Orientadores: Roberto Perez Xavier, Antônio João Paes de Barros

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências

Resumo: A Província Aurífera de Alta Floresta, porção centro-sul do Craton Amazônico, localiza-se entre os limites das províncias geocronológicas Ventuari - Tapajós (1,95-1,8 Ga) e Rio Negro - Juruena (1,8-1,55 Ga). Corresponde a uma unidade tectônica essencialmente composta por sequências...

Resumo: A Província Aurífera de Alta Floresta, porção centro-sul do Craton Amazônico, localiza-se entre os limites das províncias geocronológicas Ventuari - Tapajós (1,95-1,8 Ga) e Rio Negro - Juruena (1,8-1,55 Ga). Corresponde a uma unidade tectônica essencialmente composta por sequências plutono-vulcânicas geradas em ambiente de arcos magmáticos que se desenvolveram e se agregaram progressivamente no Paleoproterozóico. No segmento leste da província, na região que compreende os municípios de Nova Santa Helena - Peixoto de Azevedo - Guarantã do Norte - Novo Mundo (MT), rochas plutônicas e vulcânicas são as hospedeiras de mais de uma centena de depósitos auríferos que ocorrem concentrados ao longo do Cinturão Peru-Trairão, de direção NW-SW. Inseridos neste contexto, estão os depósitos Pé Quente e Francisco, alvos de estudo deste trabalho. O Depósito Pé Quente hospeda-se na suíte homônima, que compreende quartzo monzodiorito-monzodiorito a leucomonzonito, isotrópicos, inequigranulares a equigranulares. Apatita, rutilo e zircão correspondem às fases acessórias comuns na suíte. Nos arredores do depósito são individualizadas uma série de manifestações plutônicas mais tardias, não cogenéticas a Suíte Pé Quente, de composição eminentemente granítica e com biotita, hornblenda, titanita, apatita e magnetita como fases acessórias. Diques de vulcânicas são comuns na região e truncam todas as suítes supracitadas. A Suíte Pé Quente exibe afinidade geoquímica com as séries cálcio-alcalinas de médio K, metaa peraluminosas e magnesianas, semelhante aos granitos orogênicos do tipo I, enquanto que as demais suítes são cálcio-alcalinas de médio a alto K, metaluminosas e magnesianas, mas ligeiramente ferrosas. No geral, as observações petrográficas e geoquímicas indicam que essas suítes plutônicas correspondem a granitos do tipo I que teriam se originado em ambiente de arcos vulcânicos evoluindo para arcabouço pós-colisional. A Suíte Pé Quente foi submetida a expressivos estágios de alteração hidrotermal, a destacar: (i) forte alteração sódica com albita; (ii) alteração potássica com ortoclásio + microclínio; (iii) alteração sericítica; (iv) carbonatação; (v) alteração pervasiva a venular com muscovita grossa fibro-radial; (vi) silicificação com brechas e veios com textura do tipo pente subordinadas; (vii) alteração sódica fissural com quartzo + albita e; (viii) alteração propilítica mais tardia e regional. O minério no Deposto Pé Quente é representado pela paragênese pirita + barita ± hematita ± calcopirita ± galena, associada tanto à alteração sódica pervasiva mais precoce quanto à fissural (quartzo + albita). O ouro é mais frequente na alteração pervasiva, na qual ocorre incluso na pirita e exibe concentrações em Ag que variam de 14,2 a 46,3%. Estudos preliminares de inclusões fluidas na zona de minério disseminado indicam fluidos eminentemente aquo-carbônicos em coexistência com fluidos aquosos bifásicos. Os principais atributos geológicos do Depósito Pé Quente correspondem: (i) íntima associação com rochas originadas em arcabouço de arcos vulcânicos (granitos tipo I); (ii) alteração hidrotermal extensa e zonada, com oscilações nas aNa+, aK+, aH+ and aCa2+; (iii) minério que representa fluidos de natureza oxidada. Neste sentido, o Depósito Pé Quente reflete um sistema com múltiplos pulsos de fluidos hidrotermais possivelmente relacionados a estágios de desgaseificação da câmara magmática em um contínuo gradativo