TESES DE DOUTORADO EM GEOCIÊNCIAS SOBRE REGIÕES BRASILEIRAS
(DEFENDIDAS EM UNIVERSIDADES ESTRANGEIRAS)

GERSON MANOEL MUNIZ DE MATOS
gmmm@rj.cprm.gov.br

EVOLUÇÃO PETROGENÉTICA DA JAZIDA DE SULFETOS AURIFEROS, DO TIPO "STRATABOUND", DE BICO DE PEDRA, MINAS GERAIS - BRASIL

Palavras chave: Metalogenia, ouro, petrogênese, sulfetos auriferos, Bico de Pedra

Mineralogisch-Petrographiches Institut der Ruprecht-Karls-Universitaet Heidelberg, Alemanha
Área de concentração: Metalogênese
Referencia: ISBN 3-89257-050-7
Orientador: Prof. Gerhard Christian Amstutz (RKUH)
Banca: Prof. Gerhard Christian Amstutz (RKUH); Prof. Luiz Fontboté (RKUH)
Data: 09/11/1991

RESUMO

A jazida de Bico de Pedra está situada na borda sul da região do Quadrilátero Ferrífero, 100 km sudoeste de Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil. A mineralisação restringe-se a uma zona de forma tabular, onde localizam-se vários corpos maciços de sulfeto portadores de Ouro. O presente trabalho apresenta fundamentalmente os resultados de investigações petrográficas e geoquímicas das rochas encaixantes e do minério.
A seqüência litológica na área de trabalho é composta por xistos, quartzitos e conglomerados portando formações ferríferas, fácies óxidos e sulfetos. Na área da mina ocorre uma seqüência de micaxistos, micaxistos carbonáticos, cloritaxistos e talcoxistos portando corpos tabulares de rocha gabróide. O mineral-minério principal é a pirita, seguida por pirrotita, calcopirita, esfalerita e galena. Estes minerais-minérios apresentam-se como corpos maciços, finos leitos e lentes, e também como disseminados na rocha encaixante. Na área de trabalho podem ser reconhecidos três eventos tectonicos de idade pré-cambriana. Eixos de dobras com direções N e NE e estruturas longitudinais são relacionadas a uma terceira fase compressiva direcionada segundo ESE-WNW.
O grau metamórfico da seqüência de rochas pode ser atribuído ao fácies xisto verde. A coexistência de minerais de baixa e elevada temperatura indicam uma origem diaphtorética a partir de uma paragênese de mais elevado grau metam6rfico. Tanto a rocha encaixante quanto os corpos de minério foram afetados com a mesma intensidade pelo metamorfismo e pelo tectonismo, apresentando dobramentos de pequena escala e recristalização. A geometria e o intercrescimento dos minerais-minérios indicam uma clara origem a partir da recristalização acresciva ("Sammelkristalisation") de minerais pré-existentes, em parte, de formação diagenética. Os veios de quartzo considerados no passado como condutos mineralizados, que em sua grande maioria estão relacionados aos planos de xistosidade da rocha encaixante, são produtos da remobilização de material da própria rocha encaixante. A mineralização sulfetada é entretanto, encontrada somente associada aos veios de quartzo e carbonato concordantes.
Relações de fases entre os sulfetos indicam que o minério pelo menos uma vez já esteve submetido a temperaturas superiores a 200"C.
As investigações geoquímicas foram conduzidas em três campos principais:
- composição pré-metamórfica das rochas encaixantes;
- distribuição dos metais preciosos dentro da área da mina;
- caracterização dos diferente estágios de formação das piritas.
A associação litológica de Bico de Pedra pode tratar-se de uma seqüência vulcano-sedimentar, provavelmente depositada em uma bacia do typo "back-arc". A composição mineralógica do minério e sua provável associação com uma seqüência vulcânica bimodal sugere uma provável origem exalativa atribuída a atividade vulcânica submarina. De acordo com o seu conteúdo metálico tipo de rochas encaixantes, e sua provável posição geotectônica, uma classificação do minério como "VMS-polymetallic typ" pode ser sugerida para Bico de Pedra como hipótese genética.
O atual arranjo estrutural da seqüência de xistos em Bico de Pedra pode ser interpretado como devido a um dobramento isoclinal invertido, conforme indicado pelas relações estratigráficas e estilo tectônico da área.

