UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO N^o 146

CRISTIANO SOARES DE SOUZA

Palavras-chave: greenstone belt Andorinhas, zona de cisalhamento, metagrauvaca, hidrotermal, ouro, pirita.

DATA DE DEFESA:21/12/99
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: PROSPECÇÃO E GEOLOGIA ECONÔMICA
ORIENTADOR: PROF. CLAUDINEI GOUVEIA DE OLIVEIRA (UNB)
EXAMINADORES: PROF. HARDY JOST (UNB)
PROF. RAIMUNDO NETUNO NOBRE VILLAS (UFPA)

RESUMO
O depósito aurífero de Lagoa Seca encontra-se no contexto da zona de cisalhamento Lagoa Seca , encaixado nas rochas metagraváquicas magnetíticas do Grupo Lagoa Seca, topo do greenstone belt de Andorinhas (sudeste da Província Mineral de Carajás). Diques de dacito que forneceram idades U-Pb em zircões de 2.97 Ga, o qual é interpretada com a idade mínima de formação desse grupo.
O depósito estudado é o único depósito de ouro do tipo lode conhecido na região não associado a veios de quartzo e a metavulcânicas básicas, mostrando sua natureza singular em relação aos depósitos auríferos arqueanos do tipo lode em greenstone belts.
Os corpos de minério aurífero estão alojados em zonas de dilatação (entre fraturas R e P) geradas durante os estágios finais da deformação D1, o qual é marcada por zonas e cisalhamento de direção N65E e mergulhos subverticais. A fase D2 gerou falhas de direção N-S, os quais recortam tanto as unidades do greenstone belt de Rio Maria quanto o granito anorogênico Jamon.
A alteração hidrotermal associada as zonas de cisalhamento (fase D1) , caracteriza-se por halos de carabonatização/propilitização disseminados ao longo de toda a zona de cisalhamento e silicificação, potassificação e sulfetação no interior das zonas de dilatação. As mudanças químicas nas rochas afetadas pela deformação e hidrotermalismo caracterizam-se pela introdução de álcalis (K, Li, Ca...), ferro e saída principalmente de alumínio, sendo que a sílica permaneceu imóvel durante a passagem do fluído hidrotermal.
A química mineral da clorita e da biotita foi um bom indicador do aumento da alteração hidrotermal e da mineralização aurífera. As biotitas apresentam razões Fe/Mg progressivamente mais baixas em direção ao minério aurífero, enquanto as cloritas mostram comportamento inverso. As condições de P e T da alteração hidrotermal foram estimadas através das paragêneses e do geotermômetro da clorita (Cathelineau 1988), indicando, respectivamente, 2,5 a 4 kbar e 270-300^o C.
A assinatura isotópica (d ¹³C entre –7,09 a –7.98 e d ¹⁸O entre 9,98 a 14,11) do depósito estudado mostra baixo fracionamento de carbono e oxigênio, indicando o envolvimento de fluídos magmático/mantélicos na formação do carbonato associado a alteração hidrotermal.
A alta razão Au/metais, o ambiente tectônico-estrutural de arco de ilha (os dacitos apresentam afinidade petroquímica com dacitos de arco de ilha) indicam que o depósito de Lagoa Seca é do tipo lode epigenético mesozonal orogênico, cujos fluídos mineralizantes seriam compostos por H₂O-CO₂, pH neutro, sendo canalizados através de zonas de cisalhamento transcrustais, durante os estágios tardios da deformação e metamorfismo.
Diversas semelhanças são observadas entre o depósito estudado e depósitos do tipo lode Arqueano clássicos: metagrauvacas turbidíticas em zona de cisalhamento, a alteração potássica, a alta razão Au/Ag (9:1), a intrínseca associação entre ouro e pirita. Entretanto, a assinatura isotópica (d ¹³C e d ¹⁸O) semelhante encontrada entre os carbonatos hidrotermais do depósito estudado e os depósitos de ouro de Cumaru (Granodiorito Cumaru) e Igarapé Bahia (Carajás), indica que a origem do fluídos responsáveis pela mineralização é magmático/mantélica, diferindo dos valores encontrados (d ¹³C entre –2,03 a –3,59 e d ¹⁸O entre 7,16 a 10,08) no depósito do tipo lode típico de Diadema (greenstone belt de Sapucaia).

