UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA / INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

TESE DE DOUTORADO N^o 060

VALMIR DA SILVA SOUZA

Palavras-chave:  Depósito de estanho do Bom Futuro, Cassiterita, Metalogênese.

DATA DA DEFESA: 16/05/2003
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: GEOLOGIA ECONOMICA E PROSPECÇÃO
ORIENTADOR: Prof.  NILSON FRANCISQUINI BOTELHO (UnB)
EXAMINADORES: Profa. MÁRCIA ABRAHÃO MOURA (UNB); Prof. CLAUDINEI GOUVEIA DE OLIVEIRA (UNB); Prof. RAIMUNDO NETUNO NOBRE VILLAS (UFPA); Prof. JORGE SILVA BETTENCOURT (USP)

RESUMO

O depósito de estanho do Bom Futuro, localizado na região centro-oeste do estado de Rondônia, sudoeste do Craton Amazônico, consiste de um sistema vulcano-plutônico encaixado em rochas do Complexo Jamari (gnaisses, anfibolitos e xistos) e parcialmente recoberto por sedimentos colúvio-aluvionares. O sistema vulcânico é formado por um corpo de brecha em formato de pipe, intrudido por diques de riolito e albita granito, além de pequenos corpos pegmatíticos. Nesse sistema a cassiterita ocorre associada a veios de quartzo, topázio e zinnwaldita, distribuídos em um arranjo anelar em torno da estrutura vulcânica. O sistema plutônico é representado por um stock de biotita granito intrudido por um plug de albita granito contendo zonas de greisens com cassiterita e wolframita (ferberita), associados a quartzo, topázio, fluorita, micas (siderofilita-zinnwaldita), além de pirita, calcopirita, esfalerita, galena, monazita e hematita. As concentrações de U, Th e Pb na monazita dos greisens, obtidas através da microssonda eletrônica, revelaram o valor de 997±48 Ma, admitido como a idade da atividade hidrotermal responsável pela geração dos greisens no final da cristalização do albita granito.

            As rochas dos sistemas vulcânico e plutônico são peraluminosas, com geoquímica comparada a dos granitos do tipo A e alojadas em ambiente intra-placa. Essas rochas apresentam padrões de distribuição dos elementos terras raras (ETR) com formato côncavo, com anomalia negativa em Eu, marcado pelo fraco a inexistente fracionamento dos ETR leves em direção aos ETR pesados, configurando um padrão típico de rochas mais evoluídas.

Os sistemas fluidos, tanto nos minerais de veios (quartzo e topázio) como nos minerais de greisens (quartzo, topázio, cassiterita e fluorita), são dos tipos H₂O-NaCl e H₂O-NaCl-CO₂-CH₄-(N₂). A cassiterita está associada, principalmente, aos fluidos do sistema H₂O-NaCl-CO₂-CH₄-(N₂), apresentando baixa salinidade, baixa densidade e temperatura de homogeneização entre 320^o e 420^oC. Esses sistemas fluidos foram aprisionados a uma profundidade estimada em 1km, o que corresponde a pressão litosférica máxima em torno de 0,5 kbar e pressão hidrostática mínima da ordem de 0,2kbar, compatíveis com um ambiente subvulcânico.

As composições isotópicas (δ¹⁸O e δ³⁴S) dos minerais de veios (quartzo e cassiterita) e de greisens (quartzo, cassiterita, wolframita, esfalerita e galena), sugerem fonte hidrotremal de derivação magmática, cujas temperaturas isotópicas, calculadas através dos pares minerais, são da ordem de: a) veios, δ¹⁸O_{cassiterita-quartzo} = 433^o a 483^oC; e b) greisens, δ¹⁸O_{cassiterita-quartzo} = 462^oC, δ¹⁸O_{wolframita-quartzo} = 419^o a 433^oC, δ³⁴S_{esfalerita-galena} = 319^o a 383^oC.

A evolução geológica proposta para o sistema vulcano-plutônico Bom Futuro é marcada pela combinação de quatro estágios progressivos: 1) intrusão granítica, em níveis crustais rasos, de um magma residual ácido (albita granito), rico em voláteis (F, Cl, H₂O) e elementos incompatíveis (Sn, W, Rb, Li); 2) brechação freatomagmática e greisenização das rochas encaixantes; 3) colapso da estrutura brechada (pipe) com formação de veios anelares; e 4) lateritização seguido de erosão e sedimentação.

