UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO N^o 89

GISLENE MARIA DOS SANTOS NOGUEIRA

RESUMO

Os fosforitos localizados na região da cidade de Lagamar, noroeste de Minas Gerais, apresentam-se inseridos na seqüência metassedimentar da Formação Vazante, datada do Proterozóico-Médio e integrante da porção oriental da Faixa de Dobramentos Brasília. Na área estudada, a Formação Vazante é constituída por quatro membros. O Membro Rocinha, basal, é formado por uma seqüência rítmica, com intercalações entre ardósias, metassiltitos e quartzitos, gradando verticalmente a um fácies mais argiloso. As rochas fosfáticas estudadas nesta dissertação pertencem a esse nível estratigráfico. O Membro Arrependido (Dardenne et al., 1989)‚ composto por orto-conglomerados polimictos intercalados por quartzitos e metassiltitos, gradando ascendentemente a margas e carbonatos. O Membro Lagamar (Dardenne, 1978) constitui uma grande lente dolomítica biohermal, com estromatólitos do gênero Baicalia, Conophyton e Jacutophyton. O Membro Serra do Garrote (Dardenne & Campos Neto, 1976; Dardenne 1976) compõe-se de ardósias laminadas, e cobre todos os membros precedentes. A Formação Vazante na região de Lagamar encontra-se sobreposta tectonicamente pela Formação Canastra, no extremo sul da área e a oeste, e sobrepõe-se a uma seqüência metassedimentar composta por turbiditos e metassiltitos, correlacionada de maneira duvidosa às rochas do Grupo Bambuí. Os empurrões apresentam vergências para leste. No "depósito de Lagamar" o minério fosfático é composto por intercalações entre níveis fosfareníticos, formados por fragmentos de lama fosfática retrabalhada em ambiente de baixa energia, e níveis de lama fosfática compacta. Estes foram denominados "fosforitos puros". Alguns níveis de fosforitos intercalados com níveis calcários são encontrados em meio à seqüência de fosforitos puros, e foram denominados "fosforitos calcíticos". A sedimentação fosfática foi conseqüência de um episódio fosfogenético, ocorrido no Proterozóico-Médio, de natureza global, segundo estudos de Cook & McElhinny (1979). As características estruturais e sedimentológicas da seqüência da Formação Vazante na área estudada indicam que os sedimentos fosfáticos (e demais relacionados) foram depositados na borda de uma plataforma continental, em ambiente tectônico do tipo margem continental passiva, em latitude ralacionada à ocorrência dos biohermas do Membro Lagamar. O depósito de Lagamar é datado de cerca de 1350-950 Ma (seg. Dardenne, 1981), idade dos estromatólitos do Membro Lagamar. A precipitação fosfática marinha foi provavelmente intermediada por cianobactérias, organismos predominantes durante todo o Proterozóico Médio. Mineralogicamente, os fosforitos são constituídos, em sua maior parte, por carbonato- fluorapatitas criptocristalinas, as quais sofreram processos intempéricos de lixiviação do íon carbonato, passando por transformações químicas comumente verificadas nestes tipos de minerais quando submetidos a climas tropicais. Em fases mais avançadas de intemperismo, há neoformação de apatitas. Em níveis mais superficiais, o intemperismo imprimiu profundas mudanças químicas e mineralógicas, com a formação de fosfatos de alumínio a partir de apatitas primárias. A ação do intemperismo sobre o depósito fosfático estudado pode ser verificada através do tratamento de dados químicos de elementos maiores em apatitas, através dos quais constataram-se o baixo conteúdo de CO32-, os altos teores de F, e razões CaO/P2O5 e F/P2O5 relativamente baixas, denotando uma transformação progressiva das carbonato-fluorapatitas primárias em flúor-apatitas. Os elementos terras- raras, depletados em virtude dos processos de intemperismo, apresentam padrões coerentes de empobrecimento e enriquecimento comumente encontrados em fosforitos.

ABSTRACT

The Lagamar phosphorite ore, Minas Gerais, occurs within the Mid Proterozoic metassedimentary Vazante Formation of the Brazilian Fold Belt. The Vazante Formation in the study area consists of four members. The lower Rocinha Member, a sequence of rithmically layered slates, metassiltites and quartzites, giving place to slates towards the top. Phosphatic rocks occur within this stratigraphic level. The Arrependido Member (Dardenne et al., 1989), is made up of interlayered polimict conglomerates, quartzites and metassiltites, with carbonate shales and carbonate lenses in its upper part. The upper Lagamar Member (Dardenne, 1978) is characterized by dolomitic bioherms with Baicalia, Conophyton and Jacutophyton stromatolites. The Serra do Garrote Member slates (Dardenne & Campos Neto, 1976; Dardenne 1976) covers all the former members, and turns upward on a layered slate sequence of great thickness. The Vazante Formation in the southern portions of the area is tectonically overlaped by the Canastra Group , and it overlaps a turbiditic sequence doubtfully correlated to rocks of the Bambuí Group with eastern vergence. In the "Lagamar deposit", the phosphatic ore consists of phospharenites and phospholutites, which in turn are interlayered with black and calcitic shales, quartzites and metassiltites, in the rithmic facies of Rocinha Member. The phosphatic ore also contains thin interlayers of marble with phosphatic shale (calcitic phosphorites). The phosphatic sedimentation took place during a Mid Proterozoic phosphogenetic worldwide episode (Cook & McElhinny, 1979). Sedimentary and structural features of the Vazante Formation indicate that phosphate have deposited on the edge of a continental margin, in palaeolatitudes related to occurrence of the Lagamar Member bioherms. The marine phosphatic precipitation was perhaps mostly controled by cyanobacteria, as also commonly observed in youger phosphorites, within a passive continental margin tectonic setting. Indeed, cyanobacteria was the life for excellence in Middle Proterozoic, when Vazante Formation formed (1350-950 Ma, apud Dardenne, 1981). The ore consists of criptocristalline carbonate-fluorapatite. Under weak weathering, the carbonate- fluorapatite has turned on fluorapatite. Later and more extreme weathering has formed secondary apatite or, by complete leaching of carbonate ion, aluminous phosphates (wavellite and others) were formed. Mineral chemistry data on apatite show that a portion of elements normally occurring in the mineral as it precipitates from sea water, such as Ca2+ and P5+, has been relplaced by Na+ (replaces Ca2+) and Si5+ (replaces P5+), accompaning a great replacement of F- by CO32-, forming carbonate-fluorapatite. A variation in the REE, trace element and CO32- contents as well as a decrease in the CaO/P2O5 and F/P2O5 ratios occurs between fresh and weathered ore samples. Aluminous phosphates are restricted to the deposit exposed parts and to veins, and formed by precipitation from meteoric waters in open channels, such as faults and fractures.