as rochas vulcanossedimentares do greenstone belt do

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA
Área de Concentração: Petrologia e Metalogênese
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
AS ROCHAS VULCANOSSEDIMENTARES DO
GREENSTONE BELT DO RIO ITAPICURU NA AREA
DA MINA FAZENDA BRASILEIRO:
PETROGRAFIA E GEOQUIMICA
Mestranda:
ZILDA GOMES PENA
Orientadores:
Profa. Dra. Débora Correia Rios
Prof. Dr. Herbet Conceição
Salvador
2013
AS ROCHAS VULCANOSSEDIMENTARES DO GREENSTONE
BELT DO RIO ITAPICURU NA AREA DA MINA FAZENDA
BRASILEIRO: PETROGRAFIA E GEOQUIMICA
por:
Zilda Gomes Pena
Geóloga (Universidade Federal da Bahia - 2008)
DISSERTACAO DE MESTRADO
Submetida em satisfação parcial dos requisitos ao grau de
MESTRE EM CIÊNCIAS
- GEOLOGIA à
Câmara de Ensino de Pesquisa e Pós-Graduação
da
Universidade Federal da Bahia
COMISSÃO EXAMINADORA:
_______________________________ Dra. Débora C. Rios – Orientadora – UFBA
_______________________________ Dr. Herbet Conceição – Co-Orientador - UFS
____________________________ Dra. Maria de Lourdes da S. Rosa - UFS
_______________________________
Data da Defesa Pública: 25 / 10 / 2013.
Dr. Aroldo Misi - UFBA
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho aos meus filhos Armando, Ariel, Arã e Ari Pedro que são uma
das razões que me impulsionam a buscar uma vida nova a cada dia e instante. Aos meus
pais, à minha neta Maria Inês e a algumas pessoas que marcaram a minha vida, umas que
me ajudaram na construção, outras que me apresentaram projeto de sonho, e outros ainda
que me desafiaram a construí-los.
AGRADECIMENTOS
A Deus, que me concedeu a oportunidade de realizar mais um sonho.
Aos meus filhos que ao longo das minhas lutas e conquistas sempre estiveram ao
meu lado, dando-me apoio em todos os momentos e sofrendo com minha ausência. Aos
meus pais Francisco Alves Pena (In Memorian) e Darcy Gomes Pena, que mesmo sem
querer um dia sonharam com esse momento.
A meus irmãos, que sempre estiveram torcendo por mim. As minhas primas e irmãs
Sandra Cristina e Dilma (In Memorian), que com palavras de incentivo e amor, me ajudaram
a prosseguir e nunca desistir. À minha tia Dilza Gomes e ao meu tio Walter Gomes (In
Memorian) que nas horas de sufoco sempre estiveram ao meu lado. Em especial a minha
avó Maria de São Pedro, que não está mais entre nós, mas foi quem me ensinou muito
sobre a vida e a acreditar que somos capazes de sonhar e realizar os sonhos mesmo que
para todos pareçam impossíveis e inacreditáveis.
À equipe de trabalho da Mina Fazenda Brasileiro que durante o estágio de campo,
me deram toda atenção e apoio, Maurício Assis, Marina Campos, Tiago Novais e Jorge
Oliveira. Pelas conversas geológicas durante o estágio de campo, Valéria, Davi, Tiago Eloi,
Rodrigo entre outros.
Aos colegas e ex-colegas do Grupo de Pesquisa “Laboratório de Petrologia Aplicada
a Pesquisa Mineral” (GPA). À professora Amalvina, pelas conversas petrográficas e aos
grandes momentos de reflexões e alegrias. Paulo Fernandes pelas discussões petrográficas
e bate-papos descontraídos e alegres. Ana Carla Salinas, Ricardo Nascimento, Mônica
Cunha, Vilberto, Rita Menezes, Henrique, Manoel Teixeira, Sâmia Silva, André Lyrio, Danilo
Sousa, Cláudio Rosato, Maurício, Nicolas, Acácio, Diego Veras, Diego (Goiaba), Eraldo
Bulhoẽs, José Elvir, Altamirando Junior, Tiago Costa, Josemar, Esdras, Marília, Marilda
Pinto, Ana Fábia. À minha amiga especial, Tathiane Improta, que sempre me deu apoio.
Aos professores do Instituto de Geociências, e em especial aos professores do curso
de pós-graduação em Geologia da UFBA, pois através das suas instruções, podemos
desenvolver raciocínios críticos fundamentais para a nossa formação. Aos colegas de curso
pós-graduação: Agnaldo Barreto, Giselle Damasceno, Ana Carolina, e Eder que me
proporcionaram ótimos momentos de descontração e aprendizado.
À minha orientadora, professora Dra. Débora Correia Rios, por acreditar em mim,
incentivando-me a prosseguir o longo caminho da graduação e pós-graduação. Acreditando
no meu trabalho, deu-me a liberdade necessária, dividindo comigo as expectativas,
conduziu-me a maiores reflexões e desta forma enriqueceu-me. Minha especial admiração
e gratidão.
Aos amigos e professores Herbet Conceição e Maria de Lourdes da Silva Rosa
(UFS), que muitas vezes agiram como meus pais, dando-me carinho, broncas e motivação.
Com suas críticas, sugestões e apoio me ajudaram a transformar idéias em palavras. Meu
eterno carinho, amor e gratidão.
Aos funcionários do Instituto de Geociências, em especial aos bibliotecários,
Joceane (Biblioteca Central), Aldacir, Evandro, Gil, Neves, Sandra, Bossal, Helenita, Sr.
Manoel, Sr. Ferraz (in memorian), Alberto, André Calmon, Sr. Álvaro, Sr. Carlos, Joida,
Mary, Carlos (Bossal) entre outros.
À minha segunda família, Pedro Aragão, Rose Maria, Reidalva, Adson e
Washington, que mesmo de longe sempre estiveram dando-me apoio e força. Aos meus
estimados amigos Aloísio Paixão, Djalma Raimundo, Joselito Pinto, André Olávio, Marcela
Silva, João Raimundo, Jorge, Maurício Nonato que sempre estiveram acompanhando de
perto esta caminhada, dando-me apoio e carinho. Ao meu irmão do coração, Dr. Nelson,
que sempre esteve presente nos momentos de sufoco e alegria.
E por fim, a todos em que, nos momentos difíceis, encontrei nos seus sorrisos, o
estimulo do “Nunca Desista de Sonhar!”.
MENSAGEM
“Os que confiam no Senhor serão como o monte se Sião, que não se abala, mas
permanece para sempre.”.
Salmos 125:1
RESUMO
Esta dissertação apresenta novos dados petrográficos e litogeoquímicos para as
rochas da sequência vulcanossedimentar do Greenstone Belt do Rio Itapicuru (GBRI), na
região da Mina Fazenda Brasileiro. O trabalho baseou-se principalmente em estudos nas
rochas de subsuperfície da mina Fazenda Brasileiro (MFB) especificamente na sequência
Fazenda Brasileiro.
O Cráton do São Francisco (CSF), onde está localizada a área de estudo, é o maior
remanescente de terrenos Precambrianos preservados na Plataforma Brasileira. Os
terrenos do GBRI estão situados na porção nordeste do CSF, na área conhecida como
Núcleo Serrinha (NSer). Possui aproximadamente 80x40 km, sendo rodeado por um
embasamento granítico-gnáissico e cortado por vários granitos de idade Arqueana.
Como a maior parte dos greenstones do CSF, o GBRI foi afetado por metamorfismo
de fácies xisto-verde a anfibolito de baixo grau durante o Paleoproterozóico,
aproximadamente a 2,07-2,08 Ga, um período em que a região em estudo também sofreu
muitas intrusões de granitos potássicos pós-tectônicos e metamorfismo regional de alta
temperatura.
Os estudos petrográficos revelaram a presença de diversas texturas, tanto ígneas
reliquiares, como texturas que indicam a atuação do metamorfismo (crenulação,
lepidoblástica, nematoblástica, granoblástica) e que marcam a foliação descrita pela rocha.
A partir dos estudos petrográficos foram identificadas: (i) rochas máficas-ultramáficas,
essencialmente basaltos, (ii) e uma sequencia de lavas félsicas e intermediárias variando
em composição de andesitos a riolitos. Ambas são cortadas por TTGs Arqueanos e
Paleoproterozóicos, caracterizada na área de estudo pelos granitos Araci, Barrocas e
Teofilândia, e também pelo magmatismo alcalino potássico como, por exemplo, o corpo de
Barroquinhas. Ocorrem ainda corpos intrusivos sub-vulcânicos, representados por
riodacitos, quartzo-dioritos. (iii) A sequência metassedimentar consiste basicamente de
metapelitos, metatufos e xistos grafitosos, associados a carbonatos, e muitas vezes
mineralizados em sulfetos e metais-base, que representam um menor componente.
Devido às evidentes dificuldades na delimitação das litologias nas unidades e
sequências clássicas da literatura preferiu-se estabelecer critérios litogeoquímicos para a
descrição das amostras estudadas. As análises químicas mostraram a presença de dois
conjuntos distintos: (i) toleiitico e (ii) cálcio-alcalino. Foi ainda possível identificar rochas com
características sugestivas de um vulcanismo mais alcalino (shoshonítico) e distinguir rochas
em campo descritas como sedimentares, como em verdade rochas vulcânicas muito finas
(cinzas, aglomerados) e alteradas.
Os dados aqui apresentados colaboram trazendo uma melhor compreensão das
variações temporais e de caráter químico entre os diversos termos litológicos da MGB. O
fato é que as rochas descritas como “Sequência Fazenda Brasileiro” estão relacionadas a
eventos geológicos bem distintos, envolvendo diferentes pulsos de vulcanismo intercalados
por sedimentação. As dificuldades na descrição das rochas do GBRI, na individualização
dos pulsos vulcânicos, associada à confusão de nomenclatura entre os termos de mina e os
clássicos levam à proposição de inúmeros modelos evolutivos para a região, o que torna
ainda mais complexo o seu entendimento. Esta complexidade relaciona-se a fatores que
incluem: (i) a extensa evolução química de cada uma das series magmáticas identificadas,
com a presença de termos ultrabásicos a ácidos tanto na série toleiítica quanto na cálcioalcalina; (ii) a dificuldade de se obter uma idade mais precisa para os diferentes grupos de
rochas em função da limitação das fases datáveis, (iii) a pronunciada recristalização e o
intenso fluxo de fluidos ligados ao processo de hidrotermalismo, metamorfismo e
deformação, que mascaram e agravam a complexidade estrutural da área.
Palavras-chave: Greenstone Belt do Rio Itapicuru, Mina Fazenda Brasileiro, Petrografia,
Litogeoquímica
ABSTRACT
Keywords:
ÍNDICE
DEDICATÓRIA
AGRADECIMENTOS
MENSAGEM
RESUMO
ABSTRACT
ÍNDICE
ÍNDICE DE FIGURAS
ÍNDICE DE TABELAS
ÍNDICE DE ANEXOS
LISTA DE ABREVIATURAS
Capítulo 1. INTRODUÇÃO
1.1 Objetivos da Dissertação
1.1.1 Objetivo Geral
1.1.2 Objetivos Específicos
1.2. Importância do Tema
1.3. Aspectos Gerais da Área de Estudo
1.3.1. Localização e Acessos
1.3.2. Clima
1.3.3. Vegetação e Solos
1.3.4. Geomorfologia
1.3.5. Hidrografia
1.3.6. Aspectos da Economia Local
1.4. Breve Histórico da Mina Fazenda Brasileiro
1.5. Métodos Aplicados
1.5.1. Levantamentos Bibliográficos
1.5.2. Trabalho de Campo e Amostragem
1.5.3. Descrições Petrográficas
1.5.4. Análises Litogeoquímicas
1.5.4.1. Análises Litogeoquímicas no ICP-OES do IGEO-UFBA
1.5.4.2. Análises Litogeoquímicas no XRF do IQ-UFBA
1.5.4.3. Análises Litogeoquímicas por ICP-MS no Acmelab
1.5.5. Tratamentos de Dados
1.6. Estrutura da Dissertação
Capítulo 2. GREENSTONE BELTS NO BRASIL E NO MUNDO
2.1. Greenstone Belts
2.2. Geologia do Precambriano
2.2.1. Importância do Estudo de Terrenos Granito-Greenstone
2.3. Greenstone Belts na Bahia
2.4. Contexto Geológico Regional - O Núcleo Serrinha
2.4.1. O Magmatismo Arqueano no NSer
2.4.1.1. O Complexo Santaluz
2.4.1.2. O Complexo Uauá
2.4.1.3. Sumário do Arqueano no Núcleo Serrinha
2.4.2. O Magmatismo Paleoproterozóico no NSer
2.4.2.1. Granitogênese
2.4.2.2. Greenstone Belts
2.4.2.2.1. O Greenstone Belt do Rio Itapicuru – GBRI
2.4.2.2.2. O Greenstone Belt Rio Capim - RC
2.5. O GBRI em Perspectiva Histórico-Cientifico
2.6. Considerações Finais sobre a Evolução Geológica do GBRI
2.7. Sumário
Capítulo 3. ARTIGO RBG “A Sequência Fazenda Brasileiro do Greenstone Itapicuru
(BA): Caracterização Petrográfica e Litogeoquímica”
3.1. Introdução
3.2. A Mina Fazenda Brasileiro
3.3. Metodos Aplicados
3.4. Caracterizacao Geologica
3.4.1.Reconhecimento geologico e amostragem
3.4.2. Furos de sondagem
3.5. As Rochas de Afinidade Toleiitica
3.5.1. Rochas Ultrabasicas (TUB)
3.5.2. Rochas Basicas (TB)
3.5.3. Rochas Intermediarias (TI) e Acidas (TA)
3.6. As Rochas de Afinidade Calcio-Alcalina
3.5.1. Rochas Ultrabasicas (CAL-UB) e Basicas (CAL-B)
3.5.2. Rochas Intermediarias e Acidas (CAL-IA)
3.5.3. Granito Teofilandia
3.7. As Rochas de Afinidade Shoshonitica
3.8. Rochas Metassedimentares
3.9. Litogeoquimica e Discussoes
3.10. Consideracoes Finais
3.11. Agradecimentos
3.12. Referencias Bibliograficas
Capítulo 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Capítulo 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANEXOS
Anexo 1. Sumário do inventário bibliográfico sobre dados analíticos disponíveis para
amostras relacionadas com a Mina Fazenda Brasileiro.
Anexo 2. Fichas de descrições petrográficas para as amostras estudadas neste trabalho.
ÍNDICE DE FIGURAS
CAPÍTULO 1. INTRODUÇÃO
Figura 1. (A) Mapa do Brasil situando o Estado da Bahia. (B) Mapa do Estado da Bahia
apresentando os limites do Cráton do São Francisco (em laranja) e a divisão dos
terrenos do seu embasamento Arqueano em 3 núcleos: Serrinha, Remanso e
Guanambi, de acordo com a proposição de Mascarenhas (1979).
Figura 2. Mapa de localização e acessos à área de estudo - Mina Fazenda Brasileiro, Faixa
Weber.
Figura 3. Fotos de campo que permitem vislumbrar os aspectos gerais da área em estudo:
(A) Vegetação local, (B) Solo, (C) Relevo, (D) Sisal, (E) Área da mina Fazenda
Brasileiro (Cava Canto II), (F) Área da mina Fazenda Brasileiro (Cava Canto II).
Figura 4. Fotos das atividades desenvolvidas em campo e nos laboratórios durante este
estudo: (A) Descrição de furo de sondagem, (B) Coleta de amostras em
testemunhos de sondagem, (C) Coleta de amostra em afloramentos, (D) Descrição
petrográfica em microscópico óptico (GPA/IGEO), (E) Laboratório de Plasma
(GPA/IGEO), (F) Laboratório de espectrometria de Raio X (IQ).
Capítulo 2. GREENSTONE BELTS NO BRASIL E NO MUNDO
Figura 1. Escala do tempo geológico no Precambriano (modifificada de Rollinson 2007).
Figura 1. Mapa de distribuição dos principais crátons Arqueanos no globo terrestre (após
Rollinson 2007).
Figura 2. Mapa geológico simplificado do Núcleo Serrinha (após Rios et al. 2008),
apresentando as principais unidades litológicas.
Figura 3. Modelos de evolução geotectônica propostos para o GBRI.
Capítulo 3. ARTIGO RBG “A Sequencia Fazenda Brasileiro do Greenstone Itapicuru
(BA): Caracterização Petrográfica e Litogeoquímica”
Figura 1. Mapa geológico simplificado do Núcleo Serrinha (modificada de Rios et al., 2009).
Figura 4: Mapa geológico esquemático do GBRI na área da Mina Fazenda Brasileiro. Os
locais de amostragem estão discriminados.
Figura 5. Coluna estratigráfica da Faixa Weber (após Teixeira 1983).
Figura 6. Registro fotográfico de pontos amostrados em superfície: (A) Contato nítido
exposto entre o andesito e o metatufo/metapelito grafitoso na cava canto II; (B)
Dacito aflorando no pit da CVRD; (C) Afloramento do Granito Teofilândia; (D)
Afloramento da cava B1 com contato entre o metapelito carbonoso (MPC); actinolitacarbonato-clorita-xisto (CAX) e o quartzo-clorita-xisto magnético mineralizado
(CLXM); (E) Entrada da mina subterrânea Barrocas Oeste, aflorando o quartzoclorita-xisto em contato com rocha félsica andesítica; (F) Aglomerado vulcânico com
dobramento preservado.
Figura 7. Distribuicao esquemática em perfil dos furos amostrados na Mina Fazenda
Brasileiro, GBRI.
Figura 6. Diagramas de classificação química utilizados para gerar agrupamentos para as
rochas estudadas no Itapicuru. (A) Diagrama AFM mostrando os limites entre os
campos cálcio-alcalino e toleiítico de acordo com a proposta de Irvine & Baragar
(1971). (B) Diagrama que discrimina campos de rochas ígneas, sedimentares e
metassedimentares, segundo a proposta de Garrels & Mackenzie (1971) aplicado
aos “metapelitos” e “aglomerados vulcânicos” da Mina Fazenda Brasileiro.
Figura 8. Classificação química para as rochas vulcânicas estudadas na Mina Fazenda
Brasileiro utilizando o diagrama de álcalis total versus sílica (TAS) segundo a
proposta de Middlemost (1994).
Figura 9: Fotomicrografias das texturas observadas nas rochas toleiiticas. Ultrabasicas: (A)
Textura típica das toleiticas ultrabásicas, (B) Carbonato em geminação polissintética.
Básicas: (C) Fenocristais de augita e opacos em metagabro, (D) Aglomerado de
apatita e carbonato em meta-andesito, (E) Fenocristal de plagioclásio com
geminação carlsbad, (F) Foliação marcada pela biotita e clorita cortada por lente de
calcita+quartzo+albita. Intermediarias: (G) Fenocristal de anfibólio deformado em
matriz recristalizada, (H) Textura típica das rochas toleiticas intermediarias.
Figura 10. Fotomicrografias representativas das texturas observadas nas rochas coletadas
nos furos da MFB. (A) Vênulas e Micro-veios quartzo-carbonáticos cortando o metagabro toleiítico, (B) Fenocristais de arsenopirita no meta-gabro, (C) Textura grossa
em meta-gabro cálcio-alcalino, (D) Textura da rocha meta-pelitica vulcânica, (E)
Textura do metapelito carbonoso NS3218, cortada por veio de quartzo e carbonato,
(F) Veio de quartzo cortando o metapelito NS3220B. No veio granítico boudinado
que passa a veio de quartzo puro e corta a amostra 3236 observou-se feldspato
alcalino, subédrico a anédrico, macla Carlsbad, bordos irregulares e estão
totalmente deformados. O quartzo ocorre em agregados poligonais e a albita esta
alterada e de aspecto sujo.
Figura 11. Fotomicrografias representativas das microtexturas observadas nas rochas da
MFB. Calcioalcalinas: (A) Textura nematoblástica, crenulação, cortadas por microveio de carbonato + quartzo em rocha básica, (B) Fenocristal de anfibólio subédrico
em matriz de textura nematoblastica com a foliação marcada por biotita em rocha
básica. (C) Fenocristal de albita em matriz cloritizada, rocha intermediaria, (D)
Textura lepidogranoblástica cortada por micro-veio de quartzo+albita+carbonato em
rocha acida. Rochas de tendência shoshonitica: (E) Fenocristais de plagioclásio
alterados em matriz cloritizada, (F) Fenocristais de plagioclásio e feldspato alcalino
em matriz cloritizada. Carb=carbonato, Plag=plagioclásio, Anf=anfibólio, Cl=clorita,
Qz=quartzo, Fss=feldspato.
Figura 12. Diagramas ternários para rochas vulcânicas aplicados às amostras da MFB: (A)
Classificação proposta para rochas vulcanicas de acordo com suas porcentagens
cationicas de Al, (Fet + Ti), e Mg. Os campos das series toleiitica, calcio-alcalina e
komateiitica correspondem a proposta de Jensen & Pyke (1982), com os limites
redefinidos por Rickwood (1989). Discriminantes geotectônicos com base em
elementos menores (B) Proposta de Pearce et al. (1975) para diferenciar entre
basaltos oceânicos e continentais. ; (C) Proposta de Mullen (1983) para basaltos e
andesitos basaltos com 45% - SiO2 - 54%. (D) Proposta de Pearce et al. (1977)
com base na química de elementos maiores para basaltos sub-alcalinos e
andesiticos (51% < SiO2 < 56%, análises recalculadas a seco).
Figura 13. Diagramas multi-elementares para as concentrações de elementos terras raras
nas rochas toleiiticas (A), cálcio-alcalinas (B) e sedimentares (C) do GBRI na MFB,
normalizados pelo condrito (Boynton, 1984)
ÍNDICE DE TABELAS
Capítulo 2. GREENSTONE BELTS NO BRASIL E NO MUNDO
Tabela 1. Exemplos de Greenstone Belts hoje utilizados como importantes fontes de
informações sobre a Terra Primitiva (modificada de Rollinson 2007).
Capítulo 3. ARTIGO RBG “A Sequencia Fazenda Brasileiro do Greenstone Itapicuru
(BA): Caracterização Petrográfica e Litogeoquímica”
Tabela 1. Análises litogeoquímicas de elementos maiores, traços e ETR e parâmetros
de classificação para as amostras estudadas.
Tabela 2. Sumário das descrições petrográficas dos litotipos estudados na mina
Fazenda Brasileiro, GBRI.
Tabela 2. Tabela apresentando a mineralogia normativa, a partir da norma CIPW e
alguns parâmetros litogeoquímicos para as amostras estudadas.
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
Al2O3 – Óxido de Alumínio
AS – Afloramento de Superfície
Au – Ouro
Aw – Classificação de climática de Köppen: clima tropical com estação seca de Inverno
BA – Bahia
Ba – Bário
Bsh – Classificação de climática de Köppen: clima das estepes quentes de baixa latitude e
altitude
CaO – Óxido de Cálcio
CAP – Carbonato Plagioclásio
CAPES – Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
CAX – Sericita Clorita Carbonato Xisto
CBPM – Companhia Baiana de Pesquisa Mineral
CCX – Carbonato Clorita Xisto
Cfa – Classificação de climática de Köppen: clima temperado úmido com Verão quente
CIPW – Cross, Iddings, Pirsson and Washington.
CLX – Quartzo Clorita Xisto
CNPq – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Co – Cobalto
CPRM – Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais
Cr – Cromo
CSF – Cráton do São Francisco
Cu – Cobre
CVCM – Cinturão Vulcano-sedimentar Contendas-Mirante
CVRD – Companhia Vale do Rio Doce
DNPM – Departamento Nacional de Pesquisa Mineral
DOCEGEO – Rio Doce Geologia e Mineração S/A
ETR – Elementos terras raras
EUA – Estados Unidos das Américas
Fe2O3 – Óxido de Ferro II
FeO – Óxido de Ferro
Ga – Giga anos
GBMN – Greenstone Belt de Mundo Novo
GBRI – Greenstone Belt do Rio Itapicuru
GBRS – Greenstone Belt de Riacho de Santana
GBU – Greenstone Belt de Umburanas
GPA – Grupo de Petrologia Aplicada à Pesquisa Mineral
GRC – Grupo Rio Capim
IBGE – Instituto Brasileiro
ICP- OES – Espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado
IGEO – Instituto de Geociências
IQ – Instituto de Química
K2O – Óxido de Potássio
Km – Quilômetros
Ma – Milhões de anos
MgO – Óxido de Magnésio
MnO – Óxido de Manganês
MPC – Metapelito Carbonoso
MPV – Metapelito Vulcânico
Na2O – Óxido de Sódio
NE – Nordeste
Ni – Níquel
N–S – Norte / Sul
NSer – Núcleo Serrinha
NW – Noroeste
P.F – Perda ao fogo
P2O5 – Óxido de Fósforo
Pb – Chumbo
Pb-Pb – Chumbo/Chumbo
pH – Potencial hidrogeniônico
PLGB – Programa Levantamentos Geológicos Básicos do Brasil
Rb – Rubídio
S – Enxofre
SiO2 – Óxido de Silício
Sm/Nd – Samário/Neodímio
Sr – Estrôncio
SUDENE – Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste
t – Tonelada
TiO2 – Óxido de Titânio
TS – Testemunho de Sondagem
TTG – Tonalitos Trondjemitos Granodioritos
UFBA – Universidade Federal da Bahia
UFS – Universidade Federal de Sergipe
UMP – Unidade Maria Preta
U-Pb – Urânio/Chumbo
V – Vanádio
Y–Y
Zn – Zinco
Zr – Zircônio
Capitulo 1
Introducao
Abordagens:
1.1
Objetivos da dissertacao
1.2
Importância do Tema
1.3
Aspectos Gerais da Área de
Estudo
1.4
Breve Historico da Mina
Fazenda Brasileiro
1.5
Metodos Aplicados
1.6
Estrutura da Dissertacao
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
1 INTRODUÇÃO
Greenstone Belts são definidos como cinturões de rochas verdes com sucessões de
rochas
supracrustais
dominadas
por
rochas
vulcânicas
(vulcanossedimentares)
deformadas, metamorfisadas em baixo grau metamórfico no fácies xisto verde, e que
geralmente ocorrem nas regiões de escudos nos crátons Arqueanos (Neves, 2008).