de rebaixamento da temperatura. A precipitação do minério aurífero teria ocorrido mediante imiscibilidade de fluidos em um sistema magmático-hidrotermal a elevadas temperaturas e ¿O2, típicos das raízes de sistemas auríferos do tipo pórfiro. O contexto geológico do Depósito do Francisco, no entanto, é distinto daquele observado no Depósito Pé Quente. A região de União do Norte, onde se localiza o Depósito do Francisco, é constituída por uma Unidade Vulcanoclástica epiclástica que aloja uma série de intrusões graníticas paleoproterozóicas. Essa unidade vulcanoclástica é composta por arenito arcoseano, arenito arcoseano lítico, grauvaca-feldspática e lentes de conglomerado polimítico matriz suportada, todos vulcanoclásticos. Esses sedimentos teriam sido provenientes da dissecação de antigos edifícios vulcânicos de composição intermediária e depositados em uma bacia de retroarco, próxima à área fonte. As suítes intrusivas são temporalmente representadas por plútons de (i) granodiorito com tonalito e quartzo monzodiorito subordinados; (ii) sieno-monzogranito e; (iii) pelo Pórfiro União do Norte, uma manifestação sub-vulcânica que consiste de álcali-feldspato granito porfirítico a monzogranito porfirítico. As duas primeiras suítes são cogenéticas e correlacionáveis à Suíte Intrusiva Matupá (1.872 ±12Ma), enquanto que o granito sub-vulcânico estaria relacionado as manifestações graníticas pós-colisionais do tipo A da Suíte Intrusiva Teles Pires (1.782 ±17 Ma a 1.757 ±16 Ma). Truncando todas essas unidades ocorrem diques de vulcânicas de composição traquibasáltica a dacítica. A litogeoquímica do Pórfiro União do Norte indica magmatismo eminentemente alcalino de alto potássico, ferroso e meta- a peraluminoso, enquanto que os diques de vulcânicas e as demais suítes plutônicas exibem afinididades geoquímicas com as séries cálcio-alcalinas de alto K, metaluminosas, magnesianas a ligeiramente ferrosas. Evidências de campo em conjunto com os dados litogeoquímicos ainda apontam para uma evolução do magmatismo com geração de rochas mais primitivas em ambiente de arcos vulcânicos (granodiorito; Suíte Intrusiva Matupá) até o alojamento de corpos altamente evoluídos (Pórfiro União do Norte; Suíte Intrusiva Teles Pires) em contexto pós-colisional. Todas essas unidades são ainda recobertas pelos sedimentos arenáceos da Formação Dardanelos, com idade máxima de deposição entre 1.987 ±4 Ma a 1.377 ±13 Ma. Na região de União do Norte desponta o Depósito do Francisco, o primeiro depósito epitermal polimetálico de intermediária sulfetação da Província Aurífera de Alta Floresta, e ao qual o ouro está associado a elevadas concentrações de metais de base (Zn+Pb±Cu). As zonas mineralizadas são representadas pela associação pirita + esfalerita + galena + hematita ± calcopirita ± magnetita ± digenita. O minério ocorre hospedado na Unidade Vulcanoclástica em veios com intensa silicificação e extenso halo de alteração sericítica. As alterações potássica, argílica e propilítica são as mais distais ao minério, sendo que as duas primeiras ocorrem intimamente associadas ao Pórfiro União do Norte. Estudos premilimares de inclusões fluidas realizados nas zonas mineralizadas indicam regime de fluidos eminentemente aquosos, com inclusões aquosas primárias que exibem heterogeneidade no grau de preenchimento pela fase de vapor (10-70%). Os principais atributos geológicos do depósito do Francisco podem ser considerados: (i) alteração hidrotermal e minério íntimamente associados a um granito sub-vulcânico (Pórfiro União do Norte) que teria se saturado em uma fase aquosa residual decorrente de sua cristalização; (ii) alunita, embora em pequenas concentrações, associadas a ocorrênicas de silica cap; (iii) minério hospedado em rochas sedimentares epiclásticas; (iv) zonas mineralizadas que frequentemente exibem texturas indicativas da percolação de