     
UNIVERSITY OF BRASILIA / INSTITUTE OF GEOSCIENCES

PhD THESIS N^o 060

KeyWords: Bom Futuro tin deposit, Cassiterite, Metalogenesis

DATE OF ORAL PRESENTATION:  16/05/2003
TOPIC OF THE THESIS: ECONOMIC GEOLOGY AND PROSPECTION
ADVISOR:  Prof.  NILSON FRANCISQUINI BOTELHO (UnB)
COMMITTEE MEMBERS: Profa. MÁRCIA ABRAHÃO MOURA (UNB); Prof. CLAUDINEI GOUVEIA DE OLIVEIRA (UNB); Prof. RAIMUNDO NETUNO NOBRE VILLAS (UFPA); Prof. JORGE SILVA BETTENCOURT (USP)

ABSTRACT

The Bom Futuro tin deposit, located in the central-west portion of Rondônia state, southwest of the Amazon craton, consists of a volcanic-plutonic system hosted in the Jamari Complex rocks (gneisses, amphibolites and schists) and partially overlaid by colluvium-alluvium deposits. The volcanic system is formed by a breccia pipe intruded by riolite and albite granite dikes, and subordinated small-scale pegmatitic bodies. In this system the cassiterite occurs associated with veins of quartz, topaz and zinnwaldita in a ring-like arrangement around of the volcanic structure. The plutonic system is formed by a biotita granite stock intruded by a albita granite plug that gave rise to greisens zones with cassiterite and wolframite (ferberite), associates with quartz, topaz, fluorite, micas (siderofilite-zinnwaldite), pyrite, chalcopyrite, sphalerite, galena, monazite and hematite. The U, Th and Pb concentrations in monazite from the greisens obtained by electron probe analysis revealed the value of 997±48 Ma, admitted as the age of the hydrothermal activity responsible by generation of the greisens, during the late stages of the albita granite crystallization.

The rocks of the volcanic and plutonic systems are peraluminous, with an A-type granites chemical signature and emplaced in a within-plate environment. These rocks show concave REE patterns with negative Eu anomaly and weak fractionation of the LREE to HREE.

Fluid inclusions in veins (quartz and topaz) and greisens minerals (quartz, topaz, cassiterite and fluorite) are indicative of H2O-NaCl and H2O-NaCl-CO2-CH4-(N2) types systems Cassiterite is mainly associated with H2O-NaCl-CO2-CH4-(N2) fluid system, showing fluid inclusons of low salinity and density with homogeneization temperature between 320^o and 420^oC. Coeval saturated and insaturated fluids indicate the mixing between magmatic and meteoric fluids. These fluids were captured to a depth of 1km, corresponding to a maximum lithospheric pressure around 0.5kbar and minimum hydrostatic pressure reaching 0.2kbar, compatible with an subvulcanic environment.

The 18O and 34S isotopic compositions of veins (quartz and cassiterite) and greisens minerals (quartz, cassiterite, wolframite, sphalerite and galena) suggest na initial magmatic- derived source for the hydrothermal fluids and an isotopic fractionation during their ascent. However a part of the isotopic desequilibrium is attributed to the interation with meteoric fluids. The valculated isotopic temperatures are following: i) vein, δ18O_{cassiterite-quartz} = 433^o to 483^oC; and ii) greisens, δ18O_{cassiterite-quartz} = 462^oC, δ18O_{wolframite-quartz} = 419^o to 433^oC, δ34Ssphalerite-galena = 319o to 383^oC.

The geological evolution of the Bom Futuro volcanic-plutonic system is attributed to the combination of four progressive stages: 1) granitic intrusion, in shallow crustal level, with emplacement of acid residual magma (albita granite), rich in volatile (F, Cl, H2O) and incompatible elements (Sn, W, Rb, Li); 2) phreatomagmatic brecciation and greisenization of the hosted rocks; 3) collapse of the brecciated structure (pipe) with generation of ring-shaped veins; and 4) lateritization followed by subsequent erosion and sedimentation.