Orientador: Lena Virgínia Soares Monteiro

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

Resumo: No maior distrito zincífero brasileiro, situado no noroeste do estado de Minas Gerais, os depósitos de zinco estão hospedados em rochas dolomíticas do Grupo Vazante. Ocorrências zincíferas são conhecidas em um raio de 15 km no entorno da Mina da Vazante, considerada o maior depósito de...

Resumo: No maior distrito zincífero brasileiro, situado no noroeste do estado de Minas Gerais, os depósitos de zinco estão hospedados em rochas dolomíticas do Grupo Vazante. Ocorrências zincíferas são conhecidas em um raio de 15 km no entorno da Mina da Vazante, considerada o maior depósito de willemita do mundo. As ocorrências Mata II e Olho D'Água são estruturalmente controladas e localizadas no contato entre as rochas dolomíticas da Formação Morro do Calcáreo e metapelíticas da Formação Serra da Lapa. Nessas ocorrências, foram reconhecidas diferentes tipologias de brechas dolomíticas hidrotermais. Os tipos I e II resultam de baixa a média interação fluido-rocha, além de cimentação e vênulas hidrotermais, sem hidrofraturamento. Os tipos III e IV representam estágios de hidrofraturamento com quebra dos clastos do dolomito, enquanto o Tipo V revela, além de brechação hidráulica, completa dissolução dos clastos dolomíticos. Na ocorrência Pamplona e na Mina do Cercado, as brechas dolomíticas são mineralizadas, controladas por falhas normais e transcorrentes e evidenciam deformação rúptil-dúctil (estiramento mineral, planos S-C, indicadores cinemáticos tipo Sigma, estrias e degraus de falha). A associação hidrotermal nas quatro ocorrências inclui hematita, quartzo, dolomita, óxido/hidróxido de ferro, apatita e, subordinadamente, pirita, Zn-clorita, sericita, feldspato e barita. Os principais minerais de minério identificados são a willemita, franklinita e, secundariamente, esfalerita e galena. Outros minerais reconhecidos incluem monazita, xenotima, covellita, zircão e, pontualmente, piromorfita, coronadita, pirolusita, zincita e cerussita. A evolução das brechas foi acompanhada nas quatro áreas por enriquecimentos relativos de Fe2O3, V, Sb, As e Pb e localizados de SiO2, SrO, Na2O, Cr2O3, P2O5, ETR, Bi, Ba, Cd, Zn, Hg, Ag, Se, U e Cu. Elementos farejadores para zinco foram definidos com base na assinatura química de cada área, como: Zn-Pb-As-Sb-ETR-Co-Se-V-Cd-Ag (Olho D'Agua); Zn-Pb-Se-Na2O-As-Ag-Cu (Cercado) e Zn-Pb-Se-Na2O-As-Ag-Cu-Hg (Pamplona), não sendo observada forte correlação entre zinco e os demais elementos na área de Mata II. As rochas dolomíticas preservadas possuem valores de ?13C entre -0,51¿ e +2,72¿ PDB e de ?18O entre +22,09¿ e +28,13¿ V-SMOW condizentes com rochas carbonáticas marinhas. Contudo, rochas xiv alteradas hidrotermalmente apresentam decréscimo dos valores de ?13C (até -4,07¿, no Cercado) e de ?18O (até 15,46¿, no Olho D'Água) que apontam para interação fluido-rocha. Temperaturas foram estimadas para pares minerais (dolomita-hematita) das brechas em 155° a 290°C (Olho D'água) e 62° e 260°C (Pamplona). A composição isotópica estimada para os fluidos hidrotermais indica mistura de um fluido formacional ou metamórfico, ascendente, metalífero, quente, moderadamente salino e com baixo conteúdo de enxofre e um fluido descendente ou residente, meteórico, diluído, pobre em metais. O sistema hidrotermal envolveu fontes comuns de fluidos que migraram em larga escala controlados pela atividade tectônica, principalmente relacionada à fase final compressiva da Faixa Brasília (Mata II e Olho D'Água) e com o desenvolvimento de zonas de falhas rúpteis-dúcteis (Pamplona e Cercado). No entanto, a formação de willemita foi limitada ou dificultada na presença de fluidos hidrotermais ácidos, possivelmente derivados da oxidação do material carbonoso proveniente das unidades redutoras superiores da Formação Serra da Lapa

Abstract: In the major Brazilian zinc district, located in the northwest of the Minas Gerais State, the deposits are hosted in dolomitic rocks of the Vazante Group. Zinc occurrences are known within a radius of 15 km surrounding the Vazante Mine, considered the largest deposit of willemite in the...

