UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA /INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

TESE DE DOUTORADO N^o 1

CLAUDINEI GOUVEIA DE OLIVEIRA

DATA DE DEFESA: 02/02/93
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: PROSPECÇÃO E GEOLOGIA ECONÔMICA
ORIENTADOR: PROF. RAUL MINAS KUYUMJIAN (GRM)
EXAMINADORES: PROF. HARDY JOST (GRM)
PROF. OTHON HENRY LEONARDOS (GRM)
PROF. FERNANDO R. M. PIRES (UFRJ)
PROF. DETLEF HANS-GERT WALDE (GEO)

RESUMO
A faixa Sapucaia, posicionada na porção sudeste do cráton Amazônico, representa uma sequência vulcano-sedimentar do tipo greenstone belt enquadrada no contexto lito-estratigráfico do Supergrupo Andorinhas. As feições estruturais que caracterizam a faixa Sapucaia consistem de extensas zonas de cisalhamento com orientação geral WNW-ESE, encurvadas para NW na sua porção central por uma transtensão regional. A evolução deformacional da faixa Sapucaia (ou zona de cisalhamento de Diadema) foi evidenciada por movimento oblíquo destral de alto ângulo, provocado por encurtamento regional norte-sul.
A partição diferenciada da taxa de deformação no interior da zona de cisalhamento de Diadema favoreceu a formação de tectonitos metamórficos que se diferenciam basicamente em função da mineralogia, tamanho e forma dos grãos, e orientação do elipsóide finito de deformação nos diferente domínios microestruturais. O processo de partição da deformação foi controlado por episódios cíclicos e diferenciados, que representam variações temporais e espaciais na taxa de deformação (strain rate) e no percurso e mecanismo da deformação.
O deslizamento contínuo entre as faixas de cisalhamento submetidos a deformação heterogênea favoreceu o desenvolvimento de domínios diferenciados de metamorfismo, os quais foram controlados principalmente pelas características intrínsicas de cada nível crustal, pelas propriedades reológicas das rochas deformadas, e pelas variações laterais na taxa e no mecanismo de deformação. Fundamentando-se nesses controles, os domínios metamórficos foram diferenciados a partir de investigações petrográficas e estudos do comportamento de alguns isótopos estáveis em: 1) metamorfismo induzido pela atuação simultânea de mecanismos de volatilização e percolação pervasiva de fluidos ascensionais (domínio regional, PfªP1); 2) metamorfismo controlado por reações progressivas de devolatilização (domínio de transpressão,: e 3 metamorfismo provocado pela infiltração canalizada de fluidos através de domínios de dilatação (domínio de transtensão, Pf>P1).
O metamorfismo provocado pela infiltração de fluidos em domínios de transtensão (Pf>P1) foi acompanhado pelo desenvolvimento de halos progressivos de alteração hidrotermal dos tipos cloritização, carbonatação, albitização, sericitização, silicificação, piritização e turmalinização. O efeito das alterações hidrotermais foi representado por associações minerais diagnósticas, as quais foram agrupadas em: a) estágio inicial de alteração hidrotermal; b) estágio intermediário de alteração hidrotermal; e c) estágio avançado de alteração hidrotermal. O ouro ocorre como inclusão e/ou nas fraturas dos grãos de pirita gerados durante os estágios intermediário e avançado de hidrotermalismo.
A repetição alternada e cíclica entre os domínios transpressivos e transtensivos criou uma faixa de descontinuidade que controlou a migração de fluidos no interior das zonas de cisalhamento. Esses fluidos representavam um somatório de fluidos de origem externa, gerados em níveis crustais mias profundos, e fluidos liberados pontualmente através de reações metamórficas de volatilização. Com base na composição média dos isótopos de carbono (13CPDB = -3 %º, oxigênio) (18OSMOW =+9,0 %º) e estrôncio (87Sr/86Sr = 0,7155) em calcita hidrotermal e hidrogênio em clorita (D = -58%º,) e sericita (D= -57%º) do estágio avançado de alteração, admite-se que os fluidos representavam uma composição de fluidos magmáticos gerados por processo de refusão na base da crosta e fluidos metamórficos extraídos durante a evolução das zonas de cisalhamento de propagação transcrustal.
A deformação, o metamorfismo, e amineralização aurífera no interior da zona de cisalhamento de Diadema ocorreram inicialmente em um nível crustal controlado pela deformação do plagioclásio por superplasticidade cristalina (18 Km, 450º C). Dentro desse domínio, a relação entre a pressão litostática (P1) e a pressão de fluidos (Pf) sofreu variações em escalas diversas, o que provocou mudanças abruptas e localizadas no estilo do metamorfismo. Os fluidos metamórficos, que eram primordialmente submetidos à migração pervasiva ascencional, começam, a partir desse nível, a sofrer percolação canalizada induzida principalmente pela partição e ciclicidade da deformação. A Mineralização aurífera foi controlada por essa heterogeneidade deformacional.