 PhD THESES ON EARTH SCIENCES OF BRAZILIAN REGIONS
(DEFENDED IN NON-BRAZILIAN UNIVERSITIES)

GERSON MANOEL MUNIZ DE MATOS
gmmm@rj.cprm.gov.br

PETROGENETIC EVOLUTION OF THE STRATABOUND GOLD BEARING MASSIVE SULPHIDES ORE OF BICO DE PEDRA, MINAS GERAIS - BRASIL

KeyWords: Metalogenesis, gold, petrogenesis, aurifeous sulfides, Bico de Pedra

Mineralogisch-Petrographiches Institut der Ruprecht-Karls-Universitaet Heidelberg, Alemanha
Subjetc area: Metalogenesis
Reference: ISBN 3-89257-050-7
Advisor: Prof. Gerhard Christian Amstutz (RKUH)
Committee: Prof. Gerhard Christian Amstutz (RKUH); Prof. Luiz Fontboté (RKUH)
Date: 09/11/1991

The Bico de Pedra deposit is located at the coastal area of the region of Quadrilátero Ferrifero, 100 km southeast of Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil. The mineralization, within an area of tabular shape, is contained in several bodies of gold bearing massive sulphides. This work presents fundamentally petrographic and geochemical investigation of the ores and wall rocks.
The lithological sequence in the research area is composed of schists, quartzites and conglomerates displaying oxidic and sulphidic iron formation facies. In the mine area mica schists, calc-mica schists, chlorite schists and talc schist intruded by later subconcordant mafic dikes appear. The main ore mineral is pyrite, followed by pyrrhotite, chalcopyrite, sphalerite and galena. They are present as massive bodies, thin layers and lenses, as well as disseminated in the schist layers. Three different metamorphic and tectonic events taking place in the late Precambrian can be recognized. N and NE striking fold axes and longitudinal structures are related to a ESE-WNW compressive event of the third deformation plase.
The sequence has been metamorphosed to green schist facies, although the coexistence of low and high temperature minerals suggest an earlier higher grade metamorphic event. Both country rocks and ore bodies have been tectonically and metamorphically superinposed in the same way, developing small scale folding and recristallization. Geometry and intergrowths of the ore minerals can be explained by accretive crystallization from early diagenetic protores. The quartz veins considered in the past to be the mineralizing conducts, are mostly related to schistosity planes and therefore remobilization of wall rock material. The bulk of the sulphide mineralization can be found only in concordant quartz veins.
Phase relations of the sulphide minerals show that the ores reached at least once a temperature above 200° C.
Geochemical research was subdivided in three mayor investigation fields:
-premetamorphic wall rock composition;
-distribution of main ore metals within mine area;
-characterization of the different stages of formation
of pyrite.
Lithological associations within the Bico de Pedra area may represent a vulcano-sedimentary sequence probably deposited in a back-arc basin. The sulphide ore composition and its probable link to a bimodal volcanic association suggest an exhalative origin due to submarine volcanic activity. According to metall contents, rock types and probable geotectonic setting, a genetical working hypothesis as a polymetallic VMS can be started for this ore deposit.
Its actual structural arrangement may be interpreted as due to overturned monoclinal folding of the Bico de Pedra rock sequence, as stratigraphic record and local tectonic style suggested.

PhD THESES ON EARTH SCIENCES OF BRAZILIAN REGIONS
(DEFENDED IN NON-BRAZILIAN UNIVERSITIES)

GERSON MANOEL MUNIZ DE MATOS
gmmm@rj.cprm.gov.br

PETROGENETISCHE ENTWICKLUNG DER SCHICHTEGEBUNDENEN AU-FUEHRENDEN SULFIDLAGERSTAETTE BICO DE PEDRA, MINAS GERAIS - BRASILIEN

KeyWords: Metalogenesis, gold, petrogenesis, aurifeous sulfides, Bico de Pedra

Mineralogisch-Petrographiches Institut der Ruprecht-Karls-Universitaet Heidelberg, Alemanha
Subjetc area: Metalogenesis
Ref.: ISBN 3-89257-050-7
Advisor: Prof. Gerhard Christian Amstutz (RKUH)
Committee: Prof. Gerhard Christian Amstutz (RKUH); Prof. Luiz Fontboté (RKUH)
Date: 09/11/1991