No Estado da Bahia, as rochas vulcanossedimentares ocorrem em diversos
compartimentos do Cráton do São Francisco (CFS), uma entidade geotectônica consolidada
no final do Arqueano, e posteriormente reconfigurada por eventos orogênicos no
Proterozóico. Conforme definido por Almeida (1977), o CSF abrange os territórios dos
estados da Bahia, Minas Gerais, Goiás, além de pequena porção dos estados de Sergipe e
Pernambuco, sendo limitado pelas faixas de dobramentos marginais: Rio Preto, Riacho do
Pontal, Brasília, Sergipana, e Araçuaí (Figura 1).
Figura 1. (A) Mapa do Brasil situando o Estado da Bahia. (B) Mapa do Estado da Bahia
apresentando os limites do Cráton do São Francisco (em laranja) e a divisão dos
terrenos do seu embasamento Arqueano em três núcleos: Serrinha, Remanso e
Guanambi, de acordo com a proposição de Mascarenhas (1979).
Mascarenhas (1979) subdividiu os terrenos do embasamento do CSF na Bahia em
três núcleos arqueanos: (i) Guanambi, a oeste; (ii) Remanso, na porção central do Estado;
e, (iii) Serrinha, a leste (Figura 1B). Estes três núcleos antigos são circundados por
cinturões móveis granulíticos, de idade Paleoproterozóica. O Núcleo Serrinha (NSer)
abrange uma área de cerca de 21.000 km2 nos quais se encontram as rochas
vulcanossedimentares do Greenstone Belt do Rio Itapicuru, objeto de estudo desta
dissertação.
1
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
A
BRASIL
41
B
Núcleo
Serrinha
45
Núcleo
Remanso
Núcleo
Guanambi
10
CMSC
Salvador
CMUP
NV
16
CMSC - Cinturão Móvel Salvador-Curaçá
CMUP - Cinturão Móvel Urandi-Paratinga
0
200 km
Figura 1. (A) Mapa do Brasil situando o Estado da Bahia. (B) Mapa do Estado da Bahia apresentando os limites do Cráton do São Francisco (em laranja) e a divisão dos terrenos do seu
embasamento Arqueano em 3 núcleos: Serrinha, Remanso e Guanambi, de acordo com a
proposição de Mascarenhas (1979).
2
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
O Greenstone Belt do Rio Itapicuru (GBRI, Kishida, 1979; Kishida & Riccio, 1980),
localiza-se na porção sudeste do NSer, abrange uma área de cerca de 8.000 km2, e
constitui três unidades lito-estratigráficas bastante distintas: (i) a unidade vulcânica máfica
(UVM) basal, que se caracteriza como o assoalho de uma bacia do tipo retroarco, (ii) a
unidade vulcânica félsica a intermediária (UVF), que corresponde ao arco vulcânico de
margem continental, e (iii) a unidade sedimentar (US), caracterizada por metassedimentos
(Teixeira & Kishida, 1980; Silva, 1983; Teixeira, 1984).
A história da exploração de ouro e diamante na região esta ligada aos bandeirantes
e garimpeiros e remonta ao inicio do século 19. Alem disto, nas litologias da parte sul do
Greenstone Belt do Rio Itapicuru, encontram-se corpos de minério aurífero, geralmente
associados a sulfetos, descobertos nos anos 70 pela Rio Doce Geologia e Mineração S.A.
(DOCEGEO, 1981) através de um programa de prospecção regional. A explotação iniciouse em 1982 no sistema de lavra a céu aberto onde foram explotados 4,1 milhões de
toneladas de minério, ao teor de 7,5 gramas de ouro por tonelada (DOCEGEO, 1982).
Pela importância econômica da mineração de ouro na região os estudos tenderam a
se concentrar na mineralização e ainda existe uma enorme carência de dados geoquímicos
e petrográficos que caracterizem suas rochas hospedeiras. Esta dissertação visa colaborar
para a redução desta lacuna.
1.1
OBJETIVOS DA DISSERTAÇÃO
1.1.1 Objetivo Geral
O trabalho aqui apresentado tem como objetivo principal caracterizar, compreender,
rever, discutir e ampliar o conjunto de dados (campo, petrográfico e geoquímico) disponível
para as associações litológicas de superfície e sub-superfície da região em torno da mina
Fazenda Brasileiro, porção sul do GBRI. Pretende-se com este estudo contribuir para o
conhecimento e interpretação das litologias relacionadas aos importantes depósitos de
minerais metálicos presentes nesta área.
3
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
1.1.2 Objetivos Específicos
Visando alcançar o objetivo proposto, a execução desta dissertação incluirá fases
que atenderão aos seguintes itens específicos:
(i)
Realizar estudos petrográficos das litologias da mina Fazenda Brasileiro, a
partir das amostras obtidas nos furos de sondagem e em superfície,
(ii)
Acrescentar novos dados químicos para elementos maiores, menores e
traços,
(iii)
Caracterizar as variações composicionais nas diferentes litologias estudadas,
e;
(iv)
Tentar caracterizar os processos genéticos responsáveis pela formação das
rochas estudadas.
1.2
IMPORTÂNCIA DO TEMA
Os trabalhos realizados até então propiciaram a identificação de domínios tectono-
estruturais e levaram à elaboração de diversos modelos evolutivos que tentam explicar a
evolução deste segmento crustal da região do NSer. No entanto, esta área ainda carece de
dados petrográficos e litogeoquímicos, bem como estudos isotópicos que permitam
entender a distribuição geocronológica das diferentes unidades do GBRI de forma mais
precisa, visando suportar as hipóteses existentes e esclarecer as atuais divergências.
1.3
ASPECTOS GERAIS DA ÁREA DE ESTUDO
A área selecionada para estudo concentra-se nos arredores da Mina Fazenda
Brasileiro, entre os municípios de Teofilândia e Barrocas, nordeste do Estado da Bahia.
Está completamente inserida na Folha Serrinha (SC.24-Y-D, CPRM) tendo sido incorporada
aos trabalhos de levantamento geológico sistemático do Programa de Levantamento
Geológicos Básicos do Brasil – PLGB, na escala de 1:100.000 (Melo, 1995).
4
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
O município de Barrocas é a sede da mina de ouro Fazenda Brasileiro, possuindo
uma população de 13.182 habitantes (IBGE, 2007). De 1984 a 1999 a Mina Fazenda
Brasileiro foi a 3a mais importante em produção no Brasil, responsável por mais de 10% do
ouro extraído no país neste período (Thorman et al., 2001), ultrapassando 40t em volume.
Atualmente a mina é explorada pelo grupo canadense Yamana Gold Inc., que tem
progressivamente expandido as reservas e modernizado a pesquisa e extração de ouro na
região. A Fazenda Brasileiro continua a ser uma das maiores minas de ouro do Brasil,
apresentando reservas comprovadas do minério de 2.760.000 t, com o teor médio de 3,0 g
Au/t e uma produção de cerca de 80.000 onças (2.267.961,85 t) de ouro/ano (Yamana Gold
Inc., 2007).
1.3.1 Localização e Acessos
A mina Fazenda Brasileiro situa-se na porção sudeste do GBRI, distando
aproximadamente 194 km da capital do Estado, Salvador. A área deste estudo compreende
cerca de 1.970 km2, limitados pelos paralelos 11º 34' a 11° 18' (Sul, 8.718.399 a 8.749.606)
e pelos meridianos 39º 18' a 39º 00' (Oeste, 466.047 a 500.000).
As principais vias de acesso incluem rodovias federais, estaduais e estradas não
asfaltadas (carroçáveis). Partindo-se de Salvador, segue-se pela BR-324 por 117 km até o
município de Feira de Santana, de onde se prossegue pela BR-116 por 95,4 Km até o
município de Teofilândia. De Teofilândia até as instalações da mina são aproximadamente
12 km em estrada não asfaltada (Figura 2).
Figura 2. Mapa de localização e acessos à área de estudo - Mina Fazenda Brasileiro,
Faixa Weber.
1.3.2 Clima
Segundo a classificação de KÖPPEN (Santos, 1962), a região nordeste da Bahia
apresenta três tipos de clima quente e seco: Bsh, Cfa e Aw.
5
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
39o00’
BR
Santa Luz
Araci
84
09
Conceicao
do Coité
Sátiro
Dias
SERRINHA
0
-4
-0
BR - 11
BA
Salgadália
BA
Teofilândia
SERGIPE
-3
49
20
-1
16
-1
BR
BA
Area deste Estudo
“FAIXA WEBER
38o00’
BR
-3
.A
S.
A.
.F
.F
.S
F.F
.
12o00’
R
R.
.
24
Riachão do
Jacuípe
BR - 116 - 32
504
BA -
ALAGOINHAS
4
BA -
093
FEIRA DE
S A N TA N A
Conceição
de Feira
-3
24
SANTO AMARO
CANDEIAS
R
.S.
.F.F
R.F.F.S.A.
16
-1
BR
BR
A.
Camaçari
Simões
Filho
Lauro de
Freitas
Itaparica
O
S. ANTÔNIO
DE
JESUS
NAZARÉ
13o00’
C
VA L E N Ç A
0
10
20
30
40
50 km
O
BR
-1
01
E
A
A
T
N
L
O
Â
N
T
I
C
SALVADOR
ESCALA GRÁFICA
Figura 2. Mapa de localização e acessos à área de estudo - Mina Fazenda Brasileiro,
Faixa Weber.
6
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
O Bsh é o tipo de clima seco (árido e semiárido) caracterizado pelo fato da
precipitação (volume de chuvas) ser menor do que a taxa de evaporação e transpiração. O
Cfa é um tipo de clima que ocorre em regiões afastadas das grandes massas continentais e
nas margens ocidentais situadas nas latitudes médias e altas; tipicamente um clima tropical
quente-úmido. Por sua vez o Aw é a designação dada aos climas das regiões intertropicais
caracterizados por serem megatérmicos, com temperatura média do ar em todos os meses
do ano superior a 18°C, não apresentar estação invernosa, e ter precipitação anual superior
à evapotranspiração potencial.
Na área de estudo predominam os climas: Bsh e Aw. O clima Bsh, tipo estepe
quente de baixa latitude e altitude, resulta em duas estações: uma seca, entre maio e
outubro; e outra chuvosa, entre novembro e abril; com irregularidade, e temperaturas
médias oscilando entre 20ºC e 28ºC. A taxa de precipitação pluviométrica anual varia de
aproximadamente 500 mm a 700 mm.
O clima Aw, tipo tropical com estação seca (clima de savana ou clima tropical de
estações úmida e seca), predomina nas partes centrais e sudeste da região, com
aproximadamente cinco meses secos e precipitações pluviométricas de inverno (julho) e
verão (novembro-abril) com médias anuais entre 700 mm e 900 mm.
1.3.3 Vegetação e Solos
A vegetação característica deste sertão é a caatinga arbórea aberta, com palmeiras
cuja fisionomia se modifica segundo as condições de umidade.
Na área em estudo, a caatinga é composta por pequenas árvores, arbustos e grande
número de cactáceas, que estão adaptadas às condições extremas da escassez da água,
deixando áreas do solo às vezes exposto, coberto com gramíneas espaçadas (Figura 3A).
Figura 3. Fotos de campo que permitem vislumbrar os aspectos gerais da área em
estudo: (A) Vegetação local, (B) Solo, (C) Relevo, (D) Sisal, (E) Área da mina Fazenda
Brasileiro (Cava Canto II), (F) Área da mina Fazenda Brasileiro (Cava Canto II).
7
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
A
B
C
D
E
F
Figura 3. Fotos de campo que permitem vislumbrar os aspectos gerais da área em
estudo: (A) Vegetação local, (B) Solo, (C) Relevo, (D) Sisal, (E) Área da mina
Fazenda Brasileiro (Cava Canto II), (F) Área da mina Fazenda Brasileiro (Cava
Canto II).
8
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Os solos desenvolvidos na área compreendem dois domínios (Nascimento &
Teixeira, 1986):
(i)
Domínio sem evolução pedogeoquímica: consiste em litossolos eutrópicos ou
diastrópicos, rasos, com horizonte A fraco ou moderado, de textura média a
argilosa e frequência pedregosa.
(ii)
Domínio com evolução pedogeoquímica: há uma variação de troca de cátions
que se caracterizam nos diversos tipos de solos: latossolos, regassolos,
podzólicos, diastróficos, eutróficos e areias quartzosas. Os argilominerais
característicos são as caulinitas, ilitas, esmectitas, ora em associações ora
isolados, de acordo com as taxas de saturação em bases e pH (Figura 3B).
1.3.4 Geomorfologia
O relevo, na maior parte do mundo, apresenta saliências e depressões oriundas das
eras geológicas passadas. Tais formas de relevo estão relacionadas aos tipos litológicos
sobre os quais os processos morfológicos atuaram no decorrer do tempo geológico,
delineando a topografia atual.
Na área de estudo a principal unidade geomorfológica é representada pelo
Pediplano Sertanejo (Figura 3C), onde predomina o relevo aplainado com suaves
ondulações que formam cristas alinhadas no sentido norte-sul, representando o
alinhamento de corpos intrusivos graníticos. Consequentemente, não são visualizadas
saliências e depressões, a não ser pelos inselbergs graníticos presentes em pontos
isolados, como testemunhas oculares da grandiosidade e do tempo decorrido desde suas
formações.
1.3.5 Hidrografia
A área de estudo está contida entre duas bacias hidrográficas principais:
(i)
A bacia do Rio Itapicuru tem uma forma alongada no sentido leste-oeste, com
cerca de 350 km de extensão e 130 km de largura, ocupando uma área de
9
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
36.440 km², 90% destes localizados no polígono da seca. Isto equivale a
aproximadamente 6,4% do território estadual. Os principais rios que a
compõem são Itapicuru (Figura 3D), Itapicuru-Açu, Itapicuru-Mirim, Peixe,
Cariaça e Quijingue.
(ii)
A bacia do Rio Inhambupe tem a sua nascente localizada no município de
Teofilândia, em área de abrangência do clima típico de uma região
semiárida. O rio Inhambupe desemboca no Oceano Atlântico na região de
Baixios, Costa Litorânea do município de Esplanada. Ela abrange os
municípios de Teofilândia, Serrinha, Biritinga, Água Fria, Sátiro Dias,
Inhambupe, Aporá, Cardeal da Silva, Entre Rios, e Esplanada, com uma área
de drenagem correspondendo a aproximadamente 36.440 km2. Os principais
afluentes são: (a) Margem direita: rios Cajueiro, Vitória e Cabeça de Vaca e
(b) Margem esquerda: rios Poções, das Chaves, da Una, Ribeiro, da Serra,
Bu e riacho Dezoito. Na área da Mina Fazenda Brasileiro a drenagem
assume um padrão dendrítico e intermitente, com segmentos retilíneos
encaixados nos principais fraturamentos.
1.3.6 Aspectos da Economia Local
A base econômica do município de Teofilândia está voltada para a agricultura, com
propriedades agrícolas dedicando-se ao plantio de feijão, milho, mandioca e amendoim. O
setor pecuário dedica-se a criação de bovinos, suínos, ovinos e caprinos. A fruticultura vem
sendo desenvolvida com a produção de acerola, caju, goiaba, graviola, manga, laranja etc.
Predominam as plantações de sisal, o qual apresenta uma excelente capacidade de
adaptação, apesar das restrições climáticas impostas pelo meio (Figura 3E), e é outra
importante fonte de renda para a região. O “território do sisal” integra os municípios de
Araci, Barrocas, Biritinga, Candeal, Cansanção, Conceição do Coité, Ichu, Itiúba, Lamarão,
Monte Santo, Nordestina, Queimadas, Quijingue, Retirolândia, Santaluz, São Domingos,
Serrinha, Teofilândia, Tucano e Valente.
10
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Nos recursos minerais, além da extração e exploração de rochas ornamentais,
predominam na região de Santaluz, e em Barrocas, a explotação de ouro. A Mineração
Fazenda Brasileiro, onde se concentra este estudo, atualmente pertence à Yamana Gold
Inc. (Figura 3F).
1.4
BREVE HISTÓRICO DA MINA FAZENDA BRASILEIRO
A mina de ouro Fazenda Brasileiro possui mais de 15 anos de experiência
operacional. A produção teve inicio em 1984, como um pit-aberto, operação heap-leach. Em
1988, a produção evoluiu para operações subterrâneas com o processamento na usina CIP
recém-construída. A mina evoluiu historicamente com uma continua substituição de
reservas e atualmente esta em operação.
Em 2003, o direito de lavra foi vendido para a Yamana Gold Inc. A Yamana Gold é
uma empresa de mineração criada em 2003 na cidade de Toronto, no Canadá. Ela atua nas
áreas de exploração, extração e beneficiamento de minério de ouro e têm diversas
unidades operacionais na América do Sul, incluindo as localizadas no Brasil (Mineração
Fazenda Brasileiro S.A., Teofilândia-Ba; Jacobina Mineração e Comércio S.A., JacobinaBA; Mineração Maracá, Alto Horizonte-GO; Minas São Francisco e São Vicente,
respectivamente nos municípios de Vila Bela da Santíssima Trindade e Nova Lacerda-MT)
no Chile (2), e na Argentina (1), além de minas nos EUA (1), e em Honduras (1).
1.5
MÉTODOS APLICADOS
Para desenvolvimento de um método de trabalho e/ou pesquisa procura-se
estabelecer uma metodologia cientifica adequada, alicerçada em critérios que possam
permitir ampliar o conhecimento da área de estudo. Neste tópico serão apresentadas as
principais atividades desenvolvidas dentro do cronograma do projeto de mestrado, com a
finalidade de atingir os objetivos propostos.
11
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
1.5.1 Levantamentos Bibliográficos
Foram consultados vários trabalhos científicos relacionados com a área de estudo,
incluindo teses, dissertações, artigos, e resumos em eventos. Em um aspecto geral, os
textos estudados discorrem sobre aspectos da geologia regional, contexto geotectônico,
trazem dados litogeoquímicos e informações geocronológicas.
Esta extensiva revisão bibliográfica teve como objetivo construir um sólido alicerce
para a compreensão dos eventos geológicos que afetaram a região e uma visão do estagio
atual do conhecimento na área a partir dos trabalhos previamente desenvolvidos, criando
assim o background necessário para o desenvolvimento desta Dissertação. A listagem
completa dos trabalhos consultados compõe o capítulo 5, Referencias Bibliográficas.
Ao longo deste processo dados analíticos, relacionados com a Mina Fazenda
Brasileiro, foram coletados e inventariados no intuito de sistematizar as informações
disponíveis e elaborar um banco de dados sobre a petrografia, geoquímica, geocronologia e
metalogênese da área em torno e na mina de ouro Fazenda Brasileiro. Um sumário deste
inventário compõe o Anexo 1.
1.5.2 Trabalhos de Campo e Amostragem
No intuito de checar os dados da bibliografia e obter amostras para os estudos
subsequentes foram realizados trabalhos de campo, com duração de um (1) mês, em
Janeiro de 2010, com apoio logístico da Yamana Gold Inc.
As atividades desenvolvidas na Mina Fazenda Brasileiro (MFB) incluíram
acompanhamento dos trabalhos desenvolvidos pelos geólogos, técnicos e funcionários da
Yamana, além de acesso às publicações internas sobre os novos estudos e análises
desenvolvidos pela empresa. Além da amostragem, a principal finalidade desta etapa foi
gerar intimidade com a área de estudo, identificando, interpretando e descrevendo as
litologias e feições presentes em amostras de afloramentos e em sub-superfície.
12
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Na sequência Fazenda Brasileiro foram realizadas as descrições para furos de
sondagem realizados em grandes profundidades (>800 metros. Figura 4A). Nesta etapa a
mestranda participou da descrição das litologias observadas ao longo de cada furo, bem
como as suas transições, texturas e estruturas presentes.
Figura 4. Fotos das atividades desenvolvidas em campo e nos laboratórios durante
este estudo: (A) Descrição de furo de sondagem, (B) Coleta de amostras em
testemunhos de sondagem, (C) Coleta de amostra em afloramentos, (D) Descrição
petrográfica em microscópico óptico (GPA/IGEO), (E) Laboratório de Plasma
(GPA/IGEO), (F) Laboratório de espectrometria de Raios-X (IQ).
Ao todo foram coletadas na mina Fazenda Brasileiro 43 (quarenta e três) amostras
georreferenciadas, sendo 13 (treze) em afloramentos de superfície (Figura 4C) e 29 (vinte e
nove) a partir de testemunhos de sondagem (Figura 4B) realizados pela empresa Yamana
Gold Inc. em cinco (5) furos distintos. Esta etapa que contou com o apoio do técnico Jorge
Oliveira, dos geólogos Tiago Eloi e Tiago Xavier, e do estagiário, o estudante de geologia
Gabriel Ito.
De acordo com a descrição da mina, todos os furos estão localizados na sequência
Fazenda Brasileiro, em uma camada de clorita-xistos (CLX) que podem apresentar
intercalações de grafita-xistos (GRX) por meio de zonas de cisalhamento. Todas estas
amostras têm como protólito o basalto interpretado como constituinte da unidade vulcânica
máfica (UVM) basal do greenstone.
Os testemunhos de sondagem selecionados para este estudo foram realizados em
galerias subterrâneas (FX) e/ou em sub-superfície (FSS). Nesta etapa, acompanharam-se
as descrições de furos, e realizamos também alguns descrições com o objetivo ampliar o
conhecimento sobre as atividades realizadas na mina, e o comportamento estrutural e
geométrico das sequências litoestratigráficas em sub-superfície.
13
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
A
B
C
D
E
F
Figura 4. Fotos das atividades desenvolvidas em campo e nos laboratórios durante este
estudo: (A) Descrição de furo de sondagem, (B) Coleta de amostras em testemunhos de
sondagem, (C) Coleta de amostra em afloramentos, (D) Descrição petrográfica em
microscópico óptico (GPA/IGEO), (E) Laboratório de Plasma (GPA/IGEO), (F) Laboratório de
espectrometria de Raio X (IQ).
14
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Tanto nos furos de sondagem como nos afloramentos em superfície adotaram-se
alguns critérios de descrição, incluindo:
(i)
Verificação das rochas presentes em todo o intervalo amostrado;
(ii)
Determinação dos limites litológicos;
(iii)
Observação das características das rochas nestes limites;
(iv)
Descrição dos contatos; e,
(v)
Descrição das características litológicas observadas em intervalos de 1
metro.
A Tabela 1 traz um sumário das observações mais importantes acerca das amostras
que compõem o acervo deste estudo, sumariando inclusive os resultados petrográficos e
litogeoquímicos deste trabalho.
Tabela 1. Descrição das amostras estudadas durante este trabalho.
1.5.3 Descrições Petrográficas
As amostras coletadas foram catalogadas (numeradas) e fotografadas, e
encaminhadas para a confecção de lâminas delgadas. As análises petrográficas foram
realizadas nas dependências do Laboratório de Petrologia Aplicada a Pesquisa Mineral
(GPA) da Universidade Federal da Bahia. Após as descrições macroscópicas, análises
microscópicas foram realizadas com o auxílio do um microscópico binocular polarizante, de
marca ORTHO Leinzt (Figura 4D).
40 (quarenta) lâminas delgadas foram confeccionadas a partir das amostras
coletadas com a finalidade de descrever e caracterizar as relações texturais entre os
minerais, descrever a mineralogia, e apreciar possíveis feições da micro-tectônica. As
feições mais características de cada amostra coletada em furo de sonda foram registradas
em microfotografias. Estas descrições petrográficas compõem o Anexo 2.
15
Unidade/
Sequencia
Grupo
Quimico
Amostra
Nomenclatura
Litogeoquímica
CAL-UB
SED
TB
SED
CAL-A
TB
CAL-B
TB
TB
TI
TI
CAL-A
TA
3206
3207
3208
3209A
3209B
3210
3211
3212A
3212B
3213A
3213B
3214
3215
UVM / FB
EMB
UVM-UFV
/ C II
UVM-UFV
/ C II
UVM-UFV
/ C II
UVM /
CB1
UVM /
CB1
UVM /
CB1
UVM /
CB1
UVM-UFV
/ C II
UVM-UFV
/ C II
UVM / FB
UVM / FB
------
------
-----------
------
8,734,468
8,723,056
8,723,056
8,736,430
8,741,920
-----------------------------
8,733,746
--------
--------
8,733,746
--------
8,734,468
8,733,746
--------
--------
8,734,468
--------
8,733,746
8,734,468
--------
--------
8,734,468
--------
498,272
497,359
484,494
484,494
494,051
494,051
491,922
491,922
491,922
491,922
494,051
494,051
494,051
Tabela 1. Descrição das amostras estudadas durante este trabalho.
Aglomerado vulcânico
Granito – Teofilândia
Clorita xisto
Clorita xisto
Rocha andesítica
------
------
Actinolita carbonato
xisto
Rocha andesítica
------
------
------
------
------
------
Clorita xisto magnético
Metapelito carbonoso
Metapelito carbonoso
Rocha félsica
Metapelito carbonoso
grafitoso com minério
Metapelito carbonoso
grafitoso sem minério
FSS =Furo em Sub-Superfície, FX = Furo de Galeria, S=Sim, N=Não, Sequência: C=Canto, FB= Fazenda Brasileiro, UVM=Unidade Vulcânica Máfica, UVF= Unidade Vulcânica Félsica,
US=Unidade Sedimentar. T= Toleitica, CAL=Calcioalcalina, SHO=Shoshonítica, UB=Ultrabásicas, B=Básicas, I=Intermediárias, A=Ácidas, SED=Rocha Sedimentar. Laboratórios: ICP: Plasma
Inductivamente Acoplado a Espectrometria de Emissão Ótica do Instituto de Geociências da UFBA, XRF: Fluorescência de Raios-X do Instituto de Química da UFBA. ACME: Laboratórios Acme
Analítica Ltda, análises pelo pacote 4A+4B.
