Épocas e fases metalogenéticas da Província Mineral de ... - ADIMB

Lena Virgínia Soares Monteiro
Instituto de Geociências, USP
Grupo de Evolução Crustal & Metalogênese da UNICAMP
INCT Geociências da Amazônia

Províncias Tectônicas do Estado do Pará
Domínios Rio Maria e Carajás
Vasquez et al. (2008)

Mapa geológico
do Domínio Rio
Maria (Vasquez
et al., 2008b,
Oliveira et al.,
2010, Almeida et
al., 2011).

• Dois estágios de acresção crustal com adição de material juvenil.
• Em ca. 3,04 Ga, alto fluxo de calor, fusão parcial do manto superior e da crosta oceânica
e produção de magma komatíitico e tholeíitico associado aos greenstone-belts
formados em ambiente de arcos de ilhas;
• Entre ca. 2,98 Ga e 2,92 Ga, subducção possibilitou fusão de crosta oceânica basáltica
gerando magma TTG. Parte desse magma TTG teria reagido, durante sua ascensão, com
a cunha mantélica espessada, resultando em metassomatismo do manto sublitosférico;
• Em ca. 2,87 Ga, eventos termais relacionados a slab-break-off e ressurgência do manto
astenosférico ou pluma mantélica, induziram a fusão do manto metassomatizado,
gerando os magmas sanukitóides. Esses magmas podem ter aquecido a base da crosta
continental e causado fusão da crosta basáltica, originando as suítes TTG mais novas;
• Os leucogranitos potássicos de ca. 2,88-2,87 Ga são considerados como marcadores do
último evento tectonotermal relacionado à cratonização do Domínio Rio Maria.
Souza et al. (2001), Leite et al. (2004), Vasquez et al. (2008), Oliveira et al., (2009, 2010) e Almeida et al., (2011),

Arqueano
(855 kg de Ouro; 7-10 g/t Au, Carvalho 2004),
(7050 kg de Ouro; 7-10 g/t Au, Carvalho 2004)
(4650 kg de Ouro; 7-10 g/t Au, Carvalho 2004)
: Reservas medida + indicada: 517.142 t; teor médio de 5,18 g/t e 8,7 t de
Au (MultiplicMineração S.A. 1989
17 toneladas de Ouro com teor médio de 10 ppm (Faraco et al. 1996).
Paleoproterozóico
508.300 toneladas de minério, com teor médio de 1,01% de WO 3 (Cordeiro et al. 1988)

2.817 ± 4 Ga, Pb-Pb em zircão; Lafon & Scheller (1994)
Mapa geológico do depósito aurífero
de Diadema (Oliveira, 1993).
Mapa e perfil geológico do depósito aurífero de
Cumaru (Santos et al., 1998)

Mesoarqueano (ca. 2,86 – 2,8 Ga)
hospedados comumente em
sequências de greenstone belts localizados ao longo de zonas de
cisalhamento
• Fluidos associados à evolução dos orógenos: tectonismo em
margens convergentes (Groves et al., 1998, Goldfarb et al., 2001).
• Último evento tectono-termal que antecedeu à cratonização do
Domínio Rio Maria em ca. 2,86-2,80 Ga.
• Época metalogenética (ca. 2,8–2,55 Ga; Goldfarb et al., 2001)
extremamente favorável para a formação de depósitos auríferos
orogênicos, como os reconhecidos em sequências de greenstones
dos crátons Yilgarn, na Austrália, Dharwar, na India, Slave, no
Canadá, São Francisco, no Brasil, e Tanzânia.

Granito Musa:
Fonte de metais
1,88 Ga
Mistura de fluidos
Magmáticos e
externamente
derivados,
reduzidos (com
CH 4 )
(metamórficos???)
Rios et al. (2003)
1,88 Ga
Gastai 1987, Cordeiro et
al. 1984, 1988, Rios,
1995, Rios et al., 1998 ;
2003
Mapa e perfil geológico do depósito de Tungstênio de Pedra Preta (Rios et al., 1998)

Domínio Bacajá (Paleoproterozóico)
2,86 Ga Complexo Xingu
3,0 Ga Complexo Pium
Tonalito Bacaba
Granito Sequeirinho
Granito Canaã dos Carajás
Trondjemito Rio Verde
Granito Serra Dourada
Granito Cruzadão
Granito Bom Jesus
Domínio Rio Maria
Gomes, 2003, Moreto
2010, Moreto et al.
2011a, Feio 2011, Silva
2011
Mapa geológico do Domínio Carajás e áreas adjacentes (modificado de Vasquez et al., 2008b).