Die Lagerstätte Bico de Pedra befindet sich am südlichen Rand des Gebietes Quadrilátero Ferrífero 100 km südöstlich von Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasilien. Es handelt sich um Au-führende Sulfidlagen, die im wesentlichen schichtförmig in Metamorphiten der Grupo Nova Lima auftreten. Der Schwerpunkt dieser Arbeit umfasst die petrographischen und geochemischen Untersuchungen der Nebengesteine und Erzmineralien.
Die Gesteinsabfolge besteht im Arbeitsgebiet aus verschiedenartigen Schiefern, Quarziten und konglomeraten, in allen drei Faziestypen mit eisenführenden, oxidischen undsulfidischen Subfaziestypen. Im Grubenbereich treten Glimmer- und Kalkglimmerschiefer, Chloritschiefer und Talkschiefer mit Lagergängen jüngerer gabbroider Gesteine auf. Die Erzmineralien, hauptsächlich Pyrit, Magnetkies, Kupferkies. Zinkblende und Bleiglanz, kommen sowohl in Form massiver Erzkörper, dünner Lagen und Linsen als auch fein verteilt in den Schieferschichten vor. Es lassen sich die Spuren dreier verschiedener tektonisch-metamorpher Überprägungen erkennen, die während des späteren Präkambriums erfolgten. N- bis NE-streichende Faltenachsen und Longitudinalstrukturen erweisen sich als Folge der ESE-WNW-Kompression der dritten Deformationsphase.
Für die gesamte Gesteinsabfolge ist eine Metamorphose vom Grad der Grünschieferfazies anzunehmen. Die Koexistenz von hoch- und niedrigtemperierten Mineralien weisen auf eine ältere, hochtemperierte Metamorphose und eine jüngere Diaphthorese hin. Nebengesteine und Erze wurden gleichermassen tektonisch und metamorph uberprägt. Die metamorphen Mineralien und uberprägten Fältelungen sowie die Erzstrukturen sind das Resultat mehrerer Deformations- und Rekristallisationsphasen. Die Geometrie und die Verwachsungen der Erze weisen auf eine frühere, z.T. diagenetische Entstehung der Sulfide und wiederholte Umbildung, hauptsächlich durch Sammelkristallisationsvorgänge während dreier metamorpher Phasen hin. Die früher als “Zufuhrgänge" bezeichneten Quarz- und Quarzsulfidgänge sind Folgen der überlagernden Tektonik und Metamorphosen. Sulfidführend sind jedoch nur konkordante Quarzgänge. Das erkannte räumliche und zeitliche Zusammenfallen der Metamorphose und der Erz-Umbildung erlau ben die schichtförmige Aufeinanderfolge der Erzlagen und die räumliche Verteilung der Erze als primäre Grobtexturen zu interpretieren. Phasenbeziehungen weisen darauf hin, dass die Temperaturen der Erze sicherlich einmal über 200ºC gelegen haben müssen.
Im Rahmen der geochemischen Untersuchungen wurden das Ausgangsmaterial der Metamorphite, die Verteilung der Haupterzmetalle (Cu, Zn, Pb Au und Ag) in der Grube und eine geochemische Charakterisierung der verschiedenen Bildungsstadien des Pyrites diskutiert. Letzteres war u.a. durch die Verteilung der Spurenelemente (As, Co, Ni, Cu, Bi, Ag, Se, Au,Sb und Hg) möglich.
Entsprechend ihrer Gesteinsassoziation kann es sich in Bico de Pedra um eine vulkano-sedimentäre Abfolge handeln, deren Entstehung am ehesten in einem marinen Randbecken anzunehmen wäre. Die Mineralzusammen- setzung der Sulfiderze und ihr möglicher genetischer Zusammenhang mit den basischen bis intermediären Vulkaniten, die eine Affinität zu Ozeanbödentholeiiten zeigen, bis zu den sauren Vulkaniten können auf eine Genese in Verbindung mit exhalativen Prozessen im Rahmen submariner, vulkanischer Tätigkeit hinweisen. Aufgrund der metallinhalte, der Nebengesteinstypen und der wahrscheinlichen geotektonischen Lage wird eine Zuordnung zum VMS-polymetallischen Typ eine einleuchtende genetische Arbeitshypothese.
Im Rahmen der tektonisch-stratigraphischen Analyse wurde die petrogenetische Entwicklung der Schieferabfolge von Bico de Pedra mit dem regionalen Entwicklungsschema in Zusammenhang gebracht. Aufgrund der stratigraphischen Aufnahmen und des kleintektonischen Stils bietet sich das Modell einer überkippten, monoklinalen Überfaltung als tektonische Arbeitshypothese zur Erklärung des heutigen geologischen Baues der Schichtenfolgen in Bico de Pedra an.