Coordenadas UTM
Laboratorio de
Análise Química
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
ICP
Furo Amostrado/
Intervalo de Coleta
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
S
N
S
XRF
Nome na Petrografia
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
N
S
S
Acme
Descrição de Campo
/ Mina
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
16
Unidade/
Sequencia
Grupo
Quimico
Amostra
Nomenclatura
Litogeoquímica
TB
TB
SED
TUB
CAL-I
SED
TB
TUB
TB
TI
TB
SED
SHOB
TUB
TB
TB
SHOB
3216
3217
3218
3219
3220A
3220B
3221
3222
3223
3224
3225
3226
3227
3228
3229
3230
3231
Actinolita carbonato xisto
Metapelito carbonoso
Actinolita carbonato xisto
Actinolita carbonato xisto
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
17
Meta-feno-andesito
Quartzo-plagioclasiocarbonato-albita-cloritaAlbita- carbonato-clorita
xisto
Quartzo-albita-clorita-xisto
Metadiorito
Meta-tufo
Albita-carbonato-cloritaxisto
Meta-andesito
Meta-feno-andesito
Meta-feno-andesito
Meta-andesito
Quartzo-carbonato-albitaclorita-xisto
Carbonato-grafita-xisto e
Albita-Anfibólio-xisto
Albita-carbonato-grafitaxisto
Meta-pelito
Meta-andesito
Meta-gabro
13,25 –
13,70m
16,60 –
16,95m
19,70 –
19,70m
22,20 –
22,70m
28,70 –
29,20m
28,70 –
29,20m
32,15 –
32,70m
40,80 –
41,35m
52,20 –
52,85m
62,00 –
62,55m
73,45 –
73,92m
87,60 –
88,90m
90,10 –
90,50m
96,50 –
97,00m
98,00 –
98,90m
103,00 –
103,55m
109,50 –
110,00m
--------
490,647
490,647
490,647
490,647
490,647
8,733,716
8,733,719
8,733,697
8,733,722
8,733,729
8,733,806
8,733,800
8,733,795
8,733,793
8,733,787
8,733,785
8,733,770
8,733,759
8,733,749
490,647
490,647
490,647
490,647
490,647
490,647
490,647
490,647
490,647
490,647
490,647
8,733,713
8,733,737
490,647
8,733,710
Tabela 1. Descrição das amostras estudadas durante este trabalho.
Actinolita carbonato xisto
Actinolita carbonato xisto
Clorita Xisto Magnético
Clorita Xisto
Clorita Xisto
Metapelito carbonoso
Carbonato clorita xisto
Carbonato clorita xisto
Carbonato clorita xisto
Carbonato clorita xisto
Carbonato clorita xisto
Actinolita carbonato xisto /
Metapelito carbonoso
Actinolita carbonato xisto /
UVM / FB
Metapelito carbonoso
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
Basalto
Basalto-andesito
Basalto-andesito
Basalto
Havaito
Dacito
Andesito
Andesito
Basalto
Basalto
Basalto
----
Andesito
Basalto
----
Basalto
Basalto
FSS =Furo em Sub-Superfície, FX = Furo de Galeria, S=Sim, N=Não, Sequência: C=Canto, FB= Fazenda Brasileiro, UVM=Unidade Vulcânica Máfica, UVF= Unidade Vulcânica Félsica,
US=Unidade Sedimentar. T= Toleitica, CAL=Calcioalcalina, SHO=Shoshonítica, UB=Ultrabásicas, B=Básicas, I=Intermediárias, A=Ácidas, SED=Rocha Sedimentar. Laboratórios: ICP: Plasma
Inductivamente Acoplado a Espectrometria de Emissão Ótica do Instituto de Geociências da UFBA, XRF: Fluorescência de Raios-X do Instituto de Química da UFBA. ACME: Laboratórios Acme
Analítica Ltda, análises pelo pacote 4A+4B.
Coordenadas UTM
Laboratorio de
Análise Química
N
S
N
S
S
N
N
S
N
S
S
N
N
S
N
N
S
ICP
Furo Amostrado/
Intervalo de Coleta
N
N
N
N
N
N
N
N
S
N
N
N
N
N
N
N
N
XRF
Nome na Petrografia
FURO FSS 00863
S
N
S
N
N
S
S
N
N
N
N
S
S
N
S
S
N
Acme
Descrição de Campo
/ Mina
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Unidade/
Sequencia
Grupo
Quimico
Amostra
Nomenclatura
Litogeoquímica
CAL-A
TUB
TUB
-
TUB
TUB
TB
CAL-A
TUB
TUB
CAL-B
----
3232
3233
3234
3235A
3235B
3236
3237
3238
3239
3240
3241A
3241B
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
UVM /FB
UVM / FB
UVM / FB
Albita-anfibólio-carbonatoxisto
Carbonato-albita-biotitaanfibólio-xisto
Anfibólio-carbonato-albitagrafita- xisto
Meta-andesito
Feno-dacito
Clorita-anfibóliocarbonato-albita-xisto
Clorita-carbonatoanfibólio-albita-xisto
Clorita-albita-anfibóliocarbonato-xisto
Meta-gabro
Biotita-clorita-carbonatoanfibólio-albita xisto
Biotita-albita-anfibóliocarbonato-clorita-xisto
Metabasito
2,00 – 3,00
m
3,00 – 4,00
m
4,00 – 5,00
m
4,00 – 5,00
m
5,00 – 6,00
m
6,00 – 7,00
m
7,00 – 8,50
m
1,00 – 2,00
m
5,00 – 6,00
m
9,00 –
10,15 m
9,00 –
10,15 m
-------13,00 –
14,00 m
491,612
491,612
491,612
491,612
491,612
491,650
8,732,695
8,732,695
8,732,694
8,732,693
8,732,692
8,732,704
8,732,704
8,732,704
491,650
491,650
491,650
491,612
8,732,695
8,732,705
491,612
491,637
8,732,696
8,732,718
Tabela 1. Descrição das amostras estudadas durante este trabalho.
Metapelito carbonoso
Metapelito carbonoso
Clorita Xisto
Clorita Xisto
Plagioclásio carbonato
Clorita Xisto
Clorita Xisto
Clorita Xisto
Clorita Xisto
Clorita Xisto
Clorita Xisto
Metapelito vulcânico
------
Basalto-andesito
Foidito
Basalto
Riolito
Basalto-andesito
Foidito
Basalto
--------
Basalto
Foidito
Dacito
FSS =Furo em Sub-Superfície, FX = Furo de Galeria, S=Sim, N=Não, Sequência: C=Canto, FB= Fazenda Brasileiro, UVM=Unidade Vulcânica Máfica, UVF= Unidade Vulcânica Félsica,
US=Unidade Sedimentar. T= Toleitica, CAL=Calcioalcalina, SHO=Shoshonítica, UB=Ultrabásicas, B=Básicas, I=Intermediárias, A=Ácidas, SED=Rocha Sedimentar. Laboratórios: ICP: Plasma
Inductivamente Acoplado a Espectrometria de Emissão Ótica do Instituto de Geociências da UFBA, XRF: Fluorescência de Raios-X do Instituto de Química da UFBA. ACME: Laboratórios Acme
Analítica Ltda, análises pelo pacote 4A+4B.
Coordenadas UTM
Laboratorio de
Análise Química
N
S
S
N
S
S
S
S
S
S
N
ICP
Furo Amostrado/
Intervalo de Coleta
S
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
XRF
Nome na Petrografia
FURO
FX 06440
FX 06435
FURO
FURO
FX 06449
N
N
N
S
N
N
N
N
N
N
S
Acme
Descrição de Campo
/ Mina
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
18
Unidade/
Sequencia
Grupo
Quimico
Amostra
Nomenclatura
Litogeoquímica
TB
TI
TI
CAL-A
CAL-A
-
3242
3243
3244
3245
3246
3247
UVF
UVF
UVM
UVM / FB
UVM / FB
UVM / FB
---------------
Diorito e Quartzo Diorito
pórfiro
Diorito e Quartzo Diorito
pórfiro
--------
--------
--------
21,00 –
22,35 m
11,00 –
12,00 m
8,738,444
8,738,656
8,737,380
8,732,685
8,732,694
-------4,00 – 5,00
8,732,700
m
494,487
498,841
497,811
491,625
491,625
491. 625
Tabela 1. Descrição das amostras estudadas durante este trabalho.
--------
Quartzo-anfibólio-albitaxisto
Meta-gabro
Carbonato-albita-anfibólioxisto
Diorito e Quartzo Diorito
pórfiro
Clorita Xisto
Clorita Xisto
Clorita Xisto
Dacito
Riolito
Basalto-andesito
Basalto-andesito
Basalto
FSS =Furo em Sub-Superfície, FX = Furo de Galeria, S=Sim, N=Não, Sequência: C=Canto, FB= Fazenda Brasileiro, UVM=Unidade Vulcânica Máfica, UVF= Unidade Vulcânica Félsica,
US=Unidade Sedimentar. T= Toleitica, CAL=Calcioalcalina, SHO=Shoshonítica, UB=Ultrabásicas, B=Básicas, I=Intermediárias, A=Ácidas, SED=Rocha Sedimentar. Laboratórios: ICP: Plasma
Inductivamente Acoplado a Espectrometria de Emissão Ótica do Instituto de Geociências da UFBA, XRF: Fluorescência de Raios-X do Instituto de Química da UFBA. ACME: Laboratórios Acme
Analítica Ltda, análises pelo pacote 4A+4B.
Coordenadas UTM
Laboratorio de
Análise Química
N
N
N
N
S
S
ICP
Furo Amostrado/
Intervalo de Coleta
N
N
N
N
N
N
XRF
Nome na Petrografia
FURO FX 06437
N
S
S
S
N
N
Acme
Descrição de Campo
/ Mina
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
19
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
A análise modal das amostras objetivou o conhecimento do percentual de volume
dos minerais, com a finalidade de quantificá-lo volumetricamente. Contudo, tratando-se de
rochas de origem vulcânica, com matriz muito fina a afanítica, este cálculo modal ficou
comprometido, e optou-se por utilizar os diagramas de classificação normativa para nomear
as amostras.
1.5.4 Análises Litogeoquímicas
Das 43 (quarenta e três) amostras coletadas, 35 (trinta e cinco) foram selecionadas
para estudos litogeoquímicos em rocha total. Nesta fase elas foram lavadas, visando à
eliminação de resíduos de solo e vegetação e secas em temperatura ambiente.
Nas dependências do GPA foram aplicados métodos clássicos de preparação de
amostras de rochas para estudos litogeoquímicos com redução granulométrica no britador
de mandíbulas, seguida por pulverização em shatterbox de panela de carbeto de tungstênio
(< 200 mesh).
As analises foram realizadas no Laboratório de Plasma Indutivamente Acoplado a
Espectrometria de Emissão Óptica (ICP OES, 12 amostras), no Laboratório de
Fluorescência de Raios-X (XRF, 4 amostras) da UFBA, e nos Laboratórios do AcmeLab (23
amostras). Para detalhes sobre o método analítico aplicado a cada amostra veja a Tabela
1.
1.5.4.1 Análises Litogeoquímicas no ICP-OES do IGEO-UFBA
Além da obtenção do dado analítico, a realização desta etapa na UFBA objetivou o
treinamento da mestranda em análises litogeoquímicas de rocha para estudos petrológicos.
Os métodos para realização das análises de elementos maiores em rotina no GPA
(Figura 4 E) observam os seguintes procedimentos:
(i)
Pesa-se aproximadamente 3 g da amostra no pesa-filtro e deixa secar por 3
horas a temperatura de 105°C a 110°C. Com o uso de dissecador, coloca-se
a amostra para esfriar em temperatura ambiente.
20
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
(ii)
No cadinho de teflon, colocar-se 0,01 g da amostra, utilizando balança
analítica.
(iii)
Adiciona-se 0,5 ml de água régia (3 HCl + HNO3) e 3 ml de ácido fluorídrico
(HF).
(iv)
Coloca o cadinho de teflon dentro da Bomba de Paar. A Bomba de Paar é
colocada em estufa a 136 °C, por 45 minutos.
(v)
Retira-se a Bomba de Paar da estufa e deixa esfriar a temperatura ambiente
por cerca de 3 horas (3h). Com cuidado, abrem-se os cadinhos na capela de
exaustão.
(vi)
Adiciona-se à amostra 2,8 g de acido bórico com agitação e aquecimento
para dissolver os fluoretos insolúveis e obter total solubilidade dos sais.
(vii)
É feita a transferência das soluções dos cadinhos para um balão volumétrico
de 100 ml e resfria-se à temperatura ambiente de 25°C.
(viii)
Avoluma-se a solução para 100 ml, acrescentando-se água pura e agitando
para garantir a homogeneização.
(ix)
Transferem-se as soluções do balão volumétrico para frascos de polietileno
de capacidade de 100 ml para aguardar a leitura no aparelho.
Para as análises de elementos menores e traços, o procedimento de abertura
química das amostras em rotina no Laboratório do Plasma são os seguintes:
(i)
Seguem-se os procedimentos de pesagem e secagem do método anterior
(elementos maiores). O processo para menores difere do anterior por utilizar
becker de teflon e não necessitar de Bomba de Paar.
(ii)
O ataque ácido utiliza ácido fluorídrico (HF), ácido perclórico (HNO 4) e ácido
nítrico (HNO3) a 50%.
21
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
(iii)
Coloca-se os béqueres de teflon com a amostra para evaporar em placa de
aquecimento a 180ºC por aproximadamente 3 (três) dias. Esta etapa visa
eliminar Si, Mg, Na, Cl, e K, presentes na amostra na forma de sais.
(iv)
A amostra é então transferida para um balão volumétrico de capacidade de
50 ml e resfria-se a temperatura ambiente de 25° C;
(v)
A dissolução prossegue acrescentando-se ácido clorídrico a 50%;
(vi)
Transferem-se as soluções do balão volumétrico para frascos de polietileno
de capacidade de 100 ml para leitura no aparelho.
Para o método da perda ao fogo, seguem-se os seguintes passos:
(i)
Os cadinhos de porcelana numerados, vazios, e descontaminados, são
calcinados a 950o C, por 15 minutos, em forno de mufla.
(ii)
Após aquecimento os cadinhos são transferidos para um dissecador, com o
objetivo de retornarem a temperatura ambiente em uma atmosfera protegida.
(iii)
Cadinhos de porcelana são pesados em balança analítica (precisão 0,1 mg).
(iv)
Nos cadinhos aferidos são pesadas 1,0 g de cada amostra. As amostras são
calcinadas a 950o C por duas horas, resfriadas no dissecador e pesadas.
(v)
A diferença de peso encontrada permite calcular a percentagem de perda ao
fogo, a esta temperatura.
1.5.4.2 Análises Litogeoquímicas no XRF do IQ-UFBA
Quatro (4) das amostras analisadas no IGEO não puderam ser totalmente
decompostas pelo ataque quimico descrito no item anterior impossibilitando a sua analise
pelo método do ICP OES (Tabela 1). Isto permitiu um avanço adicional no treinamento da
mestranda através da analise destas amostras utilizando a Fluorescência de Raios-X (XRF,
Figura 4F) do Instituto de Química da UFBA.
22
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
O laboratório de XRF opera sob a coordenação da professora Soraia Brandão que
gentilmente disponibilizou-se a acompanhar a mestranda em suas análises. A metodologia
de preparação e análise pode ser descrita como:
(i)
Depois de pulverizadas numa fração talco (< 200) mesh, as amostras são
transferidas para pesa-filtros e secadas em estufa por aproximadamente 3 a
5 horas.
(ii)
Depois de resfriadas em dissecador a temperatura ambiente, pesa-se 2,4 g
da amostra e 0,6 g de vaselina (graxa). Mistura-se bem o material pesado
numa panela de ágata.
(iii)
No suporte para a prensa hidráulica coloca-se cerca de 0,5g de ácido nítrico
em pó (que serve como base) e logo após a mistura, que é prensada durante
1 minuto na pressão de 10 bar. Esta etapa resulta em uma pastilha que e
colocada no aparelho para a leitura analítica.
1.5.4.3 Análises Litogeoquímicas por ICP-MS no Acmelab
Vinte e três (23) amostras foram enviadas aos laboratórios da Acmelab, para análise
de elementos traços e ETR por ICP-MS, aplicando-se o pacote 4A+4B. Destas, 4 (NS
3206, 3208, 3210 e 3211) já haviam sido analisadas na UFBA. O objetivo destas duplicatas
foi o de checar a reprodutibilidade das análises em rotina nos laboratórios da UFBA.
Detalhes sobre a metodologia de abertura química aplicada encontram-se descritos em
www.acmelab.com.
As análises incluem dosagem das abundâncias totais dos óxidos de elementos
maiores e alguns menores por ICP-OES após fusão em metaborato/ tetraborato de lítio e
digestão em ácido nítrico diluído. A perda ao fogo (LOI) foi dosada por diferença de peso
após ignição a 1000ºC. Adicionalmente C e S totais foram dosados por LECO.
23
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Os limites de detecção são de 0,01% para SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, MnO,
TiO2 e P2O5, de 0,04% para Fe2O3, 0,002% para Cr2O3, 5ppm para Ba, 0,1% para LOI, e
0,02% para C e S.
Os elementos terras raras e refratários são determinados por plasma acoplado ao
espectrômetro de massa (ICP-MS), seguindo a mesma metodologia de preparação já
descrita. Os limites de detecção são da ordem de 8ppm para V; 1ppm para Ba, Be, Sn; 0,5
ppm para Ga, Sr, W; 0,3ppm Nd; 0,2ppm para Co, Th; 0,1ppm para Cs, Hf, Nb, Rb, Ta, U,
Y, Zr, La, Ce; 0,01ppm Tb, Tm, Lu; 0,02ppm Pr, Eu, Ho; 0,03ppm Er; 0,05ppm Sm, Gd, Dy,
Yb.
Adicionalmente elementos preciosos e metais base foram dosados após digestão
em água regia. Os limites de detecção são da ordem de 0,5 ppb para Au, 0,1ppm para Ag,
Bi, Cd, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Sb, Tl; 0,5ppm para Se; e 1ppm para As, Zn.
1.5.5 Tratamento de Dados
Os dados obtidos foram tratados através de diversos softwares, com a confecção de
planilhas dos bancos de dados em formato Excel©, cálculo da norma CIPW e diagramas
geoquímicos através do Minpet 2.02 (Richard, 1995) e GCDKit (Janoušek et al., 2006),
elaboração de textos em formato Word©, mapas e diagramas no Adobe Creative Suíte© e
editoração final com o Adobe Acrobat Professional©.
O banco de dados foi elaborado visando à confecção dos diagramas geoquímicos
para avaliar a composição química das rochas, e classificá-las quanto à sua origem,
natureza química, gênese, fracionamento magmático, e avaliação dos processos envolvidos
em sua evolução.
O arquivo Excel© adicionalmente apresenta uma síntese das informações obtidas,
incluindo descrições macroscópicas, coordenadas geográficas, números de campo e
escritório, folha topográfica, existência de fotos macro e microscópicas, etapas de
preparação às quais a amostra foi submetida, e natureza dos dados gerados.
24
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
1.6
ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO
Esta dissertação está estruturada em seis (6) capítulos e dois (2) anexos.
Este primeiro capítulo traz uma breve introdução ao tema que motivou esta
pesquisa, apresenta ao leitor os objetivos da pesquisa, descreve os aspectos gerais da área
de estudo e discute detalhes das metodologias aplicadas no desenvolvimento deste
trabalho.
O segundo capítulo sintetiza as principais características dos Greenstones Belts
Pré-Cambrianos, com ênfase nas litoestratigrafias e metalogênese, apresentando ao leitor
uma revisão crítica do conhecimento sobre estes tipos de terrenos e suas ocorrências no
Brasil e no mundo. Adicionalmente o capitulo aborda aspectos da geologia regional da área
de estudo, situando o conhecimento atual no contexto histórico a partir de uma exaustiva
revisão bibliográfica.
O terceiro capítulo traz os principais resultados obtidos a partir dos estudos
realizados durante esta dissertação. O capítulo está organizado em formato de artigo,
submetido à Revista Brasileira de Geociências. O enfoque principal é a discussão do
contexto petrográfico e geoquímico das sequências encontradas na região da Mina
Fazenda Brasileiro.
O quarto capítulo foi reservado para algumas considerações finais e traz,
organizadas de forma sistemática, as principais conclusões obtidas a partir deste estudo.
No quinto capítulo o leitor dispõe da completa listagem de referências bibliográficas
utilizadas durante a confecção desta dissertação.
Ao final do volume o leitor encontrara os Anexos que incluem o sumário do
inventário bibliográfico sobre o Greenstone Belt do Rio Itapicuru e as fichas de descrições
petrográficas.
25
Capitulo 2
Greenstone Belts
no Brasil e no Mundo
Abordagens:
2.1
Greenstone Belts
2.2
Geologia do Precambriano
2.3
Greenstone Belts na Bahia
2.4
Contexto Geologico Regional: O
Nucleo Serrinha
2.5 O GBRI em uma Perspectiva
Histórico-Cientifica
2.6 Consideracoes Finais Sobre a
Evolucao Geologica do GBRI
2.7 Sumario
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
2 GREENSTONE BELTS NO BRASIL E NO MUNDO
Este capítulo apresenta o referencial teórico que fundamentou o desenvolvimento desta
dissertação. Inclui dados conceituais atualizados sobre Greenstone Belts Pré-cambrianos, foco
principal deste trabalho. Adicionalmente o capitulo apresenta aspectos da geologia regional no
Núcleo Serrinha e um breve histórico do estado da arte no Greenstone Belt Rio do Itapicuru,
Bahia, a partir do qual tecemos nossa estratégia de trabalho, ações e objetivos.
2.1
GREENSTONES BELTS
Greenstone Belts, ou cinturões de rochas verdes, são sucessões de rochas
supracrustais constituídas por sequencias de rochas vulcânicas e sedimentares, deformadas
predominantemente, em condições da fácies xisto-verde (Neves, 2001; Porto et al., 2005). A
criação destes ambientes foi mais frequente no Arqueano, persistindo pelo Proterozóico e,
consequentemente, greenstone belts encontram-se geograficamente concentrados nos
escudos Pré-cambrianos, onde ocorrem como faixas alongadas ou irregulares, bordejadas ou
intrudidas por granitóides. Cada Greenstone Belt, seja ele Arqueano ou Proterozóico, possui
uma lito-estratigrafia particular, porém em quase todos, três sequencias de rochas são
encontradas:
(i) a sequência inferior, caracterizada por derrames de rochas vulcânicas máficas
(toleiíticas) e ultramáficas (komateiíticas);
(ii) a sequência intermediária, consistindo de ciclos de vulcanismo basáltico toleiítico
alternando para composições mais félsicas, andesíticas e dacíticas, de afinidade cálcioalcalina; e,
27
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
(iii) a sequência superior, onde predominam os termos sedimentares (arenitos, pelitos,
rochas carbonáticas, formações ferríferas, grauvacas).
A importância de se ampliar o conhecimento sobre estes terrenos reside não só na sua
importância metalogenética, refletida nas frequentes associações com mineralizações de
metais, em especial com ouro e níquel, além de prata, cobre, zinco e chumbo, mas também no
conhecimento arquivado em suas rochas acerca dos períodos iniciais de formação da Terra
Primitiva.
2.2
GEOLOGIA DO PRECAMBRIANO
Conceitualmente, o Precambriano representa o período de tempo antes do atual Eon
Fanerozóico (~542 Ma – presente). Os intervalos do Precambriano (Figura 1) são subdivididos
por idades absolutas em várias Eras da escala de tempo geológico. Ele se estende desde a
formação da Terra, em torno de 4500 Ma até o início do Fanerozóico. O Precambriano é assim
chamado porque precede o Cambriano, o primeiro período do Eon Fanerozóico, que é
nomeado após o nome do clássico do País de Gales, Cambria, onde rochas desta idade
começaram a ser estudadas.
Figura 1. Escala do tempo geológico no Precambriano (modifificada de Rollinson 2007).
De acordo com a proposta de Gradstein (2005), a divisão estratigráfica do
Precambriano consiste no Hadeano, Arqueano e Proterozóico.
Durante o Hadeano (4,5 – 3,8 Ga) iniciaram-se os processos que levaram a formação
da Terra Primitiva. O Hadeano coincide com a época de origem da Terra e do Sistema Solar;
as etapas iniciais de diferenciação da Terra para formar a crosta, manto e núcleo; e estende-se
até a origem da atmosfera, com a posterior condensação do vapor de água e a origem da
28
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Comissão Estratigráfica Internacional
Ga PROTEROZOICO
2.5
2.8
3.2
NeoArqueano
MesoArqueano
PaleoArqueano
3.6
3.8
EoArqueano
Registro das rochas
mais antigas
Gnaisse Itsaq (3.8Ga)
Gnaisse Acasta (4.0Ga)
HADEAN
Xenocristais de zircão
de Jack Hills (4.4Ga)
4.6
Figura 1. Escala do tempo geológico no Precambriano (modifificada de Rollinson 2007).
29
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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crosta continental. As rochas mais antigas da Terra são datadas a 3,96 Ga de idade (Gnaisse
de Acasta, Canadá, Bowring et al., 1989).
No Arqueano (~3,8 a 2,5 Ga) apareceram as rochas de alto grau metamórfico
(granulitos, gnaisses e TTGs); os terrenos Granito-Greenstone (rochas vulcânicas e
sedimentares comumente metamorfoseadas na fácies xisto-verde e intrudidas por granitos); e
os BIFs (formações ferríferas bandadas), cherts vermelhos (jasper), e rochas sedimentares
oxidadas ricas em ferro. Esta divisão demonstra o contraste que existe entre as associações
litológicas e o grau de metamorfismo. O primeiro exemplo destas rochas Arqueanas foi
descoberto nas seqüências ultramáficas komateiíticas na região de Barberton na África do Sul.
Outro exemplo são as formações ferríferas bandadas (BIFs), rochas sedimentares produzidas
por precipitação química extremamente rara no Fanerozóico, mas bastante comuns no
Arqueano e Proterozóico.
O Proterozóico (~2,5 - 0,5 Ga) apresenta uma geologia bastante variada. As províncias
geológicas desta idade consistem dominantemente em rochas juvenis e no retrabalhamento de
rochas mais antigas. As rochas são agrupadas de acordo com os tipos:
(i) Complexo Arqueano reativado,
(ii) Ortognaisses juvenis da associação TTG,
(iii) Ortognaisses cálcio-alcalinos,
(iv) Sequências supracrustais, e
(v) Rochas plutônicas variadas.