Abstract: In the major Brazilian zinc district, located in the northwest of the Minas Gerais State, the deposits are hosted in dolomitic rocks of the Vazante Group. Zinc occurrences are known within a radius of 15 km surrounding the Vazante Mine, considered the largest deposit of willemite in the world. Mata II and Olho D'Água occurrences are structurally controlled and located in the contact between the dolomitic rocks of the Morro do Calcáreo Formation and the metapelites of the Serra da Lapa Formation. In these occurrences different types of hydrothermal breccias were recognized. The type I and II resulted from a low to medium fluid-rock interaction, in addition to cementation and hydrothermal veinlets, without hydrofracturing. The type III and IV represent stages of hydrofracturing of the host dolomite, while type V shows, in addition to hydraulic brecciation, the complete dissolution of the dolomite clasts. In the Pamplona occurrence and the Cercado Mine, the dolomite breccias are mineralized, structurally controlled by normal and transcurrent faults and evidences brittle-ductile deformation (stretched minerals, S-C foliation, Sigma-type kinematic indicators, striations on fault planes and step-like offsets on fault surface). The hydrothermal mineral association in the four occurrences comprises hematite, quartz, dolomite, iron oxide/hydroxide, apatite and minor pyrite, Zn-rich chlorite, sericite, K feldspar, and barite. The main ore minerals recognized are willemite, franklinite and subordinate, sphalerite and galena. Other minor minerals include monazite, xenotime, covellite, zircon, and locally, pyromorphite, coronadite, pyrolusite, zincite, and cerussite. The evolution of the breccias was accompanied by relative enrichment of Fe2O3, V, Sb, As and Pb and specific enrichments of SiO2, SrO, Na2O, Cr2O3, P2O5, ETR, Bi, Ba, Cd, Zn, Hg, Ag, Se, U, and Cu. Pathfinder elements for zinc were defined based on the chemical signature of each area, as: Zn-Pb-As-Sb-ETR-Co-Se-V-Cd-Ag (Olho D'Agua); Zn-Pb-Se-Na2O-As-Ag-Cu (Cercado) and Zn-Pb-Se-Na2O-As-Ag-Cu-Hg (Pamplona). Correlation among zinc and other elements was not observed at Mata II. Preserved dolomitic rocks have ?13C (-0.51¿ and +2.72¿ PDB) and ?18O (+22.09¿ and +28.13¿ V-SMOW) values comparable to those of marine carbonate rocks. However, hydrothermally altered dolostones reveal gradual decrease of ?13C (up to -4.07¿, in Cercado) and ?18O (up to 15.46¿, in Olho D'Água) values, which indicate the fluid-rock interaction. Temperatures have been estimated based on mineral pairs (dolomite-hematite) from breccias of the Olho D'água (155° to 290 °C) and Pamplona (62° to 260 °C). The isotopic composition estimated for the xvi hydrothermal fluids indicate fluid mixing involving an ascendant formational or metamorphic, metalliferous, hot, moderately saline fluid with low reduced sulphur content and a descendant or resident metal-poor meteoric fluid, more diluted. The hydrothermal system evolution reflects common fluid sources that migrated in large scale controlled by tectonic activity, mainly related to the final compressive phase of the Brasília Belt (Mata II - Olho D'Água) and with the development of brittle-ductile normal and transcurrent faults (Pamplona - Cercado). The willemite formation was limited or prevented by the presence of the acid hydrothermal fluids, possibly derived from oxidation of carbonaceous material from the upper Serra da Lapa Formation