fluidos em nível crustal raso; (v) minério aurífero associado tanto a elevadas concentrações de metais de base quanto de prata; (vi) paragênese do minério dominada por fases ricas em sulfetos, o que indica oscilações no estado de sulfetação do enxofre. Todas essas características são similares àquelas encontradas em depósitos epitermais polimetálicos de intermediária sulfetação. Devido à presença constante de texturas que tipificam a percolação de fluidos em nível crustal raso nas regiões internas, proximais e de contato do Pórfiro União do Norte, além da existência de apófises sub-vulcânicas intensamente sericitizadas e/ou silicificadas, é proposto que esta suíte tenha correspondido ao evento termal causativo da mineralização aurífera associada a metais de base do Depósito do Francisco. Desta forma, sugere-se que a Suíte Intrusiva Teles Pires, até o momento conhecida por ser estéril a ouro, possa ter potencial, mesmo que restrito às suas ocorrências sub-vulcânicas, para hospedar mineralizações auríferas com metais de base associados. Em adicional, o contexto pós-colisional em que o depósito se formou teria promovido a sua preservação quanto aos agentes erosivos, metamórficos e de deformação que posteriormente poderiam ter afetado e destruído o depósito. Neste contexto, a deposição do ouro no Depósito do Francisco ocorreu mediante aumento das condições de ¿O2 do fluido (precipitação de hematita) decorrente da entrada de fluidos externos e oxidantes (meteóricos), potencializada por eventos de fraturamento hidráulico quando o granito sub-vulcânico se saturou em uma fase fluida residual (expansão adiabática seguida de ebulição). As elevadas concentrações de metais de base aliadas ao processo de ebulição ainda sugerem que variações na temperatura e pH foram importantes na precipitação do minério. Neste cenário, as suítes plutônicas individualizadas neste trabalho começaram a ser geradas em um momento anterior ao magmatismo da Suíte Intrusiva Matupá (1.872 ±12Ma), com a colocação da Suíte Pé Quente. Com a continuidade do envento magmático, suítes graníticas mais evoluídas foram sendo geradas, até o alojamento da Suíte Intrusiva Teles Pires (~ 1.757 Ma), que representa a colocação de intrusões mais tardias (Pórfiro União do Norte), em plataforma continental pós-colisional (granito tipo A). A depender do modelo geotectônico adotado, o conjunto dessas suítes, portanto, teria sido criado durante a instalação dos arcos magmáticos Cuiú-Cuiú (2,1-1,9 Ga) e Juruena (1,8-1,75 Ga), ou então, no decorrer do Arco Magmático Ventuari-Tapajós (1,95 e 1,8 Ga). As informações aqui reunidas indicam que os depósitos estudados podem ser enquadrados em distintos sistemas mineralizados no modelo geral dos depósitos do tipo ouro pórfiro - epitermal, no qual a colocação de intrusões paleoproterozóicas teria correspondido às fontes geradoras de calor, fluidos e metais necessários para a instalação de um sistema magmático-hidrotermal. O Depósito Pé Quente corresponderia a um sistema de maior profundidade e temperatura, no qual a forte alteração sódica com albita, com fluidos oxidados eminentemente aquosos e aquo-carbônicos representariam as zonas mais profundas de depósitos auríferos do tipo pórfiro. Em contraste, o Depósito do Francisco seria correlato às mineralizações de níveis crustais mais raros, com grande aporte de fluidos meteóricos, e relativamente distais de intrusivas félsicas. Deste modo, as mineralizações auríferas com metais de base associados seriam equivalentes aos depósitos epitermais polimetálicos de intermediária sulfetação.

Abstract: The Alta Floresta Gold Province, eastern portion of the Amazon Craton, extends between the Ventuari - Tapajós (1.95 to 1.8 Ga) and Rio Negro - Juruena (1.8 to 1.55 Ga) geochronological provinces. This provinces represents a tectonic unit composed primarily of plutono-volcanic sequences...