30
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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2.2.1 Importância do Estudo de Terrenos Granito-Greenstone
Rochas arqueanas datadas entre 2,5 e 3,8 Ga podem ser encontradas nos vários
continentes (Figura 2) apesar de serem raros os registros de materiais terrestres com mais de
3,6 Ga. Contudo, este pequeno número de amostras do Eo-arqueano traz sustentáculo ao atual
conhecimento sobre os primeiros anos da história da Terra, o qual é suplementado a partir do
estudo de meteoritos e nas deduções baseadas na distribuição de alguns isótopos
radiogênicos no manto da Terra. Recriar ambientes tectônicos e contextos geológicos nestas
regiões antigas traz o desafio de montar um quebra-cabeça onde faltam várias peças e outras
estão com as imagens distorcidas por pinturas subsequentes, o Proterozóico.
Figura 2. Mapa de distribuição dos principais crátons Arqueanos no globo terrestre
(após Rollinson 2007).
O primeiro destes desafios é definir e caracterizar as ocorrências de terrenos granitogreenstone. Segundo De Wit & Ashwal (1995) não existe uma definição simples, em especial
quando há ausência de volumes significativos de rochas basálticas metamorfisadas em graus
relativamente baixos, e que produzam as características assembléias de minerais verdes, do
tipo clorita. Além disto, há toda uma variedade de ambientes tectônicos preservados em
Greenstone Belts Arqueanos, e muitos cinturões individuais são o resultado de complexas
superposições, em particular nos arcos de ilha.
As principais diferenças entre os terrenos Granito-Greenstone do Proterozóico em
relação aos de idade Arqueana estão relacionadas às seguintes características nos mais
jovens:
(i) Ocorrência comum de exames de diques máficos, de complexos ígneos estratiformes e
de um abundante magmatismo anorogênico;
31
São
Francisco
West
African
Mauritanian
North
Atlantic
Nain
Zimbabwe
Kaapvaal
Congo
Lewisian
Malgasy
Tanzanian
Aldan
Pilbara
North China
Indian
Ukrainian
Fennoscandian
Yilgarn
Anabar
Figura 2. Mapa de distribuição dos principais crátons Arqueanos no globo terrestre (após Rollinson 2007).
Rochas mais
antigas
Cratons
Arqueanos
Amazonian
Wyoming
Slave
Superior
Greenland
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32
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(ii) Raridade de rochas komateiíticas;
(iii) Domínio de rochas cálcio-alcalinas sobre a associação TTG; e, no aparecimento de
ofiolitos.
De Wit (1998) apresentou dados referentes à caracterização geoquímica, geofísica e
observações experimentais, para comprovar evidências geológicas de processos tectônicos
atuando na placa arqueana. Os dados fundamentam-se na existência de idades entre 2,5-3,0
Ga para o Arqueano tardio (Neo a Mesoarqueano), principalmente através da base do rico
banco de dados do Cráton Superior (Canadá). As idades para o Arqueano precoce (3,0-4,0 Ga)
são mais abundantes nos Crátons de Pilbara (Austrália) e Kaapvaal (África do Sul).
De Wit & Ashwal (1997) sintetizaram o conhecimento até então produzido sobre os
principais Greenstone Belts. Estes autores apontam a existência de mais de 260 destes
ambientes distribuidos nas maiores áreas cratônicas do globo (Figura 2), embora muitos deles
sejam ainda poucos conhecidos. Dentre os Greenstone Belts que tem sido mais intensivamente
estudados os citados autores destacam os de Barberton, Pietersberg (África do Sul), Stillwater,
Yilgarn, Pilbara (Austrália), Abitibi, Bird River (América do Norte), Belingwe (África), Karelia
(Europa), Isua (Groenlândia) e Taishan (Sul da Ásia). Devido à associação destes ambientes
com os crátons onde foram encontradas as rochas mais antigas do planeta, estes terrenos
tornaram-se importante fonte de informações sobre a Terra primitiva (Tabela 1).
Tabela 1. Exemplos de Greenstone Belts hoje utilizados como importantes fontes de
informações sobre a Terra Primitiva (modificada de Rollinson 2007).
Na América do Sul os trabalhos ainda são bastante restritos (Rollinson, 2007), mas dois
crátons Arqueanos são reconhecidos neste continente: o cráton Amazônico e o Cráton do São
Francisco (Figura 2).
33
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Greenstone
Belt
País
Cráton
Idade
(Ga)
Principais caracteristicas
Kalgoorlie
Austrália
Yilgarn
2,7
Abundantes
rochas
komatiíticas/
exploração dirigida por interesse da
mineração do níquel ( Campbell e Hill,
1988, Swager et al., 1990, Bateman et al.,
2001).
Abitibi
Canadá
Superior
2,7
Grande
em
extensao.
Apresenta
estratigrafia diversificada. Possui diversas
minas em exploração (Corfu, 1993, Ayer et
al., 2002)..
2,7
Encontra-se discordante no cráton. Rochas
komatiíticas bem preservadas. Palco de
estudos
conduzidos
por
interesses
predominantemente acadêmicos (Wilson et
al., 1995, Dirks et al., 2002).
Belingwe
Barberton
Isua
Zimbabwe Zimbabwe
Sul da
África
Kaapvaal
Groenlândia Atlântico
Norte
3,45 Um dos primeiros a ser estudados em
detalhes/ palco de estudos conduzidos por
interesses acadêmicos e da mineração
(Armstrong et al., 1990, Ronde and De Wit,
1994, .
3,8
O mais antigo greenstone belt/ região que
pode preservar as provas para a vida
antiga. Seus estudos foram iniciados por
interesse em minérios. Recentemente as
pesquisas
focam
em
interesses
acadêmicos (Nutman et al., 1984, 1996,
Polat et al., 2002).
Tabela 1. Exemplos de Greenstone Belts hoje utilizados como importantes fontes de
informações sobre a Terra Primitiva (modificada de Rollinson 2007).
34
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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Dentre os greenstones já mapeados nestas regiões cratônicas destacam-se os
localizados em território brasileiro (Itapicuru, Rio Capim, Riacho de Santana, ContendasMirante, Umburanas, Crixás, Pilar de Goiás, Guarinos, Licínio de Almeida, Ibitira-Brumado,
Boquira), o das Guianas (Omai) e o da Venezuela (Villa de Cura, Pastora).
Voicu et al. (2001) fizeram uma revisão litoestratigráfica, geocronológica e
metalogenética no Escudo de Guiana do Norte (América do Sul). O Escudo da Guiana possui
uma superfície de aproximadamente 900.000 km2, representado o segmento norte do Cráton
Amazônico na América do Sul, encontrando-se na sua maior parte entre as bacias do
Amazonas (Brasil) e do rio Orinoco (Venezuela). A maior parte do Escudo da Guiana foi
formado durante longos períodos de intenso magmatismo, metamorfismo e deformação,
culminando com o evento tectono-termal de idade Transamazônica (entre 2,1 e 1,9 Ga).
Terrenos de idade Arqueana (~3400 Ma) no Escudo da Guiana são conhecidos no Complexo
Imataca, na Venezuela (Tassinari et al., 2000). Contudo, nestas áreas, as seqüências tipo
greenstone com rochas vulcanossedimentares de baixo grau e intrusões graníticas associadas
apresentam idades entre 2,25 e 2,08 Ga (Gibbs, 1980; Gibbs & Olszewski, 1982; Gibbs &
Barron, 1983; Gruau et al., 1985; Meyer & MacCallum, 1993). Os terrenos mais jovens
compreendem as seqüências sedimentares anorogênicas da Formação Roraima, bem como as
rochas félsicas vulcânicas e intrusões associadas da Formação Uatumã, diques máficos da
Suíte Avanavero, granitos tipo rapakivi e intrusões alcalinas.
2.3
GREENSTONE BELTS NA BAHIA
Silva (1996) e Silva e Cunha (1999) apresentam as principais características dos
Greenstone Belts e das sequências vulcanossedimentares inseridos no Cráton do São
Francisco (CSF, Brasil), com idades Arqueanas e Proterozóicas. Nos terrenos do CSF no
Estado da Bahia existem 7 (sete) terrenos que são atualmente aceitos como Greenstones:
35
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(i) o Greenstone Belt de Mundo Novo (GBMN – Núcleo Remanso, 3,22 a 3,29 Ga,
Mascarenhas et al. 1992, Mascarenhas & Silva, 1994; Cunha et al, 1996, Peucat et al.,
2002);
(ii) o Greenstone Belt de Umburanas (GBU – Núcleo Guanambi, 2,7 a 3,1 Ga, Cunha &
Fróes, 1994; Cunha et al., 1996b, Bastos Leal et al., 2003);
(iii) o Greenstone Belt do Rio Capim (RC – Núcleo Serrinha, 2,14 a 2,29, rochas félsicas, e
2,52 a 2,79 Ga, rochas toleiíticas, U-Pb, Oliveira et al., 1998, 1999b, Winge & Danni,
1980; Schrank & Silva, 1993; Winge, 1984);
(iv) o Cinturão Vulcanossedimentar Contendas-Mirante (CVCM – Núcleo Remanso, 2,35
Ga, Marinho et al., 1978, Cunha et al., 1981, Marinho, 1991);
(v) o Greenstone Belt de Riacho de Santana (GBRS – Núcleo Guanambi, 2,22 Ga U-Pb
zircão nos metabasaltos da unidade intermediaria, Rodrigues et al., 2012, Silveira &
Cunha, 1997, Silveira & Garrido, 2000);
(vi) o Greenstone Belt do Rio Itapicuru (GBRI – Núcleo Serrinha, 2,1 a 2,2 Ga Sm-Nd,
Silva, 1987; Silva, 1996, Pimentel e Silva, 2003), objeto do presente estudo.
(vii) o Greenstone Belt Rio Salitre (GBS - Nucleo Guanambi, 2,0 Ga, Dalton de Souza et al.,
1979; Dalton de Souza & Teixeira, 1981; Angelim et al., 1993);
2.4
CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL – O NÚCLEO SERRINHA
Historicamente, o primeiro trabalho relativo ao CSF foi realizado por Almeida (1977).
Desde então, o CSF tem sido objeto de diversas pesquisas. Neste trabalho iremos adotar a
clássica apresentação de Mascarenhas et al. (1979), que divide os terrenos de embasamento
do CSF em 3 núcleos antigos: Serrinha (NSer) a leste, Remanso (NRem) no centro, e
Guanambi (NG) a oeste, separados por faixas móveis Proterozóicas (Figura 1.1).
36
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A geologia da região em estudo contextualiza-se com os conceitos teoricos relativos a
terrenos granito-greenstone discutidos nos itens anteriores, situando-se na porção nordeste do
Cráton do São Francisco (CSF), nos terrenos do Núcleo Serrinha (Figura 1.1), também
conhecido como Bloco Serrinha.
O NSer representa um clássico exemplo de terreno granito-greenstone, possuindo uma
área aflorante de aproximadamente 21.000 km2, e sendo constituído por três conjuntos
litoestratigráficos distintos (Figura 3, Rios, 2002, Rios et al., 2009):
Figura 3. Mapa geológico simplificado do Núcleo Serrinha (após Rios et al. 2008),
apresentando as principais unidades litológicas.
(i) o embasamento granítico-gnáissico-migmatítico intrudido por granitos de natureza TTG
e de idade arqueana (>2.8 Ga), denominado de Complexo Santaluz, ao Sul, e de
Complexo Uauá, ao norte.
(ii) as sequencias vulcanossedimentares do GBRI e do Rio Capim.
(iii) vários granitos intrusivos que intrudem e/ou servem de substrato as rochas
vulcanossedimentares.
Estudos recentes permitiram enormes avanços na compreensão desta sucessão
litoestratigráfica, permitindo agrupar estas rochas em duas unidades geocronológicas
principais:
(i) o Arqueano, que inclui o Complexo Santaluz, localizado ao Sul, e o Complexo Uauá, ao
norte, e
(ii) o
magmatismo
de
idade
Paleoproterozóica
que
inclui
as
sequencias
vulcanossedimentares e uma extensa granitogênese.
37
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8880
Monte
Santo
Euclides
da Cunha
Cansanção
8816
Quijingue
Nordestina
70
70
75
60
Queimadas
Santaluz
8752
Araci
Bacia Mesozoica Tucano-Recôncavo
Valente
Rochas Carbonáticas Neoproterozoicas
Cinturão Móvel Salvador-Curaçá
Granitoides
Greenstones Itapicuru e Capim
Embasamento Gnáissico-Migmatitico
Cidades
Mina de Ouro 420
Teofilândia
Conceição
do Coité
Serrinha
460
500
Figura 3. Mapa geológico simplificado do Núcleo Serrinha (após Rios
et al. 2008), apresentando as principais unidades litológicas.
38
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Intrusões subvulcânicas no Brasiliano, representadas pelas rochas do Field Kimberlitico
Braúnas (~0,5-0,7Ga, Pereira e Fuck, 2005, Rios et al., 2011, 2012, Donnati Filho et al, 2011)
representam as últimas manifestações do magmatismo Proterozóico no NSer e sugerem a
reativação de falhas profundas na região.
2.4.1 O Magmatismo Arqueano no NSer
2.4.1.1 O Complexo Santaluz
O Complexo Santaluz (Seixas et al., 1975; Brito Neves et al., 1980; Sá, 1982; Davison
et al., 1988; Pereira, 1992; Oliveira et al., 2004), localizado na porção sul do Núcleo Serrinha, é
constituído por duas unidades litológicas distintas:
(i)
Os gnaisses bandados miloníticos são caracterizados pela alternância entre
rochas gnáissicas cinzas, milonitos, e bandas anfibolíticas, alem de, subordinadamente,
paragnaisses aluminosos, quartzitos, mármores, e rochas calcissilicáticas. As rochas
apresentam uma alternância de bandas de espessuras variáveis (20 a 50 cm) de biotita
gnaisses cinzentos, de granulação média, com bandas mais largas de anfibolitos
escuros, finos a médios, bem foliados, e outras de gnaisses graníticos, médios, de cor
rósea e cujos cristais de quartzo mostram textura flaser marcante. Essa alternância de
bandas composicionalmente distintas caracteriza, possivelmente, uma estrutura
primária (S0), paralela à qual se desenvolveram, progressivamente, um bandamento
gnáissico e uma xistosidade mineral. Rios (2002) e Rios et al. (2009) demonstram que
estas rochas apresentam natureza cálcio-alcalina e TTG, e idades que variam de 3,15 a
3,22 Ga (U-Pb zircão). As rochas calcissilicáticas ocorrem apenas na forma de
fragmentos dispersos em solo argiloso, escuro. São de coloração esverdeada,
finamente granuladas, exibem foliação pouco nítida, sendo constituídas por diopsídio,
predominantemente, escapolita, feldspato, e quartzo. Associados aos fragmentos de
rochas calcissilicáticas, são comuns aqueles de metabasitos e metacherts.
39
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Os ortognaisses granodioríticos a tonaliticos, muitos dos quais Rios et al., 2009
(ii)
denominam de “Granitos Arqueanos”, apresentam características típicas da serie TTG
de Martin et al. (1994). Estas rochas apresentam bordas gnaissificadas/migmatizadas
em contraste com núcleos centrais isotrópicos e pouco ou não deformados. Rios (2002)
apresenta dados litogeoquímicos e geocronológicos para estas rochas. Possuem
natureza cálcio-alcalina, com trends TTGs, e idades de 2.8 Ga a 3.18 Ga (Rios et al.,
2009). Sobrecrescimentos em cristais de zircão datados a 3,07 Ga atestam para um
episodio metamórfico arqueano que parece ter afetado estas rochas (Rios et al., 2009)
Corpos máficos-ultramáficos, a exemplo do deposito cromitífero de Pedras Pretas
(Carvalho Filho et al., 1986), são descritos em associação com o Complexo Santaluz. Uma
mina de cromita situada a poucos quilômetros da cidade de Santaluz esteve em operação por
muitos anos na década de 80 e os trabalhos foram recentemente retomados. Apesar da
exploração mineral já existir a muitos anos, são poucos os estudos publicados sobre este corpo
e sua idade absoluta e desconhecida.
2.4.1.2
O Complexo Uauá
O Complexo Uauá distribui-se na porção norte/nordeste do NSer sendo considerado por
muitos autores (Mascarenhas et al., 1971, Mascarenhas 1973; Pires et al., 1976; Mascarenhas
e Sá, 1982; Oliveira et al., 1996; Oliveira et al., 1999; Cordani et al., 1999) como a unidade
mais antiga do NSer. Contudo, de acordo com Rios (2002) e Rios et al. (2009), há uma
marcante superposição entre as idades destas rochas e as do Complexo Santaluz, sendo os
dados atuais ainda insuficientes para se afirmar com certeza que se tratam de unidades
distintas do ponto de vista geocronológico já que idades antigas, mesmo do Paleo e Eoarqueano (Rios et al., 2008), estão descritas em associação a diferentes litologias do NSer e é
evidente a presença de uma crosta mais antiga preservada sob as rochas atualmente
expostas. Suas rochas são representadas por:
40
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(i) biotita-hornblenda ortognaisses tonalíticos e granodioríticos, correspondendo aos
“Granitos Arqueanos” descritos por Rios et al. (2009) também no Complexo Santaluz,
metamorfizados na fácies Granulítica, e apresentando marcantes estruturas de augens.
(ii) Ocorrem também gnaisses com bandamento composicional, alternando entre lentes
quartzo-feldspáticas e níveis de anfibolitos, metapiroxenitos e rochas calciossilicáticas,
por vezes migmatizados, e caracterizados pela alternância de lentes quartzofeldspáticas. Como se vê, uma descrição muito similar àquela apresentada para as
rochas gnaissicas bandadas do Complexo Santaluz.
Similarmente ao que ocorre no Complexo Santa Luz, corpos máficos-ultramáficos, a
exemplo do Complexo Gabro-Anortosito Lagoa da Vaca (Oliveira et al., 1998), datados em 3,16
Ga para (Pb-Pb em rocha total, Paixão & Oliveira, 1998), também foram encontrados no
Complexo Uauá.
Adicionalmente, fazem parte do Complexo Uauá enxames de diques máficos,
individualizados em função da deformação que apresentam em dois grupos distintos (Bastos
Leal, 1992): (i) diques deformados e metamorfisados, datados entre 2,90-2,75 Ga (Sm-Nd em
rocha total, Oliveira et al., 1999) e datações K-Ar entre 2,14 e 1,93 Ga, que refletem a
deformação a que os diques estiveram expostos (Bastos Leal et al., 1994); e, (ii) diques pouco
ou não deformados, datados por Rb-Sr em 2384 ± 114 Ma (R1=0,70082) e 1983 ± 31 Ma (R1
=0,70197) por Bastos Leal et al. (1994).
2.4.1.3 Sumário do Arqueano no Núcleo Serrinha
Em função dos dados aqui apresentados, a partir deste ponto as rochas Arqueanas do
NSer serão tratadas em conjunto e indistintamente descritas como “embasamento graníticognáissico-migmatitico” do NSer. Adicionalmente, xenocristais de zircão datados do Eoarqueano
ao Mesoarqueano são evidências da presença de resquícios de uma crosta ainda mais antiga
sob e associada às rochas aflorantes do NSer, elevando a sua importância cientifica para o
41
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estudo de processos relacionados à Terra Primitiva, já que idades nesta faixa são raramente
encontradas e restritas a alguns poucos crátons Arqueanos no mundo (Rios et al., 2009).
2.4.2 O Magmatismo Paleoproterozóico no NSer
2.4.2.1 Granitogênese
Até 1997 as rochas graníticas do NSer eram divididas em três grupos: (i) granitos prétectônicos, (ii) granitos sintectônicos, e (iii) granitos pós-tectônicos. Desde então, inúmeros
trabalhos foram realizados com foco nestas rochas pelos pesquisadores do grupo de Petrologia
Aplicada a Pesquisa Mineral da Universidade Federal da Bahia, e por pesquisadores de outras
universidades, em especial, da Unicamp. Estas pesquisas incluíram a realização de trabalhos
finais de graduação (Pena, 2008, Tessari, 2008, Improta, 2008, Mattos, 2010, Santos, 2010,
Santos, 2011), dissertações de mestrado (Nascimento, 1996; Rios, 1997; Peixoto, 2000; Cruz
Filho, 2000; Burgos, 1999; Oliveira, 2001) e teses de doutorado (Rios, 2002; Cruz Filho 2004;
Nascimento, 2005), que culminaram com a publicação de diversos artigos científicos em
revistas nacionais e internacionais (Rios et al., 2005, 2007, 2008, 2009; Plá Cid et al., 2006;
Conceição et al., 1995; Cruz Filho et al., 2003, 2005)
Esta abundância de dados já não mais permite enxergar a extensa granitogênese do
NSer de forma tão simplificada. O processo foi complexo e evoluiu do Arqueano ao
Proterozóico. Rios et al. (1998), a partir de estudos geocronológicos, foram os primeiros a
propor uma revisão nesta divisão, ao confirmar a ocorrência de corpos graníticos Arqueanos
entre os plutons ate então indistintamente denominados de “pré-tectônicos” com base em
dados de campo. A subdivisão mais recente (Rios et al. 2009) apresenta os corpos graníticos
do NSer individualizados em:
(i) Magmatismo TTG/Cálcio-alcalino: Estudos isotópicos (Rios, 2002) confirmaram que o
magmatismo granítico TTG/cálcio-alcalino ocorreu em dois períodos distintos: Granitos
Arqueanos, incluindo aqui os corpos de Araci, Ambrosio, Pedra Alta, Requeijão e Poço
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Grande, que afloram em contato com as rochas do GBRI e apresentam idades entre
3,16 e 2,8 Ga. São rochas de composição tonalítica-trondhjemítica-granodiorítica que
formam extensos domos alinhados no sentido N-S, apresentam assinatura cálcioalcalina de médio potássio, bordas gnaissificadas contrastando com núcleos mais
isotrópicos, feições sugestivas de alto grau metamórfico, e idades modelo Sm-Nd
também Arqueanas (3,2 a 2,9 Ga). Muitos destes corpos estão inclusos em
classificações anteriores como granitos pré-tectônicos, granitos sintectônicos, ou
descritos como ortognaisses tonalíticos do Complexo Santaluz e/ou Grupo Uauá. No
Paleoproterozóico, rochas de natureza Tonalitica-Trondhjemitica-Granodioritica, com
idades compreendidas entre 2,13 e 2,17 Ga (U-Pb zircão, Rios et al., 2008, 2009)
representam um magmatismo TTG/cálcio-alcalino juvenil, tendo como principais
representantes os plutões de Lagoa dos Bois (2164±2 Ma), Nordestina (2155 Ma),
Eficéas (2163±5 Ma), Quijingue (2155 Ma), Barrocas (Pb-evaporação em zircão,
Chauvet et al., 1997; 2128 Ma), Teofilândia (Mello, 2000; 2130 Ma), Trilhado (2155±1
Ma) e Cipó (2164±2 Ma). Estes granitos apresentam inúmeras semelhanças químicas e
texturais com o magmatismo granítico TTG arqueano, sendo possível separá-los
apenas com estudos isotópicos e geocronológicos, o que explica a grande superposição
destes corpos entre os grupos “sin” e “pré” tectônicos nos trabalhos anteriores.
Adicionalmente, alguns destes corpos apresentam similaridades geoquímicas com o
magmatismo félsico a intermediário do GBRI, o que sugere que eles possam
representar a manifestação plutônica deste vulcanismo.
(ii) Magmatismo Alcalino-Potássico: A aproximadamente 2,1 Ga ocorre um importante
magmatismo alcalino, com corpos plutônicos e sub-vulcânicos de natureza shoshonítica
(Araras, Cansanção, Euclides da Cunha, Itareru), potássica-ultrapotássica (Morro do
Afonso, Agulhas-Bananas e Serra do Pintado) e lamprofírica (diques2 e xenólitos). Este
43
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evento dura cerca de 30 Ma, finalizando com a colocação dos granitos potássicos
peraluminosos de granulação fina, com belas foliações de fluxo, conhecidos nos
arredores de Santa Luz como tipo Morro do Lopes (Peixoto, 2000; Rios, 2002), mas que
possuem ampla distribuição geográfica e cortam indiscriminadamente todas as outras
litologias do NSer. Este evento alcalino-potássico tem inúmeras implicações
metalogenéticas e geotectônicas, pois apontam para uma mudança no contexto
geológico, com a colocação de magmas mantélicos profundos, e culminando com um
evento de metamorfismo termal associados aos granitos tipo Morro do Lopes a
~2.07Ga. Este magmatismo está intimamente relacionado às mineralizações de ouro,
metais-base, e diamantes na região. É possível que as ocorrências de calcita laranja
(Rios et al., 2007) nas proximidade de Santaluz tambem estejam associadas a esta
unidade.
2.4.2.2
Greenstone Belts
Atualmente reconhece-se que as sequencias vulcanossedimentares do Rio Itapicuru
(Kishida 1979; Kishida & Riccio, 1980; Silva 1987), situado na porção Sul do NSer e o Rio
Capim (RC, Winge,1984; Jardim de Sá et al. 1984), a Norte, constituem sequencias tipo
greenstone. Contudo não foi antes da década de 70 que Mascarenhas (1973), no trabalho de
mapeamento geológico – Projeto Bahia, inicialmente reconheceu nos terrenos baianos feições
geotectônicas semelhantes às de “Greenstone Belt” descritos nos crátons Arqueanos de outras
partes do mundo. A partir disto a Mineração Vale do Rio Doce (DOCEGEO) e a Companhia
Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM) desenvolveram trabalhos de prospecção nas rochas da
região visando à descoberta de jazidas de ouro (DOCEGEO, 1976, 1982), revelando o grande
potencial dos terrenos do Itapicuru para mineralizações auríferas.
Mascarenhas (1975), em mapeamento regional em escala 1:250.000 na região situada
entre Serrinha e Araci, denominou as sequências de rochas metassedimentares e
44
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
metavulcânicas (anfibolitos, metabasaltos associados a quartzitos, metassedimentos, mica
xistos, meta-pelitos entre outras) de Complexo Metamórfico de Serrinha. O autor fez uma
analogia entre o Complexo Metamórfico de Serrinha e o Grupo Jacobina, sugerindo a
possibilidade de ambos serem estruturas do tipo “Greenstone Belt”.