Cu
Supergrupo Itacaiúnas
Metavulcano-sedimentar
Granitogênese
Afinidade cálcio-alcalina
e alcalina
Plaquê, Planalto, Igarapé
Gelado, Estrela, Serra do
Rabo
Complexo Máfico-
Ultramáfico Luanga e Suíte
Intrusiva Cateté
Formação Águas Claras
Mapa geológico do Domínio Carajás e áreas adjacentes (modificado de Vasquez et al., 2008b).

Depósitos magmáticos de Cromo, Níquel-EGP (ca. 2,76 Ga)
Depósitos VHMS (ca. 2,76 Ga)
Depósitos IOCG (ca. 2,74 – 2,70 Ga; ca. 2,57 Ga)
Formação dos jaspilitos da Formação Carajás (ca. 2,76 Ga)

Complexo máfico-ultramáfico Luanga
Mapa da contagem total (CT) de radiação gama em pseudo-cor mostrando a delimitação dos corpos ultramáficos do
Complexo Luanga, que possuem uma marcante assinatura de baixo CT (e do radionuclídio eTh).
Fonte: Souza Filho et al. (2007)

Complexo máfico-ultramáfico Luanga
2.763 ± 6 Ma
U-Pb em zircão
Machado et al. (1991)
Zonas mineralizadas em EGP-
(Ni) são hospedadas por:
(i) metaortopiroxenitos
cumuláticos com pirrotita,
pentlandita e calcopirita
intercúmulus;
(ii) níveis de cromita
disseminada a maciça;
(iii) clorita-tremolita-actinolitatalco
milonitos, originados
do cisalhamento das rochas
metaultramáficas
Secção esquemática do Complexo Luanga
(modificado de VALE por Ferreira Filho et al., 2007)
Suita, 1988, Suita & Nilson, 1988
, Diella et al. 1995, Nunes, 2002,
Girardi et al., 2006, Ferreira
Filho et al., 2007;

Mobilização de EGP ao longo de zonas de cisalhamento
Souza Filho et al. (2007)

Ferreira Filho et al. (2007)
Segregação de um líquido sulfetado imiscível coletor de EGP (“Luanga Reef”)
Modelo genético (Ferreira Filho et al., 2007) análogo ao de Naldrett (2004) para
os depósitos estratiformes de EGP associados a sulfetos de Bushveld (Merensky
Reef), Stillwater (J-M Reef) e Great Dyke (Main Sulfide Zone).
Cristalização de cumulados de Minerais do Grupo da Platina diretamente a partir
do magma (Ferreira Filho et al., 2007) no Complexo Serra da Onça
Mobilização e redistribuição de EGP a partir de sulfetos magmáticos devido à
interação fluido-rocha envolvendo fluidos salinos ao longo de zonas de
cisalhamento (Suita 1988, Nunes, 2002, Ribeiro 2004, Ribeiro et al. 2005, Suita et
al. 2005)

Regional-scale NW to ESE-NNW strike-slip fault systems

Geological map
of the Sossego
deposit area and
satellite targets
(VALE)
Castanha
VALE

Mesoarqueanas
Neoarqueanas: granitos cálcio-alcalinos e
alcalinos e noritos coevos

H
Scp
Scp
Bt
Ab
Escapolita
3.0 Ga Tonalite
Ab
G
Ab
Ep
Act + Chl
Actinolita
Albita Ab
Mt
2.86 Ga Granite

Escapolitização + Albitização
H
Scp
ca. 2,86 Ga
Ab

Assinatura magmática sem contribuição de fluidos externos
ca. 2,7 Ga (Carolina Moreto, dados inéditos)
Pirrotita-pentlandita
Calcopirita-pirita

Bt-Scp
mylonite
VALE

Bt + Chl
Alteração K
Bt
Ab
Participação de fluidos externamente derivados
Kfs
Chl + Bt
Bt
Qtz
Scp
Cpy
Alteração Na
Qtz
Scp
Ms
Bt
Qtz
Qtz
Alteração hidrolítica

Depósito de Sossego
Felsic metavolcanic rocks
(~2.76 Ga Itacaiúnas Supergroup ????)
Granophyric granite (age????)
(modified from Companhia Vale do Rio Doce)
Gabbro (2.65 to 2.75 Ga)
Migmatites
(~2.8 Ga Xingu Complex) Tonalite (age????)