Abstract: The Alta Floresta Gold Province, eastern portion of the Amazon Craton, extends between the Ventuari - Tapajós (1.95 to 1.8 Ga) and Rio Negro - Juruena (1.8 to 1.55 Ga) geochronological provinces. This provinces represents a tectonic unit composed primarily of plutono-volcanic sequences generated in continental arc settings during the Paleoproterozoic. At the easternmost segment of the province, in region that comprises the districts of Nova Santa Helena - Peixoto de Azevedo - Guarantã do Norte - Novo Mundo (MT), a significant number of gold deposits are distributed along a NW-SW striking belt (Peru - Trairão belt). Within this belt, the Pé Quente and Francisco gold deposits, currently exploited by local prospectors (garimpeiros), are the main case studies of this work. The Pé Quente deposit is hosted by the Pé Quente Suite that consists of quartz-monzodiorite to leucomonzonite with apatite, rutile and zircon as accessory phases. Several other later granitic intrusions occur in the vicinity of the deposit, but geological relationships and geochemical data suggest neither genetic nor temporal links to the Pé Quente Suite. These suites are mainly granitic composition and have biotite, hornblende, titanite, apatite and magnetite as accessory phases. Volcanic dikes are often in the area and crosscut all these plutonic suites. The Pé Quente suite exhibits geochemistry affinities to the medium-K, calc-alkaline, meta- to peraluminous and magnesian granitic series, thus similar to the I-type orogenic granites, whereas the other suites are medium to high-K, metaluminous and magnesian, but slightly ferroan. Additionally, petrographic and geochemical data indicate that these rocks correspond to I-type granitic series that probably had been generated in a volcanic arc setting that have also evolved to a post-collisional one. The Pé Quente Suite has been affected by the following hydrothermal alteration types (temporal sequence): (i) strong sodic alteration with albite; (ii) potassic alteration with orthoclase and microcline; (iii) sericitic alteration; (iv) carbonate alteration represented by calcite; (v) pervasive to venular coarse muscovite alteration; (vi) silicification with breccias and comb-texture quartz veins; (vii) fissural sodic alteration that consists of quartz + albite and; (viii) later and regional propylitic alteration. The ore zones comprise pyrite + barite ± hematite ± chalcopyrite ± galena that are related to both earlier sodic alteration and later veins with quartz and albite. Gold generally occurs as small inclusions within pyrite and shows Ag concentrations that range from 14.2 to 46.3%. Preliminary studies of fluid inclusions within the disseminated ore-zones indicate carbonic fluids that coexisting with aqueous biphasic. The main geological feautures of this deposit are: (i) close association with rocks that have been originated in the onset of volcanic arcs (granite type I), (ii) widespread and zoned hydrothermal alteration, with oscillations in aNa+, aK+, aH+ and aCa2 +; (iii) ore that represents oxidized fluids. Therefore, the Pé Quente deposit is interpreted to have been formed from multiple pulses of hydrotermal fluids, possibly generated by episodes of magma degassing. The ore precipitation might have taken place by fluid immiscibility within a high-temperature and high-¿O2 system, similar to those related to root zones of porphyry systems. Very dissimilar from the Pé Quente gold deposit, the Francisco gold deposit, in the União do Norte region, is hosted by an epiclastic volcaniclastic unit that is crosscut by a series of Paleoproterozoic granitic intrusions. This unit contains mainly feldspathic-arenite and feldspathic-wake, besides lenses of matrix-supported conglomerate, both volcaniclastics. The sediments that compose the rocks of this unit have possibly derived from the erosion of old volcanic centers of intermediate composition in a active continental setting. Furthermore, the sediments might have been deposited in a retroarc basin, near to the source-area. The intrusive suites are sequentially represented by: (i) granodiorite with tonalite and quartz-monzodiorite subordinate; (ii) sieno- to monzogranite and; (iii) União do Norte Porphyry, a subvolcanic manifestation that comprises porphyritic alkali-feldspar granite and porphyritic monzogranite. The firt two suites are tentatively correlated with the Matupá Intrusive Suite (1.872 ±12Ma), whereas the porphyry could be related to the post-collisional A-type granitic rocks from the Teles Pires Intrusive Suite (1.782 ±17 Ma to 1.757 ±16 Ma). Mafic to felsic volcanic dikes that consist of trachybasalt, basaltic-trachyandesite, andesite and dacite crosscut both the volcaniclastic unit and the granitic suites. Litogeochemical data from the União do Norte Porphyry indicate that this suite represents an alkaline, high-K, magnesian to ferroan, meta- to slightly peraluminous magmatism, whereas the volcanic dikes and the two other plutonic suites exhibit geochemical affinities with to the calc-alkaline, high-K, metaluminous and magnesian to slightly ferroan series. Additionally, field and geochemical data indicate that the granitic suites represent a magmatic series that were probably formed in the onset of a volcanic arc setting, manly with