Seixas et al. (1975), no Projeto Bahia II, conceberam um modelo de evolução para a
região de Serrinha e Itaberaba baseado na tectônica de placas, que envolveria a colisão de três
blocos cratônicos (Jequié, Serrinha, e Gavião-Riachão do Jacuípe-Ipecaetá) consolidados
antes de 2,7 Ga e uma faixa móvel, granulitizada durante o ciclo Transamazônico. Os autores
admitiram estruturas do tipo greenstone belt e, caracterizaram um dos blocos (Serrinha), de
natureza essencialmente granítica-migmatítica-gnáissica, como o Cráton de Serrinha,
localizado entre a Bacia de Tucano e o Cinturão Móvel Salvador-Curaçá.
2.4.2.2.1 O Greenstone Belt do Rio Itapicuru - GBRI
Atualmente os terrenos do GBRI possuem grande importância pelo seu potencial
metalogenético, hospedando algumas das mais importantes mineralizações de ouro e metaisbase do Estado. Sua estratigrafia compreende (Silva 1983, 1987):
(i) A unidade vulcânica máfica basal (UVM), de natureza toleíítica de fundo oceânico;
(ii) A unidade vulcânica félsica a intermediária (UVF), de quimismo cálcio-alcalino com
características similares às de vulcanitos de arcos continentais; e,
(iii) A unidade sedimentar (US) constituída de turbiditos vulcano-derivados e sedimentos
vulcanoquímicos do tipo chert e BIF.
Esse conjunto de supracrustais encontra-se metamorfisado nos fácies xisto verde.
Metamorfismo no fácies anfibolito ocorre nas imediações de corpos graníticos que intrudem
estas rochas. Suas unidades tectono-metamórficas são caracterizadas pelo estilo estrutural,
grau de metamorfismo e caráter litológico, e sua sucessão espacial pode, por vezes, ser
45
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
seguida por vários quilômetros. Dados geocronológicos Sm-Nd, Pb-Pb, Rb-Sr, obtidos por Silva
(1992), Gáal et al. (1987), e Brito Neves et al. (1980), revelaram idades Paleoproterozóicas
para as rochas supracrustais e intrusivas do GBRI, variando entre 2.2 Ga (basaltos) e 2.1 Ga
(UVF).
As importantes mineralizações auríferas estão intimamente relacionadas com a intensa
atividade hidrotermal, e com a colocação de corpos sub-vulcânicos e intrusivos, em alguns
aspectos similares ao tipo pórfiro, zonas de cisalhamento, e veios de quartzo, quartzocarbonato e quartzo-sericita, às vezes sulfetados, de estilos stock-work e/ou shear vein.
Por ser o objeto principal desta dissertação, atenção especial será dada as litologias do
GBRI abaixo.
2.4.2.2.2 O Greenstone Belt Rio Capim - RC
Os terrenos do RC consistem em uma seqüência de rochas vulcanossedimentares
deformadas. Esta seqüência vulcanossedimentar apresenta as mesmas características de uma
bacia de tipo back arc ensiálica, compartimentada em um andar inferior predominantemente
basáltico de natureza toleiítica e um andar superior com vulcânicas félsicas. Predominam nesta
seqüência, paragêneses metamórficas da fácies anfibolito, com reequilíbrio retrógrado,
localizado, para a fácies xisto verde (Winge, 1984). Pelo posicionamento geográfico, ao norte
do GBRI, e pelas características litoestratigráficas e litogeoquímicas equivalentes a seqüências
tipo greenstone belt, notadamente similares aquelas do GBRI, ja é possível comparar o RC
com sequencias do tipo Greenstone Belt. Para o Grupo Capim são reconhecidas as seguintes
unidades litoestratigráficas (Winge, 1984; Paixão & Oliveira, 1998; Cordani et al., 1999; Oliveira
et al., 1999):
46
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
(i) Rochas vulcânicas máficas, representadas por diques intrusivos nos gnaisses
bandados e ortognaisses do Grupo Uauá. Constituem a Unidade Riacho Mandaipa, um
equivalente a UVM do GBRI;
(ii) Rochas vulcânicas félsicas caracterizam a unidade Riacho de Pedras, sendo
consideradas equivalentes da UVF. Rochas félsicas vulcânicas a subvulcânicas são
englobadas na Unidade Rio Carataca.
(iii) Metassedimentos clásticos (Unidade Caiada) ocorrem intercalados nas unidades
máfica e félsica. Paragnaisses calcossilicáticos são os litotipos dominantes na Unidade
Riacho do Gado Bravo, sendo consideradas equivalentes da UVF e US;
Ortognaisses andesíticos (normalmente sulfetados) constituem as litologias dominantes
na Unidade Coiqui, um equivalente da granitogênese na porção sul do NSer. A estratigrafia do
Rio Capim é também complementada pela ocorrência de corpos máficos intrusivos
(metagabróides), provavelmente cogenéticos ao vulcanismo máfico. Ortognaisses félsicos são
comumente caracterizados intrudindo o embasamento e a seqüência supracrustal e são
comparáveis ao magmatismo granítico tardio tipo Morro do Lopes que também ocorre na
porção sul do Itapicuru (Rios et al, 2009) contudo não há trabalhos de detalhes relacionados à
granitogênese nesta porção do NSer.
2.5
O GBRI EM UMA PERSPECTIVA HISTÓRICO-CIENTIFICA
Kishida (1979), na sua dissertação de mestrado, foi o primeiro a dedicar atenção às
rochas vulcanossedimentares do NSer. Este autor realizou estudos litogeoquímicos e
apresentou um panorama das rochas vulcanossedimentares ao longo do Rio Itapicuru onde
caracteriza efetivamente estes terrenos como “Greenstone” confirmando desta forma a
hipótese apresentada por Mascarenhas (1973). A geoquímica das rochas vulcânicas do
Greenstone Belt do Rio Itapicuru (GBRI) indicou que os basaltos possuíam valores médios de
47
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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50% de SiO2 e os andesitos e dacitos valores superiores a 60% de SiO2, com um “gap” de
sílica entre as duas sequencias que ratificava a proposição de origens diferente para as duas
unidades. Desde então vários modelos evolutivos foram propostos para explicar a origem do
GBRI.
Monte Lopes (1982) comprovou através de estudos geoquímicos a afinidade cálcioalcalina das rochas vulcânicas félsicas do Greenstone Belt do Rio Itapicuru, de acordo com o
que sugeria Kishida (1979). Este autor comprovou que as rochas vulcânicas máficas e félsicas
do Itapicuru foram formadas por dois eventos distintos de diferenciação: (i) toleiítico de
assoalho oceânico (máficas), e (ii) cálcio-alcalino (félsicas).
Jardim de Sá (1982), reportando-se ao estilo estrutural entre os gnaisses e as
supracrustais do Greenstone Belt de Serrinha (atual GBRI), propôs um modelo de evolução
polifásica para a região, demonstrando que enquanto o embasamento gnáissico do greenstone
é parcialmente deformado, e a seqüência supracrustal sofreu no mínimo 5 (cinco) deformações
resultantes da interferência das fases compressivas atuantes, reveladas pelas feições de
dobras isoclinais apertadas com trend de direção NW, e cortadas por falhas longitudinais e
zonas de cisalhamento. São nas falhas e nas zonas de cisalhamento estruturais onde se
encontram concentrações auríferas.
Silva (1983) com base em dados de campo, petrografia e química mineral das rochas
supracrustais do Greenstone Belt do Rio Itapicuru, reconheceu 3 (três) eventos metamórficos
que afetaram tais rochas: (i) um metamorfismo (M1) responsável pela hidratação e oxidação
das rochas vulcânicas, (ii) um metamorfismo (M2) que gerou paragêneses metamórficas de
ordem progressiva dos fácies Xisto Verde a Anfibolito, e (iii) um metamorfismo (M3), de ordem
termal, limitado às vizinhanças dos corpos intrusivos tardi e pós-tectônicos.
48
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Teixeira (1984) estudou a geologia e o controle da mineralizações de ouro da Fazenda
Brasileiro, onde abordou os aspectos relacionados ao quimismo e deformação de litologias da
porção sul do Greenstone e as suas relações com as mineralizações auríferas.
Marimon et al. (1986) estudou as relações entre a ação do fluido hidrotermal e a
mineralização aurífera na mina Fazenda Brasileiro sugerindo que a variação modal de alguns
minerais na zona de alteração hidrotermal da jazida de Fazenda Brasileiro, comparada com as
da jazida de Hunt (Phillips & Groves, 1984), Sigma (Robert & Brown, 1984; 1986), e KerrAddison (Kishida, 1984), apresenta uma similaridade das tendências de aumento ou diminuição
dos minerais componentes das rochas alteradas, propondo que o ouro teria sido precipitado
pela reação entre soluções hidrotermais mineralizadas e rochas estéreis percoladas. Eles
descrevem os dois principais tipos de veios: (a) veios constituídos quase que exclusivamente
por quartzo com pouco ou nenhum carbonato associado, e (b) veios constituídos por calcita e
quartzo com biotita nas bordas e pirrotita, pirita e ilmenita preenchendo, por vezes, as zonas
fraturadas.
Melo Junior (1990) apresentou dados geoquímicos sobre as rochas mineralizadas em
ouro do Greenstone Belt do Rio Itapicuru, concluindo que a zona mineralizada encontra-se
associada à alteração do processo hidrotermal, que causou na área carbonitização, albitização
entre outros. Através desse processo houve remobilização de elementos químicos,
enriquecendo (K2O, MnO, Na2O e CaO) e empobrecendo (Al2O3, MgO e SiO2) nos óxidos.
Kishida
et
al.
(1991)
propôs
uma
divisão
litoestratigráfica
para
o
pacote
vulcanossedimentar no setor sul do Greenstone Belt do Rio Itapicuru no sentido de sul para
norte: Sequência Riacho do Incó, Sequência Fazenda Brasileiro, Sequência Canto e Sequência
Abóbora, acrescentando mais uma unidade aos domínios das associações litológicas do
Greenstone – a conhecida “Faixa Weber” (Marques, 1979; Monte Lopes, 1982, Fratin 1983,
Teixeira, et al., 1982, 1983). A antiga divisão apresentava uma lito-estratigrafia invertida,
49
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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consistindo em: (i) uma unidade basal, correlacionada à Unidade Sedimentar regional,
representada pela sequência Fazenda Canto; (ii) a unidade intermediária, denominada de
sequência Fazenda Brasileiro onde concentra-se a mineralização, e, (iii) uma unidade de topo,
correlacionável à Unidade Vulcânica Máfica da regional, que passou a integrar a sequência
Riacho do Incó (sentido norte para sul).
Maia (1991) estudou o conjunto litológico representado pelos metassedimentos, metaandesitos, meta-dioritos, meta-dacitos e “brechas", com intercalações de meta-tufos grafitosos
nos metassedimentos e meta-andesitos dos alvos Antas I, II, e III na mina de ouro da Fazenda
Maria Preta. O autor observou a existência de três fases de deformações tectônicas, as quais
afetaram parcial ou totalmente o conjunto litológico da área, e são representadas por: (i) uma
deformação cisalhante simples, que ocorreu de forma localizada em litologias individualizadas
ou no contato entre as unidades litológicas, (ii) uma fase de dobramento, gerando dobras
assimétricas com vergência na direção leste, dobrando as rochas de menor competência
(metassedimentos, meta-andesitos e meta-tufos grafitosos, com desenvolvimento de uma
foliação de plano axial, e, (iii) uma fase de falhamentos, que desenvolveu falhas de direção
nordeste.
Silva (1992) propôs que os basaltos toleiíticos do GBRI seriam gerados em um
ambiente de back-arc ensiálico, associada a uma margem continental ativa localizada a oeste
do GBRI, com subducção de placa oceânica para leste. No arco de ilhas formado pela
convergência entre duas placas envolvidas nesse processo, foram extrudidas as rochas
vulcânicas félsicas (UVF). A extensão da borda continental inativa, provocada pela subducção,
induziu ao seu rifteamento, abrindo-se atrás do arco de ilhas, uma bacia, com a consequente
extrusão de basalto com assinatura oceânica (UVM) e sedimentos (US) erodidos do arco de
ilhas durante toda a sua evolução, comprovado pela transição de sedimentos provenientes de
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As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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um arco não-dissecado para o arco dissecado. Intrusões de granitos cortam todo o conjunto de
rochas.
Silva (1995) estudou as relações estruturais das principais famílias de veios auríferos
presentes em um dos trechos de galeria com 56 m de comprimento e orientação geral E-W
(SN187-E, corpo C) na Mina Fazenda Brasileiro, dando ênfase à petrografia do envelope de
alteração associado aos veios, como também ao conteúdo em ouro dos mesmos em relação às
rochas encaixantes. A partir do detalhamento da petrografia do trecho mapeado, a autora
identifica que o meta-andesito representa a rocha afetada apenas (ou praticamente apenas)
pelo metamorfismo regional no fácies xisto verde. Esta unidade vulcânica intermediária a
félsica foi submetida a um processo de alteração hidrotermal durante o metamorfismo termal
regional (~2,07Ga, Rios et al., 2009), resultando em rochas enriquecidas em clorita e carbonato
(carbonato-clorita xistos).
Rios et al. (1998) realizou um trabalho petroquímico e geocronológico sobre os
granitóides no NSer, apontando a possibilidade da existência de uma associação temporal e
espacial entre o magmatismo alcalino (2,07–2,11 Ga) e as mineralizações auríferas do
Itapicuru.
Mello (2000), a partir de estudos isotópicos (Sr-Sri, ƐNd(t) e δ34S), relaciona a origem
das mineralizações de ouro da Fazenda Brasileiro a fluidos juvenis mineralizantes. Segundo o
autor, os fluidos mineralizantes são compatíveis com fontes profundas, que interagiram com as
rochas de níveis crustais rasas e não estão relacionados com os eventos magmáticos do GBRI.
As mineralizações de ouro do GBRI apresentam semelhanças com os típicos depósitos de ouro
mesotermais do Arqueano ao Fanerozóico (Groves et al., 1998).
Silva et al. (2001) descrevem a ação dos fluidos na mineralização do GBRI assumindo
que a fonte destes fluidos é ainda incerta, e sugerindo três hipóteses possíveis: (i) os fluidos
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As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
são magmáticos, relacionados com as rochas plutônicas e/ou corpos subvulcânicos; (ii) os
líquidos são de origem metamórfica e estão relacionados com as reações de desvolatilização
das sequencias do greenstone, e/ou foram parcialmente impulsionados pela colocação dos
granitóides sintectônicos; ou, (iii) os fluidos podem ter derivado diretamente de uma cunha do
manto metassomatizado (situado próximo às zonas de subducção).
Rios (2002) apresenta a lito-estratigrafia da granitogênese no Núcleo Serrinha,
demonstrando sua diversidade geoquímica, e demonstrando que estes granitos estão
relacionados a eventos magmáticos que ocorreram em períodos bem distintos, no Arqueano e
no Paleoproterozóico.
Barrueto (2002) na sua dissertação de mestrado descreve os corpos graníticos de
Barrocas (2,13 Ga, Pb-Pb, Alves da Silva 1997) e Teofilândia, e interpreta-os como domos
graníticos que registram a existência de um arco intra-oceânico. O autor utiliza dados
isotópicos e modelagem geoquímica de elementos traços para sugerir que a origem destes
granitos estaria relacionada à fusão parcial de fonte anfibolítica em ambiente de arco oceânico.
Adicionalmente ele demonstra um padrão de deformação sigmoidal, com cinemática dextral,
resultante da compressão supracitada sugerindo que a colocação desses plútons ocorreu antes
desta fase regional de deformação.
Pimentel e Silva (2003) apresentam novos dados químicos (ETR) e isotópicos (Sm-Nd),
para rochas da mina Fazenda Brasileiro, associando-os aos estudos anteriores (Silva et al.
2001b). Os autores propõem que a alteração hidrotermal, apesar de intensa, não foi capaz de
afetar substancialmente as razões Sm/Nd das rochas ígneas originais, advogando que tais
rochas representariam um raro exemplo de comportamento robusto do sistema isotópico SmNd em condições extremas de alteração hidrotermal.
Nascimento (2004) conduz uma síntese do Transamazônico no Núcleo Serrinha,
considerando que a Orogênese Transamazônica e o plutonismo associado são, no Brasil e na
52
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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África Central, contemporâneos da intensa atividade magmática identificada no Oeste da
África. A autora associa o magmatismo Transamazônico no Núcleo Serrinha a um super-evento
do manto há 2,1 Ga. Os dados paleomagnéticos indicam que esta atividade, responsável pela
grande quantidade de crosta juvenil Paleoproterozóica presente nestes crátons, é
independente de suas posições no globo.
Ruggiero (2008) apresenta novos dados geoquímicos para as rochas vulcânicas
andesíticas e dacíticas da Unidade Maria Preta (UVF/UMP). O autor sugere a presença de dois
grupos geoquímicos distintos: (i) rochas vulcânicas com caráter cálcio-alcalino, cujo ambiente
mais provável de formação seria o de fusão em baixas profundidades da cunha do manto
metassomatizado por fluídos liberados a partir de uma crosta oceânica subductada, seguida
por fracionamento de plagioclásio. (ii) rochas com afinidade adakítica, cuja geoquímica requer
fusão de meta-basaltos hidratados em pressões elevadas, onde granada+hornblenda são
estáveis e constituem o restito da fusão.
2.6
CONSIDERAÇÕES FINAIS SOBRE A EVOLUÇÃO GEOLÓGICA DO GBRI
A partir de 1974, a Mineração Vale do Rio Doce (DOCEGEO) e a Companhia Baiana de
Pesquisa Mineral (CBPM) desenvolveram trabalhos de prospecção na região do Rio Itapicuru
nas rochas vulcanossedimentares visando à descoberta de novas jazidas de ouro, até então
garimpado de modo irregular.
A partir dai a ocorrência das rochas vulcanossedimentares com a presença de
mineralização em ouro e metais bases foram confirmadas por diversos trabalhos realizados por
Mascarenhas et al. (1975), DOCEGEO, 1976, Seixas et al. (1975), Mascarenhas (1979),
Kishida (1979), Monte Lopes (1982), Jardim de Sá (1982), Silva (1983), Teixeira (1984),
Marimon et al. (1986), Silva (1987), Melo Junior (1990), Kishida et al. (1991), Maia (1991), Silva
(1992), Alves da Silva (1994), Melo et al. (1995), Silva (1995), Rios et al. (1998), Mello (2000),
53
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Silva et al. (2001), Carvalho (2001), Rios (2002), Barrueto (2002), Pimentel e Silva (2003),
Nascimento (2004), Donatti e Oliveira (2007), Rugierro (2008) e Rios et al. (2009).
Desde então, para explicar a evolução geológica do GBRI vários autores citam modelos
geodinâmicos (Silva, 1987; Melo et al., 1995) que abrangem diferentes eventos geotectônicos:
(i) Silva, 1987 – Advoga um ambiente geotectônico de bacia back-arc com vergência da
subducção no sentido oeste. A proposta baseia-se: (i) zonalidade dos vulcanitos
félsicos, com lavas predominando a oeste, no leste encontra-se piroclásticas, vulcânicas
epiclástica e vulcanoquímicas; (ii) aumento progressivo do grau de metamorfismo para
oeste e (iii) a distribuição espacial e origem dos sedimentos, indicando a existência de
um arco vulcânico a leste (Figura 4A).
Figura 4. Modelos de evolução geotectônica propostos para o GBRI.
(ii) Alves da Silva (1994) propôs que a evolução do GBRI estaria relacionada com uma
bacia de rift, cujo fechamento resultaria na subducção de crosta oceânica
possivelmente para oeste, sugerindo que os basaltos do GBRI (UVM) foram gerados
em uma bacia do tipo marginal (Figura 4B). Estudos microtectônicos associados a
dados geocronológicos (Pb-Pb) levaram o autor a propor a existência de dois eventos
deformacionais, D1 e D2, ambos ligados diretamente a granitogênese e as
mineralizações auríferas. A deformação D1 estaria relacionada à colocação de
granitóides sintectônicos como o de Barrocas (~2,13 Ga), e a deformação D2, subdividirse-ia em duas fases: F1, ligada ao fechamento da bacia vulcanossedimentar, e F2, de
natureza transcorrente, caracterizada por cisalhamento dúctil sinistral ao longo de zonas
de cisalhamento verticais de direção aproximadamente N-S; simultaneamente a D2
ocorreriam às intrusões graníticas do tipo Ambrósio.
54
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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(A) Silva, 1987, 1991 - Bacia Back-arc com Subduccao para W.
1. Protocrosta Arqueana (2,6 a 2,9 Ga);
2. Arco remanescente;
CSC: Cinturao Movel Salvador-Curaca
3. Crosta oceanica de bacia marginal (2,2 a 2,18 Ga),
GBRI: Greenstone Belt Rio Itapicuru
4. Novo arco (2,1 Ga)
(B) Alves da Silva, 1994 - Bacia de Rift.
SW
NE
Plúton
Barrocas
Weber Belt
Mina de Ouro
Araci
Contato tectônico suposto entre
as unidades supracrustais e o
embasamento
2 Km
Granito presumido como
Transamazônico
Supracrustal
Indiferenciada
Granto Transamazônico
Gnaisse Arqueano
D1- Critérios relacionados ao
cisalhamento
Figura 4. Modelos de evolução geotectônica propostos para o GBRI.
55
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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(iii) Mello et al., 1995 – Proposta de modelo para a evolução geológica na região do Núcleo
Serrinha que ocorreu de 2,2 a 2,0 Ga (Figura 4C). A seqüência de eventos envolve: (i)
sob o “micro continente” Serrinha, uma placa subduzida em contato com a placa
superior provoca fusão do manto litosférico, que gerou plútons de afinidade cálcioalcalina, (ii) o encurtamento crustal na zona de colisão/subducção, formou uma bacia
do tipo retroarco, que originou um magmatismo toleiítico de fundo oceânico, protólito
de uma das unidades do Greenstone Belt do Rio Itapicuru – Unidade vulcânica máfica e
(iii) um magmatismo cálcio-alcalino de margem continental, que deu origem as rochas
andesíticas e riodacíticas que foram protólito da unidade vulcânica félsicas e pulsos de
sedimentação terrígenas responsáveis pela fonte da unidade sedimentar do GBRI.
(iv) Donatti Filho (2007) propõe um modelo de evolução para os basaltos bem diferente dos
propostos por Silva (1987; 1992). Neste trabalho, o autor utiliza evidências
geocronológicas, relações de campo, e estudos geoquímicos para estabelecer uma
nova proposta para o domínio vulcânico máfico do GBRI. O autor baseia-se nas
seguintes suposições: (i) A petrogênese dos basaltos poderia ser explicada por taxas de
fusão parcial um pouco diferentes, a partir de uma mesma fonte lherzolítica, originada
provavelmente no manto litosférico, (ii) A geoquímica indica que os basaltos não
mostram semelhança com ambiente de retro-arco, e, (iii) para explicar este novo
contexto ele propõe um modelo geotectônico de formação dos basaltos do GBRI em
ambiente tipo rifte-intra-continental que evoluiria para um oceano, similar ao que
acontece nos dias de hoje com a margem continental Atlântica (Figura 4D).
Falta, portanto consenso! Apesar da diversidade de trabalhos, a petrologia do Itapicuru,
em especial no que diz respeito a estudos isotópicos e geocronológicos, ainda e muito limitada,
restringindo a compreensão deste panorama tão complexo em sua amplitude.
56
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(C) Melo et al., 1995 - Bacia Tipo Retro-Arco.
AMC
BP
FCM
GJ
CIP
1
BRA
CC
2
GJ
BP
SSJ
CI / CS
FCM
CIP / SSJ / CC
CIP
CS
GBRI
DOMÍNIO I
DOMÍNIO II
DOMÍNIO III
DOMÍNIO IV
FOLHA SERRINHA
(D) Donatti, 2007 - Rift Intra-Continental.
Configuração do Estágio Final de Fechamento Oceano Itapicuru
W
Trilhado
X
X
X
X
X
E
0
Ambrósio
30
Eficéas
Nego Val
60
(Km)
10 Km
Plutões Granodioríticos
Margem continental
Toleiitos I (ThI)
Toleiitos II (ThII)
Manto sub-continental
Manto astenosférico
Pedra Vermelha
Diques básicos e peridotíticos
Sills e derrames básicos
Figura 4. Modelos de evolução geotectônica propostos para o GBRI.
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Um sumário dos dados geocronológicos disponíveis para as rochas vulcânicas do o
GBRI revelam os seguintes eventos:
(i)
Datações Pb-Pb (Gaál et al, 1987) em rocha total nos andesitos da Unidade
Vulcânica Félsica revelaram idade de 2109 ± 80 Ma.
(ii)
Dados geocronológicos Pb-Pb em rocha total para os basaltos cuja assinatura
geoquímica é toleiítica de fundo oceânico, do tipo P-MORB, revelaram idades de 2209 ±
60 Ma, e uma idade modelo Sm-Nd de 2,2 Ga (Silva, 1992).
(iii)
Dados isotópicos Sm-Nd confirmam as idades Paleoproterozóicas para as rochas da
UVF (Pimentel e Silva, 2003)
(iv)
Rios et al. (2010) apresentam dados U-Pb (zircão) para rochas da UVF que
confirmam a idade de 2,15 Ga e demonstram a ausência de sobrecrescimentos e/ou
núcleos herdados entre cristais de rochas andesíticas e dioríticas pertencentes a esta
unidade.
O incremento na quantidade e qualidade dos para a região, com o detalhamento da
escala dos estudos, torna-se, portanto essencial para resolver os pontos conflitantes e
contraditórios em cada uma das propostas. Rios et al. (2009) apresentam uma cronologia para
os eventos plutônicos que ocorreram na área que vai do Eoarqueano (xenocristais de zircão a
3,6 Ga) ao Neoproterozóico (kimberlitos a ~0,7 Ga). Os autores apresentam idades do
Mesoarqueano (3,3 Ga) para os gnaisses do embasamento, e intrusão de granitos cálcioalcalinos e TTGs (3,15 a 2,8 Ga). Estes corpos granítico-gnáissicos seriam afetados por um
evento metamórfico a 3,07-3,08 Ga. Segue-se uma relativa quietude, com ausência de
registros geocronológicos no período de 2,8 a 2,16 Ga, exceto por xenocristais de zircão a ~2,6
Ga presentes nas rochas alcalinas. Rios et al. (2009) chama a atenção para a aparente
inexistência de rochas no NSer com idades de cristalização entre 2.8 Ga e 2.2 Ga. Esta lacuna
58
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
precisa ainda ser mais bem investigada já que estudos em andamento (Rios et al., 2011)
demonstram a existência de xenocristais de zircão neste intervalo e sugerem a existência de
eventos magmáticos neste período que atualmente parecem não aflorar na região.