  
 
UNIVERSITY OF BRASILIA / INSTITUTE OF GEOSCIENCES

PhD THESIS N^o 1

CLAUDINEI GOUVEIA DE OLIVEIRA

DATE OF ORAL PRESENTATION: 02/02/93
TOPIC OF THE THESIS: PROSPECTION AND ECONOMIC GEOLOGY
SUPERVISOR: PROF. RAUL MINAS KUYUMJIAN (GRM/UnB)
COMMITTEE MEMBERS: PROF. HARDY JOST (GRM/UNB)
PROF. OTHON HENRY LEONARDOS (GRM)
PROF. FERNANDO R. M. PIRES (UFRJ)
PROF. DETLEF HANS-GERT WALDE (GEO)

ABSTRACT

The Sapucaia greenstone belt in the southeastern Amazon Craton comprise a metavolcanic sedimentary sequence which is correlated to the Andorinhas Supergroup. The structural features that express the Sapucaia belt are formed bx7 shear zones with a MNW general trend beut to NW in its central portion through a regional transtension structure. The deformation of the Sapucaia belt (or Diadema Shear Zone) is worked by a high angle moviment generated during north-south regional shortening.

The differences in the deformation within the Diadema Shear Zone have led formation of metamorphic tectonites with variable mineralogy, grain size and shape and orientation of the ellipsoid of finite deformation in the different microestrutural domains. The deformation partition process was controlled by cyclic individual episodes representing spatial and temporal variations in the strain rate and in the path and mechanism of deformation.

The continuous sliding among the shear zones that were submited to heterogenous deformation has led to different metamorphic domains which were mainly controlled by the intrinsic P-T conditions of each crustal level, by rheological properties of the deformed rocks and by lateral variations in strain rate and in the mechanism of the deformation. Based on these controls and with the help of petrographic and stable isotope investigations, the metamorphism was divided into the following domains: I) metamorphism induced by the simultaneous actions of volatilization mechanisms and pervasive fluid ascension (regional domain where P_fluid = P_load); 2) metamorphism induced by progressive devolatilization (transpression domain where P_load is greater than P_fluid); 3) metamorphism induced by chanelled fluid infiltration through dilation sites (transtension domain where P_fluid is greater than P_load)-

The metamorphism brought about by fluid infiltration within transtension domains was accompanied by the development of progressive halos of hydrothermal alteration such as chloritization, carbonatization, albitization, sericitization, silicification, tourmalinization and pyrite formation. The several hydrothermal alteration products were grouped in initial, intermediate and advanced stages of hydrothermal alteration.

The cyclic repetition between transtension domains has controlled fluid migration within the shear zones, that is, fluids of external origin generated at deeper crustal levels and fluids set free by the host rocks during devolatilization metamorphic reactions. Based on the average isotopic composition of carbon (^l8Osmow = + 9.O%o) and strontium (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = O,7155) in hydrothermal calcites and hydrogen in chlorite (D = -58%o) and sericite (D = 57%o) of the advanced stage of alteration it is suggested the presence of magmatic fluids generated during melting at the base of the crust and of metamorphic which has been collected by the shear zone during its propagation across the crust.

The deformation, metamorphism and gold mineralization within the Diadema shear zone took place initial at a crustal level marked by plagioclase e crystalline superplasticity (> 18 Km, 450 ^o C). Within this domain, the relationship between load and fluid pressure was subjected to sudden variations at different scales resulting local abrupt changes in the metamorphism record. The metamorphic fluids that were initially subjected to pervasive upward migration begun at that crustal level to be channelled through deformation heterogeneities caused by the partitioning and ciclicity of the deformation. The gold mineralization is controled by these deformational heterogeneities.