,45 a ~2,2Ga (U-Pb SHRIMP). Estes granitóides formam amplos complexos granito-gnáissicos na forma de batólitos multiplutônicos de arco magmático. Os plutons que compõem os complexos granito-gnáissicos são formados por magmas calci-alcalinos metaluminosos de baixo-K (Suite 1), de origem mantélica, intrudidos em ~2,2Ga, e por magmas calci-alcalinos peraluminosos de baixo-K, gerados a partir da fusão parcial de metabasaltos a ~2,45 (Complexo Ribeirão das Areias) e ~2,2Ga (Suite 2). Idades T_DM tão baixas quanto 2,26Ga obtidas para as formações ferríferas bandadas da Formação Morro do Carneiro indicam que essa seqüência monótona de filitos sericíticos localmente carbonosos com intercalações de rochas sedimentares químicas e detrativas e de rochas vulcânicas félsicas é muito mais jovem que a Formação Córrego Paiol, estando mais provavelmente relacionada com as seqüências paleoproterozóicas tipo Formação Ticunzal e Seqüência São Domingos. Adicionalmente, os dados Sm-Nd sugerem que regiões fonte externas ao Terreno Almas-Conceição forneceram parte dos componentes encontrados nas formações ferríferas bandadas.
A mina Córrego Paiol pode ser classificada como um depósito do tipo orogênico, mesozonal, formado por fluidos com baixas concentrações de CO₂, temperaturas entre 320-400°C e pressões em torno de 2Kbars. Os corpos de minério de alto teor formam altos ângulos com a lineação de estiramento e estão controlados por mudanças de direção na foliação interna da zona de cisalhamento hospedeira, de direção N20°E/N70°W e movimentação destral. As paragêneses hidrotermais presentes são controladas por crescente XCO₂ do fluido mineralizante em direção ao centro do halo de alteração. Os anfibolitos hospedeiros contêm dois reservatórios de Ar, relacionados às orogenias Transamazônica (~2,0Ga) e Brasiliana (~700 a ~535Ma). Cálculos geotermobarométricos e as idades Ar-Ar indicam que o evento mineralizante (563±15Ma) ocorreu durante o resfriamento, aproximadamente isobárico, que se seguiu a uma fase de descompressão isotermal (iniciada em ~700Ma) do terreno hospedeiro, relacionados a uma trajetória P-T-t horária desenvolvida na fase final da Orogenia Brasiliana. 
Os isótopos de chumbo em pirita e rocha total indicam que dois reservatórios contribuíram com chumbo, e ouro por analogia, para o depósito Córrego Paiol: i) chumbo com desenvolvimento isotópico retardado, menores razões U/Th e elevadas razões ²³⁸U/²⁰⁴Pb, originado na crosta inferior; ii) chumbo com maiores razões U/Th e elevadas razões ²³⁸U/²⁰⁴Pb, proveniente da crosta superior. O chumbo com desenvolvimento isotópico retardado da crosta inferior pode estar ligado aos eventos de granulitização de escala cratônica que afetaram o Craton São Francisco em torno de ~2,1Ga. Os granitóides calci-alcalinos peraluminosos de baixo-K de 2,2Ga (Suite 2) são os mais prováveis doadores locais para o chumbo do depósito Córrego Paiol. Os isótopos estáveis em carbonato sugerem a mistura de C e O de origem profunda, oriundos do terreno hospedeiro, com C e O provenientes das coberturas meso-neoproterozóicas (grupos Natividade (?), Bambuí e Paranoá). A associação dos dados isotópicos, de campo, e petrográficos, comparados com dados regionais encontrados na literatura, permitem situar o depósito Córrego Paiol como parte de um evento metalogenético de escala cratônica, desenvolvido na margem oeste do Craton São Francisco, com reflexos para o interior do craton, ao qual estão relacionados outros depósitos de Au, e que retrabalhou, durante a Orogenia Brasiliana, reservatórios que também forneceram metais para depósitos de chumbo e zinco.

     
UNIVERSITY OF BRASILIA / INSTITUTE OF GEOSCIENCES

PhD THESIS N^o 42

EMÍLIO LENINE CARVALHO CATUNDA DA CRUZ

KeyWords: Orogenic gold deposits; Brasília Fold Belt; hydrothermal alteration; isotopic geochemistry; geochronology; paleoproterozoic terranes.