Além disto é importante considerar os efeitos da Orogenia Transamazônica, sua
amplitude e implicações. No Paleoproterozóico um importante evento magmático ocorreu no
NSer tendo como substrato o embasamento Arqueano Granítico-Gnáissico-Migmatitico. Do
ponto de vista geotectônico as evidencias sugerem o envolvimento de um evento de extensão
crustal, com abertura de um proto-oceano, formação de uma bacia back-arc, vulcanismo e
plutonismo granítico intenso, com a colocação de inúmeros corpos de natureza geoquímica
diversa. De acordo com Rios et al. (2009) este importante e complexo evento de formação de
crosta está registrado nos corpos cálcio-alcalinos e TTGs juvenis (2,13 a 2,16 Ga) que intrudem
esta crosta durante a formação da bacia do Itapicuru, e que finaliza com os termos alcalinos –
shoshoníticos, potássicos e ultrapotássicos (2,07 – 2,11 Ga).
2.7
SUMÁRIO
Neste capitulo foi revisada a conceituação teórica sobre os ambientes geológicos tipo
greenstone belt, dando ênfase ao estágio atual das pesquisas no Greenstone Belt do Rio
Itapicuru, onde situa-se a Mina Fazenda Brasileiro, região alvo desta dissertação. A
identificação dos trabalhos técnico-científicos permitiu reconhecer a importância que esta
entidade geológica tem e a sua particularidade metalogenética.
Adicionalmente, neste capítulo foi abordada a evolução do conhecimento sobre
Greenstone Belts no mundo, com os avanços interpretativos resultado do detalhamento dos
estudos para escalas de detalhe e na complexidade de processos e superposições que
envolvem estes ambientes geotectônicos. Esta visão geral objetivou criar a base teórica para
59
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
que a autora possa reavaliar e reinterpretar os novos dados gerados neste estudo a luz dos
estudos mais modernos para estas entidades geológicas.
Esta dissertação de mestrado faz parte de um projeto maior que visa detalhar o
conhecimento petrológico no Núcleo Serrinha, facultando uma melhor compreensão da sua
evolução geotectônica e favorecendo a ampliação das iniciativas da mineração da região.
Cremos que o prosseguimento das pesquisas técnico-científico-econômicas irá colaborar para
melhor definir o potencial de toda a região do GBRI e suas associações litológicas.
Com esta motivação, o estudo das rochas vulcanossedimentares do GBRI na região da
Mina Fazenda Brasileiro possibilitará compreender e acrescentar novos dados à história da sua
evolução geológica e metalogenética no contexto atual, embora os aspectos econômicos não
sejam foco do escopo desta dissertação.
60
Capitulo 3
Artigo RBG
“A Sequência Fazenda Brasileiro do
Greenstone Itapicuru (BA): Caracterização
Petrográfica e Litogeoquímica”
Abordagens:
Introdução
Caracterização Geológica da
Mina Fazenda Brasileiro
Métodos Aplicados
Caracterização Geológica e
Petrográfica
Estudos Litogeoquímicos
Implicações Geotectônicas
Considerações Finais
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
A SEQUÊNCIA FAZENDA BRASILEIRO DO GREENSTONE ITAPICURU (BA):
CARACTERIZAÇÃO PETROGRÁFICA E LITOGEOQUÍMICA
Zilda Gomes Pena1,2, Débora Correia Rios1,2,3, Paulo César D'Ávila Fernandes1,4,
Herbet Conceição1,5, Carlos Maurício de A. de Assis6.
1. Grupo de Pesquisa Laboratório de Petrologia Aplicada a Pesquisa Mineral,
Curso de Pós-Graduação em Geologia, Universidade Federal da Bahia
2. Bolsista Mestrado CNPq, [email protected]
3. Bolsista Produtividade em Pesquisa CNPq, [email protected], [email protected]
4. Universidade do Estado da Bahia, [email protected]
5. Núcleo de Geologia, Universidade Federal de Sergipe,
6. Geólogo – Yamana Gold Inc., [email protected]
RESUMO
Este artigo apresenta novos dados petrográficos e litogeoquímicos para rochas do
Greenstone Belt do Rio Itapicuru (GBRI), na região da Mina Fazenda Brasileiro. O trabalho
baseou-se principalmente em estudos nas rochas coletadas em subsuperfície, na área de
afloramento da sequência Fazenda Brasileiro, um corpo de forma alongada, que se constitui em
uma das maiores potencialidades de minério.
Os estudos petrográficos revelaram a presença de diversas texturas, tanto ígneas
reliquiares, como texturas que indicam a atuação do metamorfismo (crenulação, lepidoblástica,
nematoblástica, granoblástica) e que marcam a foliação descrita pela rocha. Foram
identificadas associadas a esta sequência: (i) rochas máficas-ultramáficas, essencialmente
basaltos, e (ii) lavas félsicas e intermediárias, variando em composição de andesitos a riolitos.
Ambas são cortadas por TTGs Arqueanos e Paleoproterozóicos, representados pelos granitos
62
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Araci, Barrocas e Teofilândia, e também pelo magmatismo alcalino potássico como, por
exemplo, o corpo de Barroquinhas. Ocorrem ainda corpos intrusivos sub-vulcânicos,
representados
por
riodacitos,
quartzo-dioritos
e
gabros.
Rochas
metassedimentares,
consistindo basicamente de metapelitos, metatufos e xistos grafitosos, todas associadas a
carbonatos e muitas vezes mineralizadas em sulfetos e metais-base, são descritas intercaladas
às demais litologias.
Nos furos de sondagens, ligados a um sistema de fraturamento preenchido por
carbonatos, foram distinguidas zonas de concentração preferencial de minerais incluindo
basicamente plagioclásio e actinolita-tremolita, além de quartzo, apatita, esfênio (leucoxênio),
muscovita e minerais opacos, com maior representatividade por sulfetos e tendo como resultado
da alteração/hidrotermalismo a clorita, carbonatos, albita, e biotita.
Devido a dificuldades na delimitação das litologias nas unidades e sequências clássicas
da literatura preferiu-se estabelecer critérios litogeoquímicos para a descrição das amostras
estudadas. As análises químicas mostraram a presença de dois conjuntos distintos: (i) toleiítico
e (ii) cálcio-alcalino. Foi ainda possível identificar rochas com características sugestivas de um
vulcanismo mais alcalino (shoshonítico) e distinguir rochas em campo descritas como
sedimentares, as quais em verdade são rochas vulcânicas muito finas (cinzas, aglomerados) e
alteradas.
Os dados aqui apresentados colaboram trazendo uma melhor compreensão das
variações temporais e de caráter químico entre os diversos termos litológicos da MGB. O fato é
que as rochas descritas como “Sequência Fazenda Brasileiro” estão relacionadas a eventos
geológicos bem distintos, envolvendo diferentes pulsos de vulcanismo intercalados por
sedimentação. As dificuldades na descrição das rochas do GBRI, na individualização dos
pulsos vulcânicos, associada à confusão de nomenclatura, levam à proposição de inúmeros
modelos evolutivos para a região, o que dificulta ainda mais o seu entendimento. Esta
63
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
complexidade relaciona-se a fatores que incluem: (i) a extensa evolução química de cada uma
das series magmáticas identificadas, com a presença de termos ultrabásicos a ácidos tanto na
série toleiítica quanto na cálcio-alcalina; (ii) a dificuldade de se obter uma idade mais precisa
para os diferentes grupos de rochas em função da limitação das fases datáveis, e (iii) à
pronunciada recristalização e o intenso fluxo de fluidos ligados ao processo de hidrotermalismo,
metamorfismo e deformação, que mascaram e agravam a complexidade estrutural da área.
Palavras-Chave: Sequência Fazenda Brasileiro, Greenstone Belt do Rio Itapicuru,
Petrografia, Litogeoquímica.
ABSTRACT
Keywords:
INTRODUÇÃO
As ocorrências de ouro na região do nordeste do Estado da Bahia são conhecidas desde
o século 19 quando se iniciaram os garimpos ao longo do leito do Rio Itapicuru. Estudos
sistemáticos realizados pela DOCEGEO (1976, 1982) confirmaram a potencialidade aurífera da
região e do seu ambiente geotectônico. As minas de Maria Preta (Santaluz) e de Fazenda
Brasileiro (Teofilândia) começaram então suas atividades, inicialmente a céu aberto e
posteriormente em sub-superficie. Atualmente estes depósitos estão entre os mais importantes
produtores de ouro do país. A mineralização está associada a um ambiente granito-greenstone,
nas sequências vulcanossedimentares do Greenstone Belt do Rio Itapicuru (GBRI), tidas como
de idade Paleoproterozóica (Pimentel & Silva, 2003).
64
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Terrenos granito-greenstone similares aos do Itapicuru caracterizam crátons Arqueanos
em todo o mundo. São nestes ambientes, onde predominam rochas vulcânicas Arqueanas e
mineralizações de ouro, que surgiram as primeiras evidências para a existência de placas
tectônicas no Arqueano. Essencial na caracterização destas importantes associações é a
geoquímica de elementos traços em rochas vulcânicas e estudos geocronológicos de alta
precisão (Thurston, 1994). Estas duas ferramentas são lacunas ainda existentes no banco de
dados já disponível para o Itapicuru.
O importante depósito “Mina Fazenda Brasileiro” encontra-se localizado na denominada
Faixa Weber, que corresponde à porção sudeste do GBRI. Nesta região as rochas
vulcanossedimentares apresentam
vergência
E–W,
correspondente
a
uma
zona
de
cavalgamento. Isto resulta em uma posição estratigráfica invertida para as diversas unidades
(Teixeira et al. 1982, Teixeira 1983, Kishida et al. 1991) que, de sul para norte, são compostas
pelas seqüências: (i) Riacho do Incó, (ii) Fazenda Brasileiro, (iii) Canto e (iv) Abóbora. Além
disto, enquanto na Mina Maria Preta a mineralização esta hospedada nos dioritos da unidade
vulcânica félsica intermediária (UVF), na Fazenda Brasileiro o ouro encontra-se associado às
rochas máficas da seqüência basal (UVM).
Este artigo objetiva, portanto, detalhar a petrografia e litogeoquímica de rochas
atribuídas à Seqüência Fazenda Brasileiro, que ocorrem na região da mina homônima.
Trazemos como aporte dados de elementos traços e ETR para rochas coletadas em
profundidade a partir de furos de sondagem.
A MINA FAZENDA BRASILEIRO
A Mina Fazenda Brasileiro (MFB) está inserida nos terrenos granito-greenstone do
Núcleo Arqueano Serrinha (NSer), porção Nordeste do Cráton São Francisco (Figura 1A).
65
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
A partir de 2003, a exploração de ouro da MFB foi assumida pela Yamana Gold In., e
atualmente possui uma reserva comprovada de 4,9 t (176.000 onças) (Yamana 2007). A
estimativa é que as reservas indicada e medida apresentem valores acima de 13,89 t (472.000
onças). A exploração tambem evoluiu ocorrendo atualmente em mina a céu aberto e
subterrânea. A característica principal do minério é a ocorrência em zonas de cisalhamento,
hospedado em rochas quartzo-feldspáticas, contendo como principais sulfetos: pirita,
arsenopirita, pirrotita, calcopirita, esfarelita e galena (Fratin 1983; Projeto Weber 1979).
Figura 1: Mapa geológico simplificado do Núcleo Serrinha (modificada de Rios et al.,
2009).
O NSer possui uma área aflorante de aproximadamente 21.000 km2, sendo constituído
por três conjuntos litoestratigráficos distintos (Rios et al. 2009): (i) o embasamento graníticognáissico-migmatítico Arqueano, (ii) as seqüências vulcanossedimentares do Greenstone Belt
do Rio Itapicuru (GBRI, Santaluz) e Grupo Capim (GC, Uauá), e (iii) uma granitogênese
diversificada que varia em idade do Arqueano ao Paleoproterozóico (Figura 1B).
A literatura apresenta para a seqüência do GBRI três unidades bastante distintas entre si
(Silva, 1983):
(i)
a unidade vulcânica máfica basal (UVM), composta por lavas basálticas maciças,
porfiríticas, variolíticas e amigdaloidais, com estruturas do tipo pillow lavas e
brechas de fluxo e intercalações de sedimentos químicos (BIF, cherts) e
pelitos;
(ii)
a unidade vulcânica félsica intermediária (UVF), constituída por lavas afaníticas,
porfiríticas, variolíticas, rochas piroclásticas, tufos de cinza, tufos lapilli, tufos
de cristais, tufos vítricos, aglomerados vulcânicos, cujas composições variam
de andesíticas a dacíticas, e
66
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
41
B
Núcleo
Remanso
8880
A
Núcleo
Serrinha
45
Núcleo
Guanambi
10
CMSC
Salvador
CMUP
NV
16
CMSC - Cinturão Móvel Salvador-Curaçá
CMUP - Cinturão Móvel Urandi-Paratinga
0
200 km
Monte
Santo
Euclides
da Cunha
Cansanção
8816
Quijingue
Nordestina
70
70
75
60
Queimadas
8752
Santaluz
Área
Araci
Bacia Mesozóica Tucano-Recôncavo
Estudada
Valente
Rochas Carbonáticas Neoproterozóicas
Cinturão Móvel Salvador-Curaçá
Granitos
Greenstone Belts Itapicuru e Capim
Embasamento Gnaissico-Migmatitico
Cidades e Vilas
Minas de Ouro
420
Teofilândia
Conceição
do Coité
Serrinha
460
500
Figura 1. (A) Mapa de localização da área estudada no Estado da Bahia, apresentando os
limites do Cráton do São Francisco e a distribuição dos seus terrenos de embasamento em
núcleos conforme a proposta de Mascarenhas et al. (1979). (B) Mapa Geológico Simplificado
do Núcleo Serrinha (modifificada de Rios et al., 2009).
67
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
(iii)
a unidade sedimentar (US), que compreende um conjunto de rochas psamíticas e
pelíticas, derivadas do retrabalhamento dos vulcanitos intermediários e
félsicos.
Nos terrenos vulcanossedimentares do NSer (GBRI e GC; Figura 1B) são descritas
importantes mineralizações de metais-base, incluindo a MFB. Ao longo da história da
exploração da MFB, as unidades clássicas do GBRI foram mapeadas através de furos de
sondagem e trincheiras (Fratin 1983, Teixeira 1983), identificando-se uma estratigrafia invertida,
com as rochas reagrupadas localmente em três sequências principais, caracterizadas por suas
associações litológicas, e genericamente correlacionadas com as unidades de Silva (1983): (i)
Sequência Riacho do Incó (Topo, UVM), (ii) Sequência Fazenda Brasileiro e, a (iii) Sequência
Canto (Base, US). Esta distribuição foi reordenada por Kishida et al. (1991), do topo para a
base, acrescentando mais uma seqüência às que haviam sido propostas por Teixeira (1983),
com a inclusão da Seqüência Abóbora (Figura 2). É consenso que estas rochas foram
submetidas apenas a metamorfismo de baixo grau, da fácies xisto-verde, que sofreram diversas
fases de deformações e que ainda preservam estruturas ígneas primárias (Fratin 1983, Teixeira
1983, Silva 1983, Kishida et al. 1991).
Figura 2. Mapa geológico esquemático do GBRI na área da Mina Fazenda Brasileiro.
Modificado de Melo et al., 1991.
A Seqüência Riacho do Incó (Fratin 1983) consiste em uma sucessão de xistos máficos
intercalados por metabasaltos toleiíticos (os carbonato-clorita xistos, CCX), associados a finas
intercalações de metapelitos vulcânicos, cherts e sills gabróicos (Figura 3). De acordo com a
estratigrafia proposta por Teixeira (1983), os metapelitos carbonosos da seqüência Riacho do
Incó consistem de uma camada guia que a separa das demais seqüências, e constitui uma
capa (hanging wall) do minério de Fazenda Brasileiro (Figura 3).
68
480
NS3213AB
FX6435
BARROCAS
Granito
Barroquinhas
Granito
Barrocas
FX6440
FSS00863
MFB
FX6437
FX6449
NS3215
NS3246
TEOFILÂNDIA
NS3214
NS3210
NS3209AB
Cava B1
NS3247
NS3245
500
8.740
8.730
Figura 2. Mapa geológico esquemático do GBRI na área da Mina Fazenda Brasileiro. Modificado de Melo et al., 1995.
Granito
Salgadália
490
0
1:250.000
5
10km
Dioritos e quartzo-dioritos porfiros
Granitos Arqueanos
Ortognaisses granodioriticos /
Gnaisses Bandados
Complexo Santaluz
Metabasaltos toleiiticos (UVM)
Metamafitos e xistos magneticos (UVM)
Metandesitos e metadacitos (UVF)
Aglomerados e metatufos andesiticos (UVF)
e metassiltitos
Metarcoseos, metagrauvacas
BIFs (US)
Metapelitos, metagrauvacas e
GBRI
Granitos Paleoproterozóicos
Amostras de Furo de Superfície (FSS)
Amostras de Furo de Sub-Superfície (FX)
Amostras de Cava a Céu Aberto
Amostra de Afloramento
LEGENDA:
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
69
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Figura 3. Coluna estratigráfica da Faixa Weber (após Teixeira 1983).
A Sequência Fazenda Brasileiro, objeto principal do nosso estudo, situa-se entre as
sequencias Riacho do Incó e Canto, agregando diversas litologias facilmente correlacionadas à
UVM e intercalações sedimentares. Nela encontra-se o maior corpo mineralizado da área de
estudo. Os litotipos estão no geral modificados ou parcialmente modificados em função dos
eventos geotectônicos (deformações, fluidos hidrotermais e metamorfismo). O sill gabróico a
Fe-gabróico, hospedeiro principal da mineralização, apresenta vários produtos da alteração
hidrotermal e cisalhamento, recebendo na mina diferentes denominações: CLX (quartzo Fe
clorita xisto / Fe-actinolita-xisto) ou CAX (sericita-Fe-clorita-xisto / Fe-actinolita-carbonato-xisto).
Rochas intrusivas félsicas plagio graníticas são também encontradas nesta sequência.
A Seqüência Canto representa as rochas da unidade de topo (US) do GBRI, sendo
constituída por metassedimentos pelíticos carbonosos finos, intercalados com rochas
vulcânicas piroclásticas, representando um pacote turbidítico (Teixeira 1983, Kishida 1991).
Foram observadas neste pacote feições sedimentares preservadas (marcas de ondas) e
ocorrências de pequenos níveis de xistos máficos, rochas máficas granulares e tufos félsicos
(Figura 3). Silva et al. (2001) descrevem mineralizações de ouro associadas também a esta
sequência.
A Seqüência Fazenda Abóbora (Kishida 1991) está caracterizada por um espesso
pacote de lavas basálticas, intercaladas por camadas milimétricas de metassedimentos, e
encontra-se localizada no extremo norte da Faixa Weber, região em que se situa o corpo
mineralizado de Abóbora. Teixeira (1983) a posiciona estratigraficamente abaixo da sequência
Canto, e a localiza regionalmente no extremo norte da Faixa Weber (Figura 3).
70
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
XISTOS
M A´ F I C O S
~
INTERCALAÇOES
.. ^
SEQUENCIA
RIACHO
DO
(+ 500m )
M A´ F I C O S
XISTOS
INCO
M E TA B A S A LT O S
L AVA S
B A´ S I C A S
HORIZONTE
.. ^
SEQUENCIA
(50
BRASILEIRO
)
100m
M E TA P E L I T O
^NICA
VULCA
GUIA
(
+
+
CHERT
+
~
SEGREGAÇOES
AU
)
ROCHA
QZO
M A´ F I C O S
XISTOS
~
INTERCALAÇOES
PA C O T E
+
CARBONOSO
F E´ L S I C A
BRECHA
X I S T O M A G N E´ T I C O
PY PO
APY
C A R B O N A´ T I C A S
1 ° N I´V E L
FAZENDA
FINOS
SEDIMENTOS
DE
S E D I M E N TA R E S
I N T E R M E D I A´ R I O
XISTOS
2 ° N I´ V E L
M E TA M A´ F I C A C / T E X T U R A S U B O F ´I T I C A
RELIQUIAR
M A´ F I C O S
+
~
SEGREGAÇOES
XISTO
M A G N E´ T I C O
APY
PY
C
PO AU
M E TA P E L I TO S
CARBONOSOS
M E TA G R A U VA C A S
C
C
~
LAMINAÇAO
~
E S T R AT I F I C A Ç A O
´ ICAS
Q Z O C A R B O N AT
PA R A L E L A
GRADACIONAL
.. ^
SEQUENCIA
FAZENDA
(
CANTO
500m
)
M E TA P E L I TO S
~
GRAFITOSOS
INTERCALAÇOES
DE
M E TA G R A U VA C A S
C
XISTOS
LAMINADOS
M A´ F I C O S
~
LAMINAÇAO
C O N V O L U TA
Figura 3. Coluna estratigráfica da Faixa Weber (após Teixeira 1983).
71
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
MÉTODOS APLICADOS
Os trabalhos de campo realizados na região da Mina Fazenda Brasileiro contaram com o
apoio logístico da Yamana Gold Inc.. Em afloramentos de superfície foram selecionadas 14
(quatorze) amostras representativas das diversas litologias observáveis na área em estudo.
Outras vinte e nove (29) amostras foram obtidas a partir de cinco (5) furos de sondagem, em
profundidades variando de 8,50 m a 110,00 m.
A partir desta amostragem foram confeccionadas lâminas delgadas para estudos
petrográficos e selecionados espécimes para os estudos litogeoquímicos.
Análises químicas foram realizadas no Laboratório de Espectrometria de Plasma (ICP
OES) do Grupo de Petrologia Aplicada a Pesquisa Mineral da UFBA após dissolução por ácido
fluorídrico, ácido perclórico e ácido nítrico. Foram analisados elementos maiores, menores
(SiO2, Al2O3, MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O, TiO2, P2O5, FeO, Fe2O3) e elementos traços (Ba, Co,
Cr, Cu, Ni, Pb, Rb, S, Sr, V, Y, Zn e Zr). A perda ao fogo (PF) foi determinada mediante
calcinação das amostras em mufla, a cerca de 1000º C.
As amostras NS 3206, NS 3208, NS 3223 e NS 3241 não puderam ser dissolvidas por
esta metodologia e as amostras NS3240, 3233 e 3236 resultaram em uma grande perda ao
fogo (>8%) e teores de sílica muito baixos (< 32%). Por este motivo foram preparadas pastilhas
prensadas para análise de suas réplicas por Fluorescência de Raios-X, as quais foram
realizadas nos Laboratorios do Instituto de Química da UFBA. Os limites de detecção e os
resultados das análises compõem a Tabela 1.
Tabela 1. Análises litogeoquímicas de elementos maiores, traços e ETR e parâmetros de
classificação para as amostras estudadas.
Adicionalmente 26 (vinte e seis) amostras (NS 3216, 3206, 3220B, 3217, 3209 A, 3208,
72
MDL Acme
0.01
0.01
0.01
K2O
P2O5
Cr2O3
0.06
0.05
1.41
0.02
0.35
0.13
1.29
17.49
97.78
100.06
0.2
97.05
13.78
0.04
0.15
2.21
10.53
4.66
0.27
20.58
18.52
14.28
4.71
11.13
3.21
30.49
FX 06435
2,00 - 3,00
491,611
8,732,696
ICP IGEO
100.09
0.2
8.8
2.47
0.02
0.07
0.22
1.46
16.6
6.56
0.32
19.37
17.43
12.84
5.1
12.18
3.6
28.22
FX 06435
2,00 - 3,00
491,611
8,732,696
XRF UFBA
Foidito
Biotita-cloritacarbonatoanfibólio-albitaxisto
Biotita-cloritacarbonatoanfibólio-albitaxisto
Foidito
CLX
3233-1
CLX
3233
CLX
3236-1
98.61
8.01
0.29
0.1
1.7
13.09
5.67
0.34
19.99
17.99
14.14
4.28
13.8
2.78
32.84
FX 06435
5,00 - 6,00
491,611
8,732,693
ICP IGEO
Foidito
100.03
0.2
0.46
3.96
0.03
0.06
0
99.47
0.29
0.02
1.09
8.94
38.9
0.74
1.67
0.22
26.91
24.21
20.56
4.06
7.37
2.56
40.43
FX 06449
1,00 - 2,00
491,650
8,732,704
ICP IGEO
Basalto
Meta-andesito
CLX
3239
3.71
0.29
17.48
15.73
12.76
3.3
6.43
1.8
25.97
FX 06435
5,00 - 6,00
491,611
8,732,693
XRF UFBA
Foidito
Clorita-carbonato- Clorita-carbonatoanfibólio-albitaanfibólio-albitaxisto
xisto
CLX
3236
97.58
0.14
0.18
2.28
10.14
5.86
0.18
12.73
11.45
8.88
2.86
13.46
1.36
42.61
FSS 00863
40,80 - 41,35
490,647
8,733,738
ICP IGEO
Basalto
Meta-fenoandesito
CCX
3222
CLX
3235B
99.77
10.29
0.07
0.84
0.19
11.44
6.78
0.31
12.8
11.52
9.32
2.44
12.28
0.94
43.83
FSS 00863
22,20 - 22,70
490,647
8,733,719
ICP IGEO
Basalto
99.45
6.86
0.1
0.13
3.19
8.28
4.31
0.25
17.44
15.69
12.62
3.42
12.86
1.92
44.11
Fx 06435
4,00 - 5,00
491,611
8,732,694
ICP IGEO
Basalto
Clorita-anfibólioQuartzo-carbonatocarbonato-albitaalbita-clorita-xisto
xisto
CCX
3219
99.08
5.98
0.17
0.06
0.82
8.41
3.04
0.32
23.58
21.22
17.16
4.51
9.35
3.01
44.34
FSS 00863
96,50 - 97,00
490,647
8,733,793
ICP IGEO
Basalto
Quartzo-albitaclorita-xisto
CLX
3228
CLX = Quartzo-Clorita-Xisto; CCX = Carbonato-Clorita-Xisto; CAX = Actinolita-Clorita-Xisto; CAP = Plagioclásio Carbonoso; MPC = Metapelito Carbonoso; MPV = Metapelito Vulcânico.