granodioritic rocks (Matupá Intrusive Suite), which evolved to the emplacement of highly-evolved granitic rocks, such as the União do Norte Porphyry (Teles Pires Intrusive Suite) in a postcollisional setting. All these units are still overlain by arenaceous sediments of the Dardanelos Formation (1.987 ±4Ma to 1.377 ±13Ma). In this geological setting, the Francisco deposit represents the first intermediate-sulfidation epithermal gold mineralization associated with base metals (Zn+ Pb±Cu) in the Alta Floresta Gold Province. Pyrite + sphalerite + galena + chalcopyrite ± hematite ± magnetite ± digenite represent the ore zones, hosted at the Volcanilcasto unit. The ore occurs in veins with strong silicification and extensive sericitic halo. The potassic (ortoclase ± hematite ± quartz ± biotite), argillic (kaolinite + sericite + quartz ± hematite), propilitic (chlorite + epidote + magnetite ± actinolite ±calcite ± apatite ± pyrite ± chalcopyrite ± quartz ± shalerite ± margarite) alterations, plus the late-hematite veins, correspond to the distal hydrothermal alterations to the ore zone. The potassic and argililic alterations generally are closely associated to the União do Norte Porphyry. Preliminary studies of fluid inclusions within the ore zones indicate the presence of an aqueous fluid system represented by primary aqueous inclusions with heterogeneity in the vapor-phase filling degree (10-70%). The main geological feautures of the deposit are: (i) hydrothermal alteration and ore closely associated with a subvolcanic granite (União do Norte Porphyry) that could have saturated in an residual aqueous fluid phase due to its crystallization; (ii) alunite, although in small concentrations, associated to the occurrences of silica cap; (iii) ore zones hosted in epiclastic sedimentary rocks; (iv) ore zones that often exhibit textures that indicate fluid percolation at shallow crustal level; (v) gold ore associated either to high concentration of base metals and silver; (vi) ore paragenesis dominated by phases rich in sulfides that are indicative of oscillations in the sulfidation state of the sulfur. All these feautures are similar to those found in epithermal polymetallic deposits of intermediate sulfidation. Due to the constant presence of textures that typify the percolation of fluids in shallow crustal level in the inner, proximal and contact regions of the Porphyry North Union, besides the existence of subvolcanic apophyses strongly sericitized and/or silicified, it is proposed that this suite has been responsible by the causative thermal event of gold mineralization associated with base metals at the Francisco deposit. Therefore, it is suggested that the Teles Pires Intrusive Suite, so far known to be barren of gold mineralizations, may have potencial, even if restricted to occurrences of the subvolcanic from this suite, to host gold mineralizations with associated base metals. In addition, the post-collisional setting in which the deposit have been formed would have promoted its preservation from the later erosion, metamorphism and deformation events, which could have affected and destroyed the deposit. The ore precipitation might have taken place by increase in the ¿O2 of the fluid (hematite precipitation), possibly due to influx of oxidizing external fluids (meteoric) after hydraulic fracturing events when the subvolcanic granite had been oversaturated in a residual aqueous fluid phase. The high concentrations of base metals suggest that the variations on the temperature and pH of the fluid could have been an important key in the formation of the mineralized ore zones. In this context, the identified plutonic suites around the Pé Quente and Francisco would have been initially formed before the magmatic event that resulted in the Matupá Intrusive Suite (1.872 ±12Ma), with the emplacement of the Pé Quente suite. With the continuity of the magmatic event, more evolved granitic suites would have been created by the emplacement of the Teles Pires Intrusive Suite (~ 1757 Ma), which represents the later intrusions (União do Norte Porphyry) within a post-collisional setting. Therefore, depending on the tectonic model adopted, all of these suites would have been created during the installation of the magmatic arc Cuiú-Cuiú (2.1-1.9 Ga) and Juruena (1.8-1.75 Ga), or then, during the Ventuari-Tapajós Magmatic Arc (1.95 to 1.8 Ga). In this scenario, the Pé Quente and Francisco deposits could be classified as different mineralizing systems within the general model of gold-porphyry - epithermal, which the emplacement of Paleoproterozoic granitic intrusions may have served as source of heat, fluids and metals to the installation of the magmatic-hydrothermal system. The Pé Quente deposit, for instance, could correspond a system of greater depth and higher temperature, where the strong pervasive albite alteration plus highly oxidized-aqueous and carbonic fluids represent the root zones of porphyry gold deposits. The Francisco deposit, however, could be correlated to mineralization nested in shallow crustal levels with great influx of meteoric fluids and relatively distal from felsic intrusive subvolcanic granite. Therefore, the Francisco deposit could be similar to the polymetallic epithermal deposits of intermediate-sulfidation.