DATE OF ORAL PRESENTATION:15/06/2001
TOPIC OF THE THESIS: PROSPECTION AND ECONOMIC GEOLOGY
SUPERVISOR: Prof. Raul Minas Kuyumjian (UnB)
COMMITTEE MEMBERS: Prof. Dr. Marcel Auguste Dardenne (UnB)
Prof. Dr. Moacir José Buenano Macambira (UFPA)
Prof. Dr. Roberto Perez Xavier (Unicamp)
Profa.Dra. Sylvia Maria de Araújo (UnB)

ABSTRACT
The Almas-Conceição Terrane composes most of the basement of the northern segment of the External Zone of the Brasília Fold Belt and hosts several gold showings, and small deposits as well. The most important is the Córrego Paiol mine, hosted by high-Fe amphibolites of the Córrego Paiol Formation. Granitoid plutons with age raging from ~2,45Ga to ~2,2Ga (U-Pb SHRIMP) intrude the Córrego Paiol Formation composing large granite-gneiss complexes that form multiplutonic batholiths of magmatic arc setting. These granitoids are grouped into ~2,2Ga metaluminous low-K calc-alkaline plutons (Suite 1) originated from the mantle and ~2,2 (Suite 2) to ~2,45Ga (Ribeirão das Areias Complex) peralumious low-K calc-alcaline plutons (Suite 2), yielded by partial melting of metabasalts. T_DM ages as low as 2,26Ga obtained from BIF of Morro do Carneiro Formation indicate that this monotonous sequence of sericitic phyllites, locally carbonaceous, with interlayers of chemical and detritic sedimentary rocks and felsic volcanic rocks is much younger than the Córrego Paiol Formation. The Morro do Carneiro Formation is most likely related to other Paleoproterozoic sequences, such as the Ticunzal Formation and the São Domingos Sequence. Additionally, Sm-Nd data suggest that source regions external to the Almas-Conceição Terrane contributed components to the BIF.
The Córrego Paiol mine can be classified as a mesozonal orogenic type gold deposit, formed by mineralizing fluids with very low XCO₂, temperatures between 320 and 400°C and pressure around ~2Kbars. Hydrothermal assemblages were controlled by increasing XCO₂ toward the inner parts of the related alteration halo. High-grade mineralised bodies display high angles with stretching lineations and are controlled by bends in the internal foliation of the dextral N20°E/70°NW host shear zone. Host amphibolites retained two argon reservoirs, related to the Transamazonian (~2.0Ga) and Brasiliano (~700 to ~535Ma) orogenies. Geothermobarometric calculations and Ar-Ar age spectra showed that mineralization (563±15Ma) took place during near isobaric cooling stage that followed the isothermal decompression (started around ~700Ma) of the host terrane, which are part of a collisional clockwise P-T-t trajectory developed during the Brasilano Orogeny.
Whole rock and pyrite lead isotopes indicate that two main reservoirs contributed with lead, and gold, to the Córrego Paiol deposit: i) lower crustal lead with a delayed decay history, lower U/Th and high ²³⁸U/²⁰⁴Pb ratios; ii) upper crustal lead, with higher U/Th and high ²³⁸U/²⁰⁴Pb ratios. The lower crustal delayed lead may be linked to the cratonic-scale granulitic events that affected the São Francisco Craton around ~2,1Ga. The ~2,2Ga peraluminous low-K calc-alkaline granitoids (Suite 2) are the most likely local donator of lead to the Córrego Paiol lead. Stable isotopes in carbonate suggest a mixture of deep seated carbon and oxygen, originated in the host terrane, and carbon and oxygen from Meso-Neoproterozoic covers (Natividade?, Paranoá and Bambuí Groups). The isotopic, field and petrographic data gathered in this work, and compared with data from literature, allow for placing the Córrego Paiol gold mine as an element of a cratonic-scale metallogenetic event developed in the western margin of São Francisco Craton during Braziliano Orogeny. This event reflexes in the cratonic interior, and to which are also related other Au deposits, or yet that could have reworked reservoirs that have also supplied metals to lead and zinc deposits.