17.90
0.01
Total
0.02
TOT/S
P.F
0.02
TOT/C
CO2
3.89
0.01
Na2O
24.6
6.38
0.41
2.34
0.01
CaO
2.57
0.18
21.78
4.81
12.8
As2O3
0.01
MgO
14.12
2.85
6.86
SO3
0.01
MnO
19.60
12.71
calc
0.04
calc
FeO
FeOt
calc
Fe2O3
Fe2O3t
15.27
10.14
0.01
3.31
Al2O3
1.35
0.01
0.01
SiO2 (w%)
TiO2
29.67
FX 06449
FX 06449
Local da Coleta
28.68
5,00 - 6,00
491,650
5,00 - 6,00
491,650
Longitude
8,732,705
XRF UFBA
Foidito
Meta-Gabro
CLX
3240-1
Profundidade da
coleta (m)
8,732,705
Foidito
Nome Composição
Latitude
Meta-Gabro
Nome Petrografia
ICP IGEO
CLX
Nome de Campo
Laboratório
3240
Amostra
Ultrabásicas (SiO2 < 45%)
Serie Toleitica
Tabela 1. Dados sobre a amostragem e análises litogeoquímicas de elementos maiores, traços e ETR.
97.33
2.89
0.09
0.25
3.79
8.76
4.87
0.24
18.24
16.41
13.13
3.65
11.5
2.15
44.54
FX 06435
3,00 - 4,00
491,611
8,732,695
ICP IGEO
Basalto
Biotita-albitacarbonatoanfibólio-cloritaxisto
CLX
3234
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
73
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Ag
As
Au (ppb)
Ba (ppm)
Be
Bi
Cd
Co
Cr
Cs
Cu
Ga
Hf
Hg
Li
Mo
Nb
Ni
Pb
Rb
Sb
Sc
Se
Sn
Sr
Ta
Th
Tl
U
V
W
Y
Zn
Zr
Amostra
0.05
0.02
0.05
0.01
0.05
0.02
0.03
0.01
0.05
0.01
0.1
0.1
0.02
0.3
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
1
0.5
1
0.5
0.1
0.2
0.1
0.1
8
0.5
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.5
0.1
0.01
0.1
0.5
0.5
1
1
0.1
0.1
0.2
21
<3
17
6
38
126
0
<3
238
28
34
110
186
16
<3
13
<3
28
107
0
<3
262
<8
19
75
22
74
238
28
34
110
186
126
0
<3
38
17
6
21
<3
<8
7
966
80
56
31
3233-1
5.0
31.0
320
14
19
120
49
<3
<3
320
14
19
120
49
145
45
<8
10
26
<3
<8
136
511
68
54
19
3236-1
145
45
<8
10
26
<3
<8
136
511
68
54
19
3236
5.0
40.0
85
11
24
84
50
<3
62
38
24
9
23
<3
<8
266
126
52
31
7
3239
3.91
1.00
4.17
0.72
4.38
0.9
2.76
0.38
2.68
0.44
17.9
36.6
4.53
18.4
2.3
5.8
63.3
1.8
46.2
<0.1
21
0.9
<1
102.6
0.4
5.7
0.2
2.8
155
2.8
27.1
43
121.2
2.9
57.5
14.1
3.6
<0.01
<0.1
344.4
1.6
295
1
<0.1
<0.1
23.2
3222
179
<8
11
75
24
<3
43
30
83
3
15
<3
13
109
<3
39
179
270
3219
3.0
28.0
615
<8
30
135
49
<3
103
47
<8
5
28
<3
<8
53
<3
57
79
12
3235B
4.0
33.0
75
<8
10
139
52
<3
77
49
28
4
27
<3
<8
109
<3
68
45
41
3228
<3
5.0
182
<8
7
38
17
<3
33
14
14
<3
9
<3
<8
<3
14
19
0
131
16
3234
ICP IGEO = Laboratório de Espectrometria de Plasma por Emissão Ótica Acoplada; XRF IQ = Laboratório de Fluorescência de Raios-X ; Acmelab = Laboratório Acme Analítica Ltda.
13.0
50.0
<8
<8
4.0
26.0
7
378
966
80
56
49
31
28
3233
31
3240-1
57
3240
Ultrabásicas (SiO2 < 45%)
Serie Toleitica
Tabela 1. Dados sobre a amostragem e análises litogeoquímicas de elementos maiores, traços e ETR.
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
8,733,713
490,647
Latitude
Longitude
MDL Acme
Acmelab
Laboratório
0.01
0.01
calc
calc
calc
0.04
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
TiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
FeOt
Fe2O3t
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
P2O5
Cr2O3
99.81
99.82
104.072
0.06
0.01
1.98
10.09
3.7
0.28
20.46
18.41
14.86
3.94
10.53
2.44
46.88
FX 06437
98.83
0.01
0.43
3.43
0.062
0.11
1.39
1.93
11.55
6.52
0.27
12.48
11.23
9.00
2.48
14.46
0.98
49.32
490,647
8,733,710
ICP IGEO
Basalto
490,647
8,733,729
ICP IGEO
Basalto
Meta-andesito
CCX
3221
490,647
8,733,749
XRF IQ
Basalto
Meta-fenoandesito
CCX
3223
490,647
8,733,795
Acmelab
491,611
8,732,693
ICP IGEO
Basalto
andesito
Clorita-albitaanfibóliocarbonatoxisto
Plagioclásiocarbonatoalbita-cloritaxisto
Andesito
Basaltico
CLX
3237
CLX mag
3229
99.88
0.08
0.08
1.75
10.04
7.49
0.2
14.2
12.78
10.51
2.52
15.17
1.02
47.25
FSS 00863
100.02
0.09
0.27
1.34
5.33
7.61
0.19
13.57
12.21
9.90
2.57
14.76
1.07
47.46
FSS 00863
92.78
0.208
0.31
0.99
7.74
7.63
0.22
18.58
16.72
13.60
3.47
18.74
1.97
48.27
FSS 00863
99.90
0.08
2.01
0.004
0.55
0.04
2.24
6.94
1.46
0.30
20.16
18.14
15.09
3.39
9.46
1.89
48.38
FSS 00863
98.96
6.20
0.05
0.12
3.92
6.75
5.09
0.19
11.99
10.79
7.93
3.18
14.38
1.68
48.6
FX 06435
4,00 - 5,00 13,25 - 13,70 32,15 - 32,70 52,20 - 52,85 98,00 - 98,90 6,00 - 7,00
491,625
8,732,704
ICP IGEO
Basalto
Total
0.04
1.74
0.028
0.06
0.70
1.79
10.29
5.76
0.21
9.88
8.89
6.85
2.27
10.43
0.77
45.87
Cava Canto
II
Cava Canto
II
CCX
3216
Carbonatoalbita-anfibólio- Meta-gabro
xisto
CLX
3242
2.40
0.02
TOT/S
0.016
0.07
0.29
0.94
9.28
6.76
0.19
12.92
11.63
9.40
2.47
12.34
0.97
45.08
----
494,051
8,734,468
----
494,051
8,734,468
XRF IQ
Andesito
Basaltico
Andesito
Basaltico
Acmelab
XXX
Rocha
Félsica
XXX
3208-1
3208
Rocha
Felsica
P.F
0.02
TOT/C
CO2
As2O3
SO3
0.01
SiO2 (w%)
FSS 00863
Basalto
Nome Composição
Local da Coleta
Meta-andesito
Nome Petrografia
16,60 - 16,95
CCX
Nome de Campo
Profundidade da
coleta (m)
3217
Amostra
Básicas (45% < SiO2 < 52%)
Serie Toleitica
99.90
0.52
1.89
0.006
0.42
0.02
1.35
8.66
1.51
0.30
19.38
17.44
14.42
3.35
9.05
1.85
49.04
Cava Corpo
B1
----
491,922
8,733,746
Acmelab
Andesito
Basaltico
XXX
CLX mag
3210
97.87
5.23
0.02
0.39
2.42
9.92
7
0.18
8.96
8.06
6.45
1.79
13.45
0.29
50.03
FSS 00863
103,00 103,55
490,647
8,733,800
ICP IGEO
Andesito
Basáltico
Biotita-albitacarbonatoclorita-xisto
CAX
3230
97.77
5.90
0.37
0.03
1.64
6.39
1.78
0.28
19.1
17.19
14.26
3.25
9.94
1.75
50.59
-----
491,922
8,733,746
ICP IGEO
Andesito
Basáltico
XXX
CLX mag
32101
-----
494,051
8,734,468
Acmelab
Andesito
Basáltico
Andesito
cortado por
veio de
quartzo
Andesito
3212A
99.83
0.07
1.26
0.033
0.06
0.03
1.60
8.90
5.71
0.18
11.58
10.42
8.28
2.38
11.96
0.88
50.62
Cava Canto
II
Tabela 1. Dados sobre a amostragem e análises litogeoquímicas de elementos maiores, traços e ETR.
99.87
0.06
2.13
0.028
0.05
0.05
1.96
13.53
4.23
0.15
8.22
7.40
5.46
2.15
10.05
0.65
50.89
Cava Canto
II
-----
494,051
8,734,468
Acmelab
Andesito
Basáltico
Andesito
Andesito
3212B
99.83
0.04
2.23
0.027
0.11
0.19
1.78
7.67
5.38
0.17
10.90
9.81
7.39
2.69
10.44
1.19
50.99
FSS 00863
73,45 - 73,92
490,647
8,733,770
Acmelab
Andesito
Albitacarbonatoclorita-xisto
CCX
3225
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
75
5.8
13.4
1.77
8.3
2.26
0.74
2.80
0.51
3.34
0.66
1.99
0.26
1.94
0.29
2.7
6.6
1.09
5.5
1.92
0.68
2.65
0.50
3.09
0.69
2.06
0.27
2.11
0.31
0.05
0.02
0.05
0.01
0.05
0.02
0.03
0.01
0.05
0.01
1.0
2.7
85.1
4.3
23.0
0.8
24
1.1
<1
125.2
0.2
1.3
<0.1
0.5
190
9.5
19.5
82
58.4
0.3
2.4
90.2
1.0
9.5
<0.1
35
0.5
<1
77.5
0.2
0.5
<0.1
<0.1
273
0.6
19.4
72
52.4
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
1
0.5
1
0.5
0.1
0.2
0.1
0.1
8
0.5
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.02
0.3
2.5
136.2
12.2
1.7
<0.01
0.2
146.5
12.8
1.6
<0.01
0.1
0.1
0.5
0.1
0.01
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
0.1
1010.0
30.1
117
<1
0.1
0.4
29.8
0.1
24.4
1.7
39
<1
<0.1
<0.1
39.3
Ag
As
Au (ppb)
Ba (ppm)
Be
Bi
Cd
Co
Cr
Cs
Cu
Ga
Hf
Hg
Li
Mo
Nb
Ni
Pb
Rb
Sb
Sc
Se
Sn
Sr
Ta
Th
Tl
U
V
W
Y
Zn
Zr
3208
3217
0.1
0.5
0.5
1
1
0.1
0.1
0.2
Amostra
3208-1
64
<3
144
<8
15
79
33
128
<3
112
<8
16
121
28
4.0
18.0
22
58
<3
26.0
17
<3
3.0
23.0
241
9
14
102
44
<3
44
38
51
<3
19
<3
12
<3
28
8
<8
12
9
116
<3
48
153
97
131
20
112
<3
71
58
106
3221
41
68
3216
10
3242
3223
7.48
2.35
9.98
1.76
10.84
2.34
6.79
0.92
6.53
1.01
10.1
27.8
4.32
23.9
0.7
8.3
0.8
1.5
0.8
<0.1
43
<0.5
<1
92.4
0.5
0.9
<0.1
0.3
12
1.4
65.8
145
162.7
0.4
7.9
22.3
5.0
<0.01
<0.1
9.4
7.6
16
<1
<0.1
<0.1
23.0
3229
4.0
21.0
205
15
20
108
51
<3
124
29
102
7
133
0
<8
0
16
<3
<3
48
242
31
3237
Básicas (45% < SiO2 < 52%)
Serie Toleitica
6.35
2.09
8.70
1.55
9.63
2.07
6.13
0.80
5.99
0.90
8.6
23.2
3.60
19.2
0.9
6.9
0.2
2.6
0.9
0.2
38
<0.5
<1
86.0
0.4
1.0
<0.1
0.3
77
2.2
57.8
146
157.5
0.7
33.9
20.0
4.7
<0.01
<0.1
140.4
47.1
12
<1
<0.1
0.1
22.2
3210
<3
10.0
139
<8
8
50
7
<3
73
31
<8
17
<3
<8
76
<3
30
45
60
3230
8.0
34.0
122
9
19
121
85
<3
64
24
28
15
<3
12
55
<3
28
83
11
32101
Tabela 1. Dados sobre a amostragem e análises litogeoquímicas de elementos maiores, traços e ETR.
1.71
0.69
2.30
0.43
2.86
0.60
1.71
0.24
1.70
0.27
2.7
6.6
1.04
5.7
0.4
1.9
95.1
0.2
0.5
0.2
33
<0.5
<1
98.0
0.1
0.3
<0.1
<0.1
246
1.0
16.2
62
45.1
0.4
134.1
13.4
1.4
<0.01
<0.1
46.9
4.6
7
<1
<0.1
<0.1
53.3
3212A
1.38
0.63
1.84
0.35
2.28
0.47
1.50
0.19
1.44
0.21
1.9
4.8
0.79
4.2
0.6
1.5
56.4
0.3
1.0
0.2
25
<0.5
<1
140.9
<0.1
<0.2
<0.1
<0.1
195
0.9
13.2
36
33.3
0.3
96.6
12.1
0.9
<0.01
<0.1
28.7
2.0
12
<1
<0.1
<0.1
23.4
3212B
2.43
0.88
3.33
0.61
3.81
0.84
2.51
0.32
2.46
0.36
3.7
9.7
1.50
7.9
1.1
3.2
72.6
1.4
4.5
<0.1
32
<0.5
<1
65.7
0.2
0.4
<0.1
0.1
275
5.6
22.6
74
66.4
0.8
193.6
13.4
2.1
<0.01
0.2
62.7
7.3
27
<1
<0.1
0.2
36.5
3225
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
76
0.01
0.01
calc
calc
calc
0.04
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
TiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
FeOt
Fe2O3t
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
P2O5
Cr2O3
99.91
98.59
0.01
Total
0.88
0.49
0.37
0.01
1.5
2.66
1.7
0.21
27.79
25.01
22.34
2.96
6.49
1.46
53.65
100.46
1.8
0.06
0.07
2.45
11.63
5.73
0.16
10
9.00
6.89
2.34
11.37
0.84
56.35
FSS 00863
FX 06437
2.75
0.02
TOT/S
0.016
0.44
0.03
0.68
6.11
1.68
0.34
24.01
21.60
18.44
3.52
9.18
2.02
53.22
62,00 - 62,55
490,647
8,733,759
ICP IGEO
Andesito
Meta-andesito
CCX
3224
11,00 - 12,00
491,625
8,732,704
ICP IGEO
Andesito
Basáltico
P.F
0.02
TOT/C
CO2
As2O3
SO3
0.01
SiO2 (w%)
FX 06437
491,625
Longitude
Local da Coleta
8,732,685
Latitude
21,00 - 22,35
Acmelab
Laboratório
Profundidade da
coleta (m)
Andesito
Basáltico
Nome Composição
MDL Acme
CLX
3243
Basalto
Quartzo-anfibóliointercalado por
albita-xisto
dacito/riolito
CLX
Nome de Campo
Nome Petrografia
3244
Amostra
99.88
1.10
1.13
0.005
0.18
0.09
8.77
5.69
0.95
0.12
5.44
4.89
3.32
1.75
16.35
0.25
99.90
0.74
0.41
0.018
0.28
0.12
3.06
4.69
0.63
0.26
15.24
13.71
11.40
2.57
10.17
1.07
61.94
Barroca-W
Mine
Barroca-W
Mine
57.25
-----
484,494
8,732,056
Acmelab
Dacito
-----
484,494
8,732,056
Acmelab
Traquiandesito
XXX
CLX s/
minerio
CLX c/
minerio
XXX
3213A
3213B
Intermediárias (52% < SiO2 < 66%)
Serie Toleitica
99.88
<0.02
0.06
0.035
0.06
1.79
1.87
0.45
0.40
0.04
3.46
3.11
1.48
1.81
8.96
0.31
81.32
Outcrop
498,272
8,741,920
Acmelab
Riolito
XXX
Aglomerado vulcanico
Série Toleiítica
Ácidas (SiO2 >
66%)
3215
99.81
0.02
6.56
0.021
0.11
0.12
0.69
8.51
6.19
0.17
12.72
11.45
8.94
2.78
10.72
1.28
42.66
FSS 00863
19,70 - 19,90
490,647
8,733,717
Acmelab
Basalto
Metapelito
MPC
3218
99.79
<0.02
5.78
0.022
0.05
1.62
1.98
11.92
2.91
0.07
7.47
6.72
4.84
2.09
11.54
0.59
45.03
FSS 00863
28,70 - 29,20
490,647
8,733,722
Acmelab
Andesito
Basáltico
Albita-carbonatografita-xisto
MPC
3220B
99.87
0.24
3.27
0.019
0.02
1.53
0.57
14.05
4.83
0.13
6.35
5.71
4.00
1.9
11.53
0.40
45.83
Afloramento
----
491,922
8,733,746
Acmelab
Andesito
Basáltico
XXX
MPC
3209A
99.79
0.38
3.95
0.081
0.03
2.07
0.56
7.24
5.84
0.12
8.05
7.24
5.40
2.05
12.29
0.55
49.45
Cava Canto
II
----
494,051
8,734,468
Acmelab
Andesito
XXX
MPC
3207
Rochas Metassedimentares
Tabela 1. Dados sobre a amostragem e análises litogeoquímicas de elementos maiores, traços e ETR.
99.87
0.05
2.21
0.023
0.06
1.34
1.94
7.03
3.35
0.10
7.28
6.55
4.68
2.08
11.19
0.58
57.83
FSS 00863
87,60 - 88,95
490,647
8,733,785
Acmelab
Dacito
Meta-tufo
MPC
3226
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
77
5.69
2.05
7.93
1.41
8.78
1.87
5.45
0.74
5.40
0.82
0.05
0.02
0.05
0.01
0.05
0.02
0.03
0.01
0.05
0.01
1.3
6.6
1.9
1.0
0.5
<0.1
40
<0.5
<1
81.5
0.4
0.9
<0.1
0.3
15
2.5
51.2
67
150.3
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
1
0.5
1
0.5
0.1
0.2
0.1
0.1
8
0.5
0.1
0.1
0.1
7.6
20.0
3.26
17.6
0.2
45.4
20.9
4.5
<0.01
0.1
0.1
0.5
0.1
0.01
0.1
0.1
0.02
0.3
<0.1
8.8
7.0
5
<1
<0.1
<0.1
28.3
Ag
As
Au (ppb)
Ba (ppm)
Be
Bi
Cd
Co
Cr
Cs
Cu
Ga
Hf
Hg
Li
Mo
Nb
Ni
Pb
Rb
Sb
Sc
Se
Sn
Sr
Ta
Th
Tl
U
V
W
Y
Zn
Zr
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
3244
0.1
0.5
0.5
1
1
0.1
0.1
0.2
Amostra
73
88
<3
163
8
15
60
<3
30
<3
50
31
<3
27.0
<3
12.0
25
15
<3
58
<3
15
<3
<8
13
<8
<3
32
308
284
14
3224
21
3243
11.05
3.07
15.19
2.86
18.10
3.95
11.38
1.48
10.20
1.48
17.9
47.7
7.25
37.5
0.5
1.8
1.7
1.6
2.7
<0.1
8
1.4
<1
187.6
0.2
2.3
<0.1
0.9
15
0.5
108.2
22
412.2
1.6
90.4
18.6
12.4
<0.01
0.1
1.5
8.8
30
1
<0.1
0.1
3.1
3213B
Intermediárias (52% < SiO2 < 66%)
Serie Toleitica
9.57
2.94
12.52
2.34
14.86
3.16
9.43
1.30
9.33
1.43
14.8
39.4
6.07
31.4
1.6
11.6
2.1
1.4
3.6
<0.1
23
0.8
<1
70.3
0.8
2.0
<0.1
0.5
9
2.4
89.4
91
300.0
1.3
48.4
22.7
8.9
<0.01
<0.1
38.6
120.9
37
1
0.1
0.1
7.8
3213A
4.94
1.01
3.15
0.43
2.15
0.36
1.00
0.13
0.98
0.14
60.9
90.0
10.65
37.0
2.2
3.9
14.9
3.3
47.5
<0.1
5
<0.5
<1
153.3
0.4
10.7
<0.1
0.7
54
4.5
10.9
26
138.1
1.8
16.9
10.3
3.7
<0.01
<0.1
0.6
1.2
662
1
0.1
<0.1
8.5
Série Toleiítica
Ácidas (SiO2 >
66%)
3215
4.77
1.18
5.70
1.01
6.00
1.26
3.74
0.48
3.34
0.48
16.7
34.9
4.52
20.5
0.3
6.5
113.7
1.8
3.8
<0.1
29
<0.5
1
29.5
0.4
4.0
<0.1
1.3
199
1.2
37.5
107
110.4
0.3
80.5
16.9
3.5
<0.01
0.1
25.5
0.5
44
<1
0.1
<0.1
25.3
3218
6.02
1.50
5.58
0.87
4.88
0.99
2.80
0.39
2.69
0.44
35.4
66.0
8.15
32.9
0.4
6.5
129.7
5.9
46.4
<0.1
19
<0.5
3
50.1
0.5
8.1
<0.1
3.0
132
2.4
31.6
80
83.8
1.4
160.9
14.3
2.3
<0.01
0.2
55.8
1.3
643
1
<0.1
0.2
30.9
3220B
1.02
0.52
1.44
0.27
1.65
0.36
1.10
0.14
1.06
0.17
2.1
4.7
0.68
3.4
0.5
1.0
52.2
1.5
35.0
1.6
30
<0.5
<1
103.6
<0.1
0.5
<0.1
0.2
148
9.4
10.0
32
25.2
2.7
93.8
11.4
0.6
<0.01
<0.1
848.3
125.3
120
<1
<0.1
<0.1
26.0
3209A
2.45
0.66
2.52
0.43
2.42
0.52
1.55
0.21
1.63
0.24
10.9
20.7
2.72
11.3
1.9
3.6
167.8
4.2
54.7
0.9
23
0.7
2
101.3
0.2
2.5
<0.1
1.5
175
19.2
15.3
76
68.7
5.3
171.2
16.6
2.1
<0.01
0.2
173.9
<0.5
280
1
0.2
0.2
35.5
3207
Rochas Metassedimentares
Tabela 1. Dados sobre a amostragem e análises litogeoquímicas de elementos maiores, traços e ETR.
2.47
0.78
2.67
0.44
2.66
0.54
1.64
0.21
1.59
0.25
7.9
16.9
2.25
10.6
1.2
2.9
44.4
1.5
34.0
<0.1
21
<0.5
1
59.0
0.2
2.0
<0.1
0.8
146
5.8
16.2
55
61.5
0.9
56.0
14.0
2.0
<0.01
<0.1
146.5
1.1
305
<1
<0.1
<0.1
21.3
3226
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
78
MDL Acme
0.01
0.01
calc
calc
calc
0.04
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
Al2O3
Fe2O3
FeO
FeOt
Fe2O3t
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
P2O5
Cr2O3
100.2
99.78
Total
0.01
5.23
1.57
0.07
0.47
5.64
6.42
4.11
0.18
10.98
9.88
7.68
2.45
17.09
0.95
45.41
8.87
0.02
TOT/S
0.031
0.08
1.29
2.73
8.48
4.73
0.26
10.16
9.14
6.93
2.46
11.62
0.96
44.42
FSS 00863
90,10 90,50
490,647
8,733,787
ICP IGEO
99.85
0.11
2.27
0.006
0.02
1.13
2.28
11.22
5.97
0.14
6.71
6.04
4.34
1.89
14.79
0.39
45.95
FSS 00863
109,50 110,00
490,647
8,733,806
Acmelab
Basalto
Traquibasalto
-----
491,922
8,733,746
Acmelab
Andesito
Basáltico
XXX
CAX
3211
98.18
11.06
0.01
0.31
2.45
9.83
6.89
0.16
8.28
7.45
5.89
1.73
13.94
0.23
45.03
99.84
0.03
1.84
0.006
0.02
0.22
2.85
8.27
6.76
0.15
8.50
7.65
5.88
1.97
13.52
0.47
48.30
Afloramento Afloramento
-----
491,922
8,733,746
ICP IGEO
Basalto
XXX
Meta-fenoandesito
Meta-diorito
3211-1
CAX
3231
Básicas
CAX
CLX
3227
P.F
0.02
TOT/C
CO2
As2O3
SO3
0.01
TiO2
Cava Canto II
Local da Coleta
SiO2 (w%)
-----
494,051
Longitude
Profundidade da
coleta (m)
8,734,468
Latitude
Andesito Basáltico
Nome Composição
Acmelab
XXX
Nome Petrografia
Laboratório
MPC c/ minerio
3206
Nome de Campo
Amostra
Ultrabásica
78.35
0.06
0.06
1.05
3.08
17.12
4.16
0.15
8.23
7.41
5.31
2.33
12.53
0.83
99.76
<0.02
0.36
0.028
0.06
2.01
2.66
1.49
3.85
0.10
8.77
7.89
5.78
2.35
15.77
0.85
58.11
FSS 00863
FX 06449
51.61
28,70 - 29,20
490,647
8,733,722
Acmelab
9,00 - 10,15
491,650
8,732,705
XRF IQ
Andesito
Carbonato-grafita-xito
e albita-anfibolio-xisto
Carbonatoalbita-biotitaanfibólio-xisto
Andesito
Basáltico
CCX
3220A
Intermediárias
MPC
3241A
Série Cálcio-Alcalina
99.89
<0.02
0.68
0.012
0.07
1.58
4.28
3.23
1.61
0.05
4.00
3.60
1.92
1.87
13.18
0.37
99.86
0.25
0.41
0.028
0.05
1.45
2.95
3.11
2.84
0.06
7.71
6.94
4.92
2.24
11.75
0.74
67.22
FX 06440
Cava Corpo
B1
66.49
13,00 14,00
491,637
8,732,718
Acmelab
Dacito
Metabasito
MPV
3232
-----
491,922
8,733,746
Acmelab
Dacito
XXX
MPC
3209B
Dacito
Riolito
-----
497,359
8,736,430
Acmelab
3245
-----
497,811
8,737,380
Acmelab
Riolito
XXX
Diorito
porfiro
99.81
<0.02
0.06
0.013
0.15
2.87
3.48
2.25
1.38
0.04
3.41
3.07
1.36
1.9
15.93
0.40
67.73
99.77
0.07
0.20
0.019
0.11
2.61
4.82
2.79
1.10
0.04
2.84
2.56
0.88
1.86
15.24
0.36
67.97
99.75
<0.02
0.24
0.024
0.15
1.70
5.17
1.56
1.44
0.05
2.76
2.48
0.79
1.88
15.10
0.38
68.92
Afloramento Afloramento Afloramento
-----
498,841
8,738,656
Acmelab
XXX
Diorito
porfiro
XXX
3214
Granito
Teofilandia
3246
Ácidas
Tabela 1. Dados sobre a amostragem e análises litogeoquímicas de elementos maiores, traços e ETR.