Geocronologia U-Pb
Sequeirinho
orebody
host rock
Sequeirinho Tonalite
Albitization
and incipient
K alteration
A
B C D
Carolina Moreto (2011)
20µm
CL
BSE BSE BSE
CL

Geocronologia U-Pb - Sossego deposit
Sossego Granophyric Granite
(Sossego orebody host rock)
Incipient albitization
Carolina Moreto (2011)
A B C D
BSE images
20µm

Zonas de alteração hidrotermal no depósito de Sossego
Monteiro et al. (2008)

Evolução dos
fluidos hidrotermais
Monteiro et al. (2008)

Sistema IOCG raso
Sistema
IOCG profundo
Monteiro et al. (2008)

Sossego deposit
1,88 Ga
118
2,70 Ga
1,88 Ga
Sequeirinho/
Pista
Sossego/
Curral
Rio Branco
Granite
Figura 3.2 – Imagem Aster em composição falsa cor nas bandas 321 (RGB) mostrando a localização dos depósitos 118 e Sossego, subdividido nos corpos de
minério de Sequeirinho/Pista e Sossego/Curral. A cor vermelha indica áreas com mata densa, como a Floresta Nacional de Carajás, na porção norte da
imagem. Áreas em tons de rosa e verde a azul indicam regiões desmatadas, com exposição de solo ou rochas.

Composição isotópica de fluidos associados a depósitos de Cu-Au
Composição isotópica de oxigênio e hidrogênio do fluido hidrotermal em equilíbrio com minerais hidrotermais de
depósitos cupro-auríferos de Carajás. Fonte dos dados: Sossego (Monteiro et al., 2008a); Bacaba e Castanha
(Pestilho, 2011), Estrela (Lindenmayer et al., 2005) e Breves (Botelho et al., 2005).

Vertical zoning of hydrothermal alteration
Fase II
Low salinity, low temperature
Seawater & Meteoric water
EXUMAÇÃO
Fase I
Hypersaline, high temperature
Metalliferous fluid

Mapa de Prospectividade para depósitos IOCG em Carajás
Modelo de prospectividade para depósitos de Cu-Au no Domínio Carajá gerados a partir de
análise espacial de dados exploratórios por redes neurais artificiais. (Fonte: Leite & Souza Filho,
2009).

(1) Tallarico et al. (2005); (2) Galarza et al., (2002); (3) Galarza and Macambira (2003); (4) Réquia et al.(2003); (5) Huhn et al. (1999); (6) Neves
(2006); (7) Silva et al. (2005); (8) Tallarico (2003);(9) Pimentel et al. (2003);(10)Marshick et al. (2005); (11) Lindenmayer et al. (2005); (12) Tallarico et
al. (2004); (13) Grainger et al. (2008); (14) Santos et al.(2010); (15) Tassinari et al., 2003; (16) Galarza et al. (2008); (17) Galarza & Macambira (2002)

1) Relação com ascensão de plumas mantélicas ao longo de irregularidades nos limites
litosféricos abaixo das margens de crátons arqueanos
2005)
oceano-continente ou continente-continente (Tornos & Casquet,
Neoarqueano no Domínio Carajás:
Rifte continental para a formação da Bacia Carajás (Wirth et al., 1986, Gibbs et al. 1986,
DOCEGEO, 1988, Tallarico et al. 2005);
Ambiente de arco vulcânico associado a subducção (Dardenne et al. 1988, Meirelles &
Dardenne 1993, Teixeira 1994), seguido por colisão continente-continente em ca. 2,74
Ga, responsável pela justaposição dos domínios Rio Maria e Carajás (Teixeira et al., 2010);
Herança de processos anteriores de subducção e fusão do manto litosférico
subcontinental metassomatizado. Grandes zonas cisalhamento translitosféricas E-W, que
marcam os limites dos domínios tectônicos

Formação de crosta continental juvenil e eventos de
superplumas no Arqueano e Paleoproterozóico
Groves & Bierlein (2007) -
GEODYNAMIC SETTINGS OF MINERAL
DEPOSITS. Journal of the Geological
Society, London, Vol. 164, 2007, pp.
19–30.

