UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO N^o 140

CARLOS ALBERTO SPIER

Palavras-chave: cromita, Complexo Bacuri, máfico-ultramáfico, Vila Nova

DATA DE DEFESA:14/07/99
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: Prospecção e Geologia Econômica
ORIENTADOR: PROF. Cesar Fonseca Ferreira Filho (UnB)
Examinadores: Prof. José Carlos Gaspar (UnB); Prof. Elson Paiva de Oliveira (UNICAMP)

RESUMO
O Projeto Vila Nova compreende uma área de 170 km² localizada no centro-sudeste do Estado do Amapá, onde ocorrem terrenos gnáissico-migmatíticos, rochas máfico-ultramáficas, associação vulcano-sedimentar e rochas graníticas e básicas intrusivas. Metamorfismo de fácies anfibolito afetou as rochas máfico-ultramáficas. Condições metamórficas similares afetam tanto os terrenos gnáissico-migmatíticos como as rochas vulcano-sedimentares supracrustais, sugerindo que todas as três unidades foram afetadas pelo mesmo evento tectônico-metamórfico regional. A associação vulcano-sedimentar é correlacionada ao Grupo Vila Nova e consiste de metassedimentos clásticos grossos e finos e de metassedimentos químicos com metavulcânicas intercaladas. Esta associação hospeda depósitos de ouro e ferro e corresponderia à uma seqüência do tipo greenstone belt, de idade Paleoproterozóica, genericamente comparável aos greenstone belts do noroeste do Escudo das Guianas. As rochas máfico-ultramáficas, denominadas de Complexo Máfico-Ultramáfico Bacuri (CMUB), são intrusivas nos terrenos granítico-gnáissicos e mais antigas do que a associação vulcano-sedimentar. O CMUB hospeda 11 depósitos de cromita estratiforme com reserva provada de 9 Mt, indicando um extensivo magmatismo mantélico. O CMUB consiste de uma Zona Máfica Inferior, de uma Zona Ultramáfica e de uma Zona Máfica Superior. As camadas de cromitito estão restritas à Zona Ultramáfica. Esta zona consiste de serpentinitos acamadados (olivina cumulato) e cromititos (cromita cumulato). A maior parte da cromita está concentrada em uma única camada espessa de cromitito, denominada de cromitito principal, localizada na base da Zona Ultramáfica em contato direto com a Zona Máfica Inferior. Devido à deformação a espessura do cromitito principal é altamente variável entre 3 e 30 metros (média de 12 m). Muitas camadas menores de cromitito maciço estão localizadas acima do cromitito principal, dentro da Zona Ultramáfica. Os cromititos são geralmente maciços com mais de 60% de cromita cúmulos. A cromita é geralmente euédrica e de granulação fina, variando entre 0,1 a 3 mm de diâmetro (0,2 mm em média). A matriz dos cromititos maciços consiste principalmente de silicatos metamórficos (serpentina, clorita e tremolita), com exceção para o corpo de minério B1, onde grandes cristais ígneos de ortopiroxênio estão preservados. Os grãos de cromita nos cromititos maciços possuem um núcleo homogêneo e uma borda de alteração. Perfis de microssonda ao longo de grãos de cromita de cromititos maciços mostram que a borda de alteração é enriquecida em Cr e Fe²⁺ e empobrecida em Al e Mg. A cromita dos cromititos maciços exibe significantes variações composicionais ao longo da estratigrafia, indicada por um progressivo decréscimo em direção ao topo na relação Mg/(Mg+Fe²⁺), bem como pelo progressivo aumento das relações Cr/(Cr+Al) e Fe³⁺/(Fe³⁺+Al+Cr) e do teor de TiO₂. O significante enriquecimento em TiO₂ e Fe³⁺ nos cromititos maciços superiores é típico de depósitos de cromita estratiforme. A olivina mostra um trend de variação composicional equivalente, caracterizado pelo decréscimo em direção ao topo nos teores de Fo e Ni. As variações crípticas de cromita e olivina indicam um extensivo fracionamento dentro da Zona Ultramáfica. Reversos nos teores de Fo em olivina e reversos na razão Mg/(Mg+Fe²⁺) e nos teores de TiO₂ em cromita sugerem a ocorrência de sucessivos repreenchimentos da câmara magmática com magma mais primitivo durante a formação da Zona Ultramáfica. Os trends de variação composicional da cromita em cromititos maciços do CMUB são similares aos depósitos de cromita estratiforme tais como Buhsveld e Great Dyke. As razões iniciais Mg/(Mg+Fe²⁺) da cromita do CMUB são altas, com uma faixa de variação moderadamente larga (0,15-0,55), que são comparáveis com cromita cristalizando de magmas primitivos submetidos a extenso fracionamento, uma característica típica de depósitos de cromita em complexos acamadados continentais. A cromita do CMUB mostra mais altas razões Cr/(Cr+Al) (0,66-0,89) quando comparada àquelas de Bushveld e Great Dyke, sugerindo temperaturas de cristalização mais elevadas e magma mais primitivo.