Key Words: Andorinhas greenstone belt, shear zone, metagreywacke, hydrothermal, gold, pyrite

DATE OF ORAL PRESENTATION:21/12/99
TOPIC OF THE THESIS: EXPLORATION AND ECONOMIC GEOLOGY
SUPERVISOR:PROF. CLAUDINEI GOUVEIA DE OLIVEIRA (UNB)
COMMITTEE MEMBERS: PROF. HARDY JOST (UNB)
PROF. RAIMUNDO NETUNO NOBRE VILLAS (UFPA)

ABSTRACT
Hydrothermal alteration and gold mineralization at Lagoa Seca deposit are hosted by the Lagoa Seca Shear zone which cuts the Lagoa Seca Group, the upper unit of the Andorinhas greenstone Belt (Carajás Mineral Province). The Lagoa Seca group at Lagoa Seca Gold Deposit area comprises metasedimentary and metaultramafic units. Dacite dykes with island arc chemical affinity crosscut the Lagoa Real Group and yielded U-Pb age of 2.97 Ga (Pimentel & Machado 1994). The Mesoproterozoic anorogenic Jamon (~ 1.8 Ga) granite intrudes the greenstone sequence. Gold mineralization host rocks are metagreywackes lenses enveloped by metaultramafic rocks. Two main ore bodies, named LS-1 and LS-2, are distributed along the Lagoa Seca Shear Zone. Metagreywacke lenses are high-grade ore, whereas enveloping hydrothermalized metaultramafic rocks are low-grade ore with marginal grades.
The studied deposit is the only greenstone belt hosted lode gold deposit in the Carajás Mineral Province that is not associated with quartz veins and basic metavolcanic rocks, showing a singular nature in relation to other greenstone belt hosted gold deposits in the Carajás Mineral Province.
In the Lagoa Seca shear zone country rocks develop a subvertical mylonitic foliation striking N65E with right lateral displacement developed during the deformation D1. Higher-grade ore zones are controlled by dilatation zones between R and P fractures formed during the late stages of deformation D1. N-S striking normal faults related to D2 cut both Andorinhas greenstone belt and Jamon granite.
Hydrothermal alteration in the shear zone is characterised by haloes of carbonation/propilization, which is widespread in the shear zone domain; silicification, restricted to the contact between metaultramafic rocks and metagreywackes; potassification, represented by k-fesdspar and actinolite veinlets; and sulphidation, mainly pyrite with minor pirrotite, which can occur either along mylonitic foliation or in veinlets. Chemical changes induced by intense deformation and coeval hydrothermal alteration are characterised by introduction of alkalis (K, Li, Ca), Fe, S and CO₂, Al mobility and Si immobility.
Mineral chemistry of chlorite and biotite from hydrothermalized host rocks show that Fe/Mg ratio of chlorite increases towards the ore body, whereas this ratio decreases in biotite. P and T hydrothermal alteration conditions estimated from mineral assemblage and chlorite geothermometry are those of 2-4 kbar and 270-300° C, respectively.
It is suggested that the Lagoa Seca gold deposit is of orogenic mesozonal epigenetic lode type, as shown by its high Au/base metal ratio and island arc tectonic setting  (dacites that shows petrochemistry affinity with island arcs. Mineralising auriferous would be composed mainly of H₂O-CO₂, S and K; have neutral pH; and were channelled through transcrustal shear zones, during the late stages of the deformation and metamorphism of greenstone sequence. Gold precipitation was attributed by the reaction between Au-S rich fluid and magnetite rich metagreywacke, which resulted in the decrease of sulphur activity and changing pH.
The isotopic signature (d¹³C –7.09 to  –7.98 and d^18O 9.98 to 14.11) of the studied deposit show low fractionation of carbon and oxygen. Strongly negative d¹³C values indicate the participation of mantelic fluids in the formation of the hydrothermal carbonate.
Several likenesses are observed between the studied deposit and classic Archaean lode gold deposits: shear zones structural control, the potassic alteration, the high Au/Ag (9:1) ratio and the intrinsic association between gold and pyrite. When compared to other gold deposits from Carajás Mineral Province, the Lagoa Seca gold deposit have d¹³C and d¹⁸O isotopic similar to hydrothermal carbonates from Cumaru and Igarapé Bahia gold deposits, which have magmatic/mantelic sources. However, when compared to the Diadema gold deposit (Sapucaia greenstone belt), a typical lode gold deposit of Carajás Mineral Province, its possible to notice that d¹³C values (-2.03 to –3.59) are remarkable less negative and d^18O (7.16 to 10.08) are slightly lower then those obtained to Lagoa Seca gold deposit.