• Formação Águas Claras
• Protominério: pelitos com rodocrosita
• Minério sedimentar: oxi-hidróxidos de
Mn (criptomelana)
• Minério laterítico: nsutita, criptomelana
Mina de Manganês do Azul

Mina do Azul
Intensa alteração supérgena
Depósitos marinhos
singenéticos:
bacias estratificadas ou em
várias sub-bacias restritas
(Costa et al., 2005).
Condições de fO 2 do oceano:
análogas às do período
imediatamente posterior ao
Great Oxidation Event em
2,1±0,2 Ga
Seção geológico transversal da Mina do Azul mostrando
a sucessão de rochas sedimentares e a topo-sequência
laterítica (adaptado de Costa et al., 2005)
Importante época
metalogenética para
formação de depósitos
manganesíferos
sedimentares, como os do
Gabão e da África do Sul
(Fabre et al., 2011)

Notável diversidade metalogenética:
Depósitos de W e Sn
Depósitos de Au-EGP
Depósitos de Fe
Depósitos de Fe-Cu-Au-(ETR) ou IOCG
Depósitos de Cu-Au-(Mo-W-Bi-Sn)
Depósitos de Cu-Au-(Li-Be-Sn-W)
Todos associados a sistemas magmático-hidrotermais
relacionados à colocação dos granitos tipo-A?

Depósito Estrela
Paleoproterozóico
Depósitos de Cu-Au
polimetálicos
Cu-Au-(Mo-W-Bi-Sn)
e Cu-Au-(Li-Be-Sn-W).
Perfis geológicos do depósito de Cu-Au-(Li-
Be-Sn-W) de Estrela (VALE em Lindenmayer
et al., 2005).

Depósitos de Ferro

Depósitos de Ferro
i) Jaspilitos: Formação
Carajás, Grupo Grão Pará (ca. 2,76
Ga) Ambiente marinho,
ressurgência hidrotermal de águas
marinhas anóxicas e profundas
(Lindenmayer et al. 2001,
Macambira 2003);
ii) Processos hidrotermais:
substituição dos jaspilitos e
formação do minério compacto
(Lobato et al., 2005, Figueiredo e
Silva et al., 2008)
Mapa geológico da Mina N4E (VALE em
Lindenmayer et al., 2005, 2008)
Dois pulsos: ca. 1,7 e 1,6 Ga
associadas à fluidos bacinais
Santos et al. (2010)
iii) Processos supérgenos

Mapa geológico da área do depósito de de Au-(Pd-Pt) de Serra Pelada (modificado de
Docegeo, 1988, Tallarico et al., 2000).

Meireles & Silva
1988, Tallarico et
al. 2000, Moroni et
al. 2001, Cabral et
al. 2002a, 2002b,
2011, Berni, 2009,
Bettencourt et al.,
2010
Perfil geológico do depósito de Au-(Pd-Pt) de Serra Pelada mostrando a distribuição das
zonas de alteração hidrotermal (Colossus em Jones, 2010).

1.861±45 Ma (U-Pb em monazita hidrotermal;
Grainger et al., 2008)
1.882±3 Ma (Ar-Ar biotita do halo de alteração
distal (Grainger et al., 2008).
Ouro e EGP transportados por
complexos cloretados em soluções
oxidadas e ácidas (ms-ser-kao) em
baixas temperaturas
Precipitação dos metais:
(i) aumento do pH do fluido devido à
dissolução do mármore dolomítico
acompanhada por silicificação e
formação do jasperóide;
(ii) decréscimo da fO 2 (material
carbonoso)
(iii) diminuição da temperatura
Sebastião Salgado
Semelhança com o depósito de Au-
EGP-U de Coronation Hill, Austrália
(Jones, 2010)

Processos supérgenos
Depósitos lateríticos de Ouro, Níquel, Bauxita e enriquecimento supergênico
nos depósitos de Ferro e Manganês:
Início: há 70 a 68 Ma (Vasconcellos et al., 1994, Costa et al., 2005).
Cabral et al. (2011) obtiveram idade 40 Ar/ 39 Ar de 75±6 Ma para amostra de
massas de isomertieita e romanèchita intercrescidas, que substituem as
brechas ricas em goethita, tipo “bonanza” de SERRA PELADA
Significativo desenvolvimento entre 45 a 36 Ma Costa et al., 2005).
Intenso intemperismo químico a partir de 26 Ma, seguidos por
intemperismo físico-erosivo (Costa et al., 2005).

Mapa geológico do Domínio Carajás e áreas adjacentes (modificado de Vasquez et al., 2008b).

AGRADECIMENTOS
Onildo Marini, ADIMB e SIMEXMIN