KeyWords: chromite, Bacuri Complex, mafic-ultramafic, Vila Nova

DATE OF ORAL PRESENTATION:14/071999
TOPIC OF THE THESIS: Prospection and Economic Geology
SUPERVISOR: PROF. Cesar Fonseca Ferreira Filho (UnB)
COMMITTEE MEMBERS:Prof. José Carlos Gaspar (UnB); Prof. Elson Paiva de Oliveira (UNICAMP)

ABSTRACT
The Vila Nova Project  covers an area of 170 km²  located at the center-southeast of the Amapá State. The Project area comprises gneiss-migmatite terrains, mafic-ultramafic rocks, volcanic-sedimentary association and granitic and basic intrusive. Amphibolite facies metamorphism affected the mafic-ultramafic rocks. Similar metamorphic conditions characterize both the gneiss-migmatite terrains and supracrustal volcanic-sedimentary rocks suggesting that all three units were affected by the same regional scale tectonic-metamorphic event. The volcanic-sedimentary association is correlated to the Vila Nova Group and consists of fine- and coarse-grained clastic metasediments and chemical metasediments with basic metavolcanics interlayered. This association hosts deposits of gold and iron and corresponds to a Paleoproterozoic greenstone belt  broadly comparable to the Guyana Shield greenstone belts. The mafic-ultramafic rocks, named Mafic-Ultramafic Bacuri Complex (MUBC), are intrusive in the gneiss-migmatite terrains and older than the volcanic-sedimentary association. The Bacuri Complex hosts 11 stratiform deposits with proven chromitite reserves of 9 Mt, indicating an extensive mantelic magmatism. It consists of a Lower Mafic Zone, an Ultramafic Zone and an Upper Mafic Zone. The chromitite layers are restricted to the Ultramafic Zone. This zone consists of interlayered serpentinite (olivine cumulate) and chromitite (chromite cumulate). Most of the chromite is concentrated in a thick single chromitite layer, known as the main chromitite, located at the base of the Ultramafic Zone in direct contact with the underlying Lower Mafic Zone. The thickness of the main chromitite is highly variable due to deformation and ranges from 3 to 30 meters (average of 12 m). Several thinner layers of massive chromitite are located above the main chromitite within the Ultramafic Zone. Chromitites are generally massive with more than 60 vol. % of cumulus chromite. The chromite is mainly euhedral and fine-grained, ranging from 0.1 to 3 mm in diameter (average of 0.2 mm). The matrix of massive chromitite consists mainly of metamorphic silicates (serpentine, chlorite, tremolite) except for the B1 ore body where large igneous opx oikocrysts are preserved. Chromite grains in massive chromitite have an homogeneous core and an alteration rim. Microprobe line traverses along chromite grains of massive chromitite indicate that the alteration rim is enriched in Cr and Fe²⁺ and depleted in Al and Mg. Chromite from massive chromitite exhibits significant compositional changes with stratigraphic height. The consistent stratigraphic variation is well indicated by an upward progressive decrease in the Mg/(Mg+Fe²⁺) ratio, as well as by the progressive upward increase in the Cr/(Cr+Al) ratio, Fe³⁺/(Fe³⁺+Al+Cr) ratio and TiO₂ content. The significant TiO₂ and Fe³⁺ enrichments in chromite of the uppermost massive chromitites are typical of stratiform chromite deposits. Olivine shows an equivalent trend of compositional variation characterized by upward decrease in Fo and Ni content. The cryptic variation of chromite and olivine indicates extensive fractionation within the Ultramafic Zone. Reversals in the Fo content of olivine and reversals in both Mg/(Mg+Fe²⁺)  ratio and TiO₂ content of chromite suggest that successive replenishments of the magma chamber with more primitive magma occurred during the formation of the Ultramafic Zone.    The compositional variation trends of chromite in massive chromitite of the BMUC are similar to typical stratiform chromite deposits such as Bushveld and Great Dyke. Starting Mg/(Mg+Fe²⁺) ratios of the BMUC chromite are high, with a moderately wide range of variation (0.15-0.55), what is comparable with chromite  crystallizing from primitive magmas that underwent extensive fractionation, a feature typical of chromite deposits in continental layered complexes. Chromite from the BMUC shows higher Cr/(Cr+Al) ratios (0.66 - 0.89) when compared to those of Bushveld and Great Dyke, suggesting higher crystallization temperatures and more primitive magma.