99.98
0.27
0.37
0.026
0.06
0.04
8.09
1.83
0.43
0.02
2.07
1.86
0.32
1.71
14.66
0.21
70.61
FX 06435
7,00 - 8,50
491,611
8,732,692
Acmelab
Riolito
Feno-dacito
ou Fenoandesito
CAP
3238
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
79
3.43
1.04
3.74
0.67
3.94
0.85
2.55
0.34
2.51
0.37
0.05
0.02
0.05
0.01
0.05
0.02
0.03
0.01
0.05
0.01
2.8
5.0
86.6
10.3
42.2
5.7
23
3.7
1
181.0
0.3
3.0
<0.1
1.4
173
14.2
24.4
41
96.0
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
1
0.5
1
0.5
0.1
0.2
0.1
0.1
8
0.5
0.1
0.1
0.1
12.3
26.2
3.30
14.0
4.9
263.4
12.6
2.9
<0.01
0.1
0.1
0.5
0.1
0.01
0.1
0.1
0.02
0.3
0.2
9384.4
4.6
195
2
1.4
0.2
26.8
0.1
0.5
0.5
1
1
0.1
0.1
0.2
Ag
As
Au (ppb)
Ba (ppm)
Be
Bi
Cd
Co
Cr
Cs
Cu
Ga
Hf
Hg
Li
Mo
Nb
Ni
Pb
Rb
Sb
Sc
Se
Sn
Sr
Ta
Th
Tl
U
V
W
Y
Zn
Zr
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
3206
Amostra
Ultrabásica
<3
18.0
303
<8
7
129
28
<3
84
36
33
9
19
<3
<8
59
<3
43
44
89
3227
0.83
0.41
1.14
0.22
1.35
0.28
0.83
0.11
0.83
0.13
1.2
3.0
0.47
2.4
0.3
0.7
39.4
0.4
27.5
0.1
34
<0.5
<1
96.3
<0.1
<0.2
<0.1
<0.1
164
2.2
7.7
32
18.4
1.7
104.2
14.8
0.5
<0.01
<0.1
31.1
4.8
63
<1
<0.1
<0.1
27.9
3231
<3
12.0
176
<8
7
60
17
<3
67
40
74
<3
19
<3
<8
102
<3
27
8
48
3211-1
Básicas
0.85
0.42
1.19
0.24
1.50
0.33
0.99
0.12
0.96
0.13
1.2
2.9
0.42
2.2
0.5
0.8
42.5
0.7
5.1
<0.1
41
<0.5
<1
75.1
<0.1
<0.2
<0.1
<0.1
199
2.3
8.9
48
19.8
0.7
105.2
12.9
0.6
<0.01
<0.1
38.3
7.6
35
<1
<0.1
0.1
33.7
3211
3241A
3.95
1.24
3.92
0.69
4.06
0.85
2.54
0.34
2.46
0.36
19.8
48.1
4.94
19.6
0.9
8.1
90.8
4.8
57.7
<0.1
26
<0.5
3
38.7
0.7
10.0
<0.1
5.0
190
4.3
25.5
103
108.4
2.0
166.6
20.5
3.0
<0.01
<0.1
130.1
2.0
801
<1
0.2
0.1
33.7
3220A
Intermediárias
Série Cálcio-Alcalina
3.33
1.11
3.51
0.58
3.37
0.73
2.27
0.30
2.27
0.34
14.6
29.9
3.64
15.4
1.0
4.3
39.4
2.6
38.7
0.1
9
<0.5
2
63.5
0.4
4.5
<0.1
1.7
48
3.8
22.6
42
142.4
1.0
134.9
13.9
4.1
<0.01
<0.1
150.3
18.3
433
<1
<0.1
0.1
26.2
3209B
3.91
1.00
4.17
0.72
4.38
0.90
2.76
0.38
2.68
0.44
17.9
36.6
4.53
18.4
2.3
5.8
63.3
1.8
46.2
<0.1
21
0.9
<1
102.6
0.4
5.7
0.2
2.8
155
2.8
27.1
43
121.2
2.9
57.5
14.1
3.6
<0.01
<0.1
344.4
1.6
295
1
<0.1
<0.1
23.2
3232
4.38
1.21
2.94
0.40
1.98
0.36
1.00
0.12
0.90
0.13
27.9
49.5
6.76
27.0
1.3
3.5
21.0
7.7
66.7
<0.1
5
<0.5
1
371.7
0.2
5.5
<0.1
1.6
47
1.8
10.8
43
122.0
1.7
11.3
19.2
3.5
<0.01
<0.1
4.2
<0.5
906
1
0.1
<0.1
5.7
3246
3.46
0.90
2.28
0.32
1.55
0.28
0.84
0.10
0.77
0.11
21.4
44.2
5.18
20.6
1.4
4.4
11.1
7.8
84.1
0.4
5
<0.5
<1
745.4
0.4
7.5
0.5
2.6
40
4.0
8.8
50
127.5
5.6
17.1
20.1
3.8
<0.01
0.1
3.1
4.5
926
2
0.4
0.1
6.1
3214
Ácidas
Tabela 1. Dados sobre a amostragem e análises litogeoquímicas de elementos maiores, traços e ETR.
4.21
1.51
2.72
0.34
1.69
0.27
0.71
0.09
0.65
0.10
26.9
54.3
6.46
25.2
2.2
4.6
24.8
7.4
50.2
<0.1
5
<0.5
1
521.7
0.3
7.5
0.1
2.7
43
4.2
8.3
29
123.5
2.4
306.1
18.6
3.6
<0.01
0.3
4.6
268.3
944
2
3.1
0.3
6.2
3245
1.50
0.56
1.07
0.14
0.74
0.13
0.38
0.05
0.36
0.05
11.5
21.1
2.30
8.1
1.9
2.9
4.2
1.4
0.3
0.1
3
<0.5
<1
91.9
0.3
3.2
<0.1
1.2
23
2.6
4.0
29
120.2
<0.1
31.6
13.0
3.5
<0.01
<0.1
323.1
5.4
11
<1
<0.1
0.1
3.4
3238
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
80
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
3231, 3211, 3229, 3210, 3207, 3212A, 3212B, 3255, 3244, 3213B, 3226, 3220A, 3213A, 3209B,
3232, 3246, 3214, 3245, 3238, 3215) foram enviadas aos laboratórios da Acmelab visando à
obtenção de um espectro mais amplo de elementos traços e análise para os ETR. Os
elementos maiores foram dosados por ICP-OES, enquanto elementos terras-raras e refratários
foram determinados por espectrometria de massa, após fusão com metaborato/tetraborato de
lítio e digestão em acido nítrico. O LOI foi dosado por diferença de peso após ignição a 1000º C.
Carbono e enxofre foram analisados por LECO. Os resultados destas análises também estão
listados na Tabela 1.
Nas análises efetuadas todo o ferro presente nas amostras foi dosado como Fe2O3t.
Assim utilizamos a fórmula de Irvine & Baragar (1971) para cálculo do teor de Fe2O3 onde
[%Fe2O3 = %TiO2+1,5]. De acordo com as instruções de Wernick (2004), este valor foi
subtraído do Fe2O3t da análise, e a sobra foi transformada em FeO pela relação [%FeO =
0,8998.%Fe2O3].
CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA
A seção geológica clássica da área em estudo é apresentada nas Figuras 2 e 3, onde
estão localizadas as unidades litológicas principais e as amostras estudadas neste trabalho. O
reconhecimento geológico se desenvolveu ao longo das distintas unidades litoestratigráficas,
incluindo pontos na Mina Canto II, no antigo pit da Companhia Vale do Rio Doce (CVRD), no
granito, cava B1, mina Barroca Oeste e furos de sondagens.
Reconhecimento Geológico e Amostragem
Na cava a céu aberto – Canto II, os contatos entre as litologias são pouco nítidos e mal
visualizados. Entre as ocorrências de campo foram encontradas zonas de contatos irregulares e
um estilo de exposições superficiais diferenciados, além de ser possível visualizar o caráter
81
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
transicional descontínuo das unidades. Na mina Canto II a nomenclatura das rochas em campo
é dificultada pelo estado de alteração das rochas que são descritas como aglomerados
vulcânicos associados à metatufos. O aglomerado apresenta cor cinza escuro, com clastos de
metabasaltos, em matriz fina carbonosa e/ou grafitosa (NS3206 e NS3207). A rocha
mineralizada, o metatufo, apresenta cor avermelhada e encontra-se inserida neste aglomerado.
O minério está no nível grafitoso. Observa-se a presença da unidade félsica de composição
andesítica (NS3208 e NS3212) com um nível carbonoso intrudido. A rocha apresenta cor cinza
clara esverdeada, textura maciça, anisotrópica, bastante fraturada, e apresenta em campo certa
inflexão, em um dobramento aparentemente suave. Estrutura cinemática, com uma falha de
empurrão com movimento transpressivo-dextral (N208°/70°SW), foi observada. O contato entre
a unidade félsica (andesitos) e a grafitosa (metatufos) é visivelmente rúptil (Figura 4A).
Figura 4. Registro fotográfico de pontos amostrados em superfície: (A) Contato nítido
exposto entre o andesito e o metatufo/metapelito grafitoso na cava canto II; (B) Dacito
aflorando no pit da CVRD; (C) Afloramento do Granito Teofilândia; (D) Afloramento da
cava B1 com contato entre o metapelito carbonoso (MPC); actinolita-carbonato-cloritaxisto (CAX) e o quartzo-clorita-xisto magnético mineralizado (CLXM); (E) Entrada da mina
subterrânea Barrocas Oeste, aflorando o quartzo-clorita-xisto em contato com rocha
félsica andesítica; (F) Aglomerado vulcânico com dobramento preservado.
No antigo pit da CVRD (Companhia Vale do Rio Doce, Figura 4B) hoje se observa um
pequeno lago de criação de peixes. A rocha apresenta cor cinza, granulação média, com
presença de fenocristais de quartzo, carbonato e plagioclásio com germinação bem visível,
sulfetos, encontrando-se bastante oxidada e cloritizada (NS3245). Veios de quartzo com
turmalina (N270°/ SW) cortam a rocha.
As rochas graníticas que ocorrem na área da MFB correspondem aos plutões de
82
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
A
B
Andesito
(NS3208)
Metapelito
(NS3207)
CAX (NS3211)
D
C
MPC
(NS3209)
CLXM
(NS3210)
F
E
Rocha Félsica
Quartzo-clorita-xisto (CLX)
Figura 4: Registro fotográfico de pontos amostrados em superfície: (A) Contato nítido exposto entre o
andesito e o metatufo/metapelito grafitoso na cava canto II; (B) Dacito aflorando no pit da CVRD; (C)
Afloramento do Granito Teofilândia; (D) Afloramento da cava B1 com contato entre o metapelito
carbonoso (MPC); actinolita-carbonato-clorita-xisto (CAX) e o quartzo-clorita-xisto magnético mineralizado (CLXM); (E) Entrada da mina subterrânea Barrocas Oeste, aflorando o quartzo-clorita-xisto em
contato com rocha félsica andesítica; (F) Aglomerado vulcânico com dobramento preservado.
83
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Teofilândia (NS3214) e Barrocas (Figuras 1, 2; Alves da Silva, 1994, Rios 2002). São rochas de
cor cinza, com fenocristais de plagioclásio, quartzo, biotita, piroxênio e/ou anfibólio numa matriz
fina, cortados por veios de quartzo. Em alguns afloramentos percebem-se feições miloníticas
com dobras intrafoliais, e pequenos fenocristais de quartzo e/ou feldspato (Figura 4C). Estes
granitos estão associados aos corpos TTGs Paleoproterozóicos os quais intrudiram o NSer no
período de 2,13 a 2,16 Ga (Rios et al. 2009).
A cava B1 corresponde a uma mina a céu aberto (Figura 4D). Nesta área há três
litologias que podem ser diferenciadas em campo: (i) actinolita-carbonato-clorita-xisto (CAX, NS
3211), (ii) metapelito carbonoso (MPC, NS 3209A e 3209B), e o (iii) quartzo-clorita-xisto
magnético (CLXM, NS 3210), onde se encontra a mineralização.
A mina subterrânea Barrocas Oeste explora o minério na litologia CLX. Nesta mina a
rocha não tem o caráter magnético descrito na cava B1 e apresenta metamorfismo do fácies
anfibolito, provavelmente devido à proximidade do corpo granítico Barrocas. Neste ponto foram
coletadas duas (2) amostras, sendo a NS3213A estéril e a NS3213B, mineralizada. A rocha tem
cor cinza escuro, matriz fina com fenocristais de plagioclásio bem visíveis, além de quartzo e
carbonato. Apresenta uma feição milonitizada quando mineralizada. O corpo principal da mina
está estruturado de acordo com a tectônica transpressiva-dextral regional, encontra-se bastante
fraturado, sendo comum a presença de sulfetos (pirita, pirrotita) preenchendo as fraturas que
são concordantes com a foliação associada ao carbonato (Figura 4E).
Foram ainda coletadas amostras de intrusões félsicas (NS3247) a sudoeste do contato
do granito Barrocas, e de quartzo-dioritos (NS3245, NS3246A, NS3246B) no limite nordeste da
área de estudo, correlacionáveis com a Sequencia Fazenda Brasileiro.
Furos de Sondagem
O furo de sondagem em sub-superfície (FSS 00863) e os quatro (4) furos de galeria/
84
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
subterrâneos (FX 06440, FX 06435, FX 06449 e FX 06437) que proveram várias das amostras
utilizadas neste estudo (vide Tabela 1) encontram-se localizados na área do depósito Fazenda
Brasileiro. Estes furos foram realizados pela empresa Yamana e objetivaram prover uma melhor
avaliação do depósito/geologia, sendo direcionados para as zonas mineralizadas (ou zonas de
cisalhamento). Os furos de galeria (FX) estão posicionados em paralelo ao corpo e/ou rocha
mineralizada, com presença de mineralizações disseminadas de sulfetos (calcopirita, pirita,
pirrotita, esfarelita e arsenopirita), além de ocorrências pontuais de metálicos (ouro) associados
aos sulfetos e aos veios de quartzo, distribuídos ao longo de quase toda a sua extensão, e
normalmente nos planos de fraturas (Figura 5).
Figura 5: Distribuicao esquemática em perfil dos furos amostrados na Mina Fazenda
Brasileiro, GBRI.
Os 33 (trinta e três) litotipos obtidos a partir dos furos de sondagem foram avaliados
petrograficamente. A finalidade é esclarecer aspectos relativos à sua gênese e a metalogenia
associada. Estas descrições estão disponíveis na integra em Pena (2013). Um sumário dos
aspectos petrográficos das rochas estudadas pode ser visualizado na Tabela 2.
Tabela 2. Sumário das descrições petrográficas dos litotipos estudados na mina Fazenda
Brasileiro, GBRI.
É difícil acompanhar as denominações dadas na literatura às rochas do GBRI na região
da Fazenda Brasileiro. Em função do estado de alteração e natureza vulcânica destas rochas,
optou-se por utilizar para nomenclatura a terminologia química, segundo a proposta de Le Bas
et al. (1986), agrupando-as, em função do percentual de sílica, em quatro grupos: (i)
ultrabásicas (45% > SiO2), (ii) básicas ( 45% a 52% SiO2), (iii) intermediárias (52% a 65% SiO2)
e (iv) ácidas (< 65% SiO2) e a isto associamos a classificação proposta por Irvine & Baragar
85
- 680 m
- 679,24 m
- 678,84 m
- 678,64
- 678 m
- 677,62 m
- 677 m
- 676 m
- 675 m
Superfície
W
NS
86
22,00 m
22,34 m
21,00 m
20,00 m
17,00 m
18,00 m
T
OS
S
RA
14,00 m
AS
11,00 m
O
AS
26,00 m
25,00 m
24,00 m
18,00 m
21,00 m
20,00 m
22,00 m
AM
AS
23,00 m
M
SE
TR
OS
45,00 m
48,00 m
48,50 m
47,00 m
39,00 m
41,00 m
43,00 m
37,00 m
36,00 m
38,00 m
T
OS
40,00 m
M
SE
AM
42,00 m
44,00 m
46,00 m
14,00 m
16,00 m
17,00 m
12,00 m
S
RA
29,00 m
31,00 m
NS 3241A
NS3241B
M
SE
28,00 m
27,00 m
30,00 m
32,00 m
34,00 m
35,00 m
3,00 m
FX 06440
Continuação
33,00 m
1,00 m
0,00 m
2,00 m
4,00 m
5,00 m
7,00 m
9,00 m
FX 06440
8.732.709 / 491.637
6,00 m
8,00 m
AS
10,00 m
AM
TR
OS
11,00 m
M
SE
13,00 m
15,00 m
NS 3232
19,00 m
0,00 m
1,00 m
2,00 m
3,00 m
R
ST
4,00 m
AM
5,00 m
6,00 m
7,00 m
8,00 m
9,00 m
10,00 m
TR
OS
AM
12,00 m
M
SE
13,00 m
NS 3243
15,00 m
16,00 m
7,00 m
NS 3242
M
SE
FX 0637
8.732.704 / 491.625
9,00 m
0
1
2
E = 1:100
10,15 m
1,00 m
0,00 m
3m
2,00 m
3,00 m
4,00 m
5,00 m
T
OS
S
RA
NS 3239
SEM
AMOSTRA
FX 06449
8.732.704 / 491.650
6,00 m
AM
7,00 m
8,00 m
AS
10,00 m
AM
TR
OS
M
SE
NS 3240
Figura 5: Distribuicao esquemática em perfil dos furos amostrados na Mina Fazenda Brasileiro, GBRI.
44
32
AM
4,00 m
3,00 m
6,00 m
8,00 m
8,50 m
19,00 m
M
SE
8
1,00 m
0,00 m
2,00 m
5,00 m
NS 3234
NS 3236
23
3
NS
AM
RA
T
OS
NS 3233
M
SE
NS 3235A
NS 3235B
NS3237
FURO 06435
8.732.698 / 491.612
E
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
CLASSIFICAÇÃO
QUÍMICA
TB
TB
SED
TUB
CAL-I
SED
TB
TUB
TB
TI
TB
SED
CAL-B
TUB
TB
TB
CAL-B
COLETA
FSS00863
FSS00863
FSS00863
FSS00863
FSS00863
FSS00863
FSS00863
FSS00863
FSS00863
FSS00863
FSS00863
FSS00863
FSS00863
FSS00863
FSS00863
FSS00863
FSS00863
AMOSTRA
3231
3230
3229
3228
3227
3226
3225
3224
3223
3222
3221
3220B
3220A
3219
3218
3217
3216
PLAG.
8
13
13
20
20
42
4
ALB.
20
20
15
20
15
20
2
20
10
15
15
19
30
15
25
ANF.
3
18
25
5
BIOT
5
5
Tr
2
Tr
TIT.
12
Tr
7
15
15
AUG.
25
CARB
29
35
15
12
10
4
2
2
10
29
28
20
12
30
QTZO
1
7
4
8
2
Tr
5
18
5
12
5
EPID.
3
Tr
20
ZIRC.
Tr
Tr
MUSC.
2
Tr
Tr
Tr
SERIC.
Tr
Tr
Tr
Tr
3
CLOR.
22
40
29
48
30
26
30
20
40
19
48
44
24
35
10
M. OP.
Tr
Tr
4
8
12
2
Tr
6
1
Tr
34
8
1
48
Tr
APT.
1
CARB.
2
Tr
1
6
3
59
3
2
4
1
Tr
K-FEL
GRD.
K-FEL
VEIOS
Tr
M.OP.
ROCHA VULCÂNICA
QTZO
Tabela 2. Sumário das descrições petrográficas dos litotipos estudados na mina Fazenda Brasileiro, GBRI.
MUSC.
1
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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87
ALB.
TUB
TB
CAL-A
TUB
TUB
CAL-B
FX064355
FX064355
FX064355
FX06449
FX06449
FX06449
3242
TB
TI
TI
FX06437
FX06437
FX06437
3244
3243
3241B
FX06449
3241A
3240
3239
3238
3237
3236
3235B
TUB
FX064355
3234
3235A
TUB
FX064355
3233
3232
AMOSTRA
FX064355
TUB
FX064355
COLETA
CAL-A
CLASSIFICAÇÃO
QUÍMICA
FX06440
PLAG.
22
17
Tr
10
ALB.
41
20
5
46
60
15
40
29
18
23
24
16
30
14
15
18
ANF.
27
25
9
58
20
36
26
18
11
45
29
BIOT
3
27
Tr
3
2
6
8
8
12
CARB
Tr
10
15
9
12
35
9
22
10
13
15
9
QTZO
5
3
4
1
2
8
10
EPID.
Tr
GRD.
3
ZIRC.
Tr
Tr
CLOR.
4
10
Tr
5
7
16
6
36
12
M. OP.
1
15
Tr
38
Tr
11
3
17
17
3
20
18
5
3
APT.
Tr
Tr
Tr
Tr
1
Tr
Tr
Tr
Tr
Tr
4
CARB.
1
90
11
Tr
3
4
15
K-FEL
K-FEL
VEIOS
6
M.OP.
ROCHA VULCÂNICA
QTZO
SERIC.
MUSC.
AUG.
TIT.
Tabela 2. Sumário das descrições petrográficas dos litotipos estudados na mina Fazenda Brasileiro, GBRI.
ALB.
2
4
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
88
MUSC.
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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(1971) e por Myashiro (1976). A aplicação destes critérios permitiu agrupar a maioria das rochas
estudadas nas séries toleiítica e cálcio-alcalina (Figura 6A).
Figura 6: Diagramas de classificação química utilizados para gerar agrupamentos para as
rochas estudadas no Itapicuru. (A) Diagrama AFM mostrando os limites entre os campos
cálcio-alcalino e toleiítico de acordo com a proposta de Irvine & Baragar (1971). (B)
Diagrama que discrimina campos de rochas ígneas, sedimentares e metassedimentares,
segundo a proposta de Garrels & Mackenzie (1971) aplicado aos “metapelitos” e
“aglomerados vulcânicos” da Mina Fazenda Brasileiro.
Dez (10) das amostras estudadas são identificadas em campo como metapelitos (NS
3215, 3218, 3220B, 3209A, 3207, 3226, 3206, 3241, 3209B, 3232). Contudo, o estágio de
alteração/hidrotermalismo não permite distinguir com clareza aquelas de natureza sedimentar e
as rochas de origem vulcânica (tufos, cinzas, etc.) sendo comum na mina denominações como
“metapelito vulcânico” ou “metapelito carbonoso”. Neste trabalho utilizamos a proposta de
Garrels e Mackenzie (1971) para fazer distinção entre aquelas de natureza ígnea das
sedimentares (Figura 6B). Apenas cinco (5) amostras (NS 3218, 3220B, 3209A, 3207, 3226)
confirmaram o caráter sedimentar.
O diagrama TAS foi utilizado para a nomenclatura das amostras ígneas considerando-se
a possibilidade de deslocamento de algumas amostras em função do grau de alteração
hidrotermal, processos relacionados com a mineralização e o metamorfismo de fácies xistoverde.
Figura 7: Classificação química para as rochas vulcânicas estudadas na Mina Fazenda
Brasileiro utilizando o diagrama de álcalis total versus sílica (TAS) segundo a proposta de
Middlemost (1994).
89
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
F
F
A
Série
Toleiítica
Série
Toleiítica
3237
3230
3215
3213B
Série Cálcio-Alcalina
Série Cálcio-Alcalina
A
Série
Cálcio-Alcalina
Série Toleiítica
LEGENDA
0,3
Ultrabásicas
Básicas
Intermediárias
Na 2 O / A l 2 O 3
A
B
3209B
Rochas Ígneas
3232
3241
3206
3215
0,2
3226
Ácidas
Tendência
Shohonítica
M
M
3220B
Rochas Sedimentares e
Metassedimentares
0,1
Granitos
3218
Sedimentares
3209A
3207
K2O / A l 2 O 3
0,0
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
Figura 6: Diagramas de classificação química utilizados para gerar agrupamentos para as
rochas estudadas no Itapicuru. (A) Diagrama AFM mostrando os limites entre os campos
cálcio-alcalino e toleiítico de acordo com a proposta de Irvine & Baragar (1971). (B) Diagrama
que discrimina campos de rochas ígneas, sedimentares e metassedimentares, segundo a
proposta de Garrels & Mackenzie (1971) aplicado aos “metapelitos” e “aglomerados
vulcânicos” da Mina Fazenda Brasileiro.
90
Sodalitito / Nefelinóide / Leucitóide
Fonolito
15
Foidito
Traquito
T
Fo efrino
lit
o
F
Te ono
fri to
Traquidacito
Basalto
Andesito
Basáltico
o
rit
Te
f
Riolito
3213A
PicroBasalto
0
TraquiAndesito
3227
TraquiAndesito
Traqui- Basáltico
Basalto
5
3233
3236
3240
3213B
Andesito
10
40
50
60
Dacito
Na2O + K2O (%)
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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Silexito
70
80
SiO2 (%)
Série
Cálcio-Alcalina
Série Toleiítica
LEGENDA
Ultrabásicas
Básicas
Tendência
Shohonítica
Intermediárias
Granitos
Ácidas
Sedimentares
Figura 7: Classificação química para as rochas vulcânicas estudadas na Mina Fazenda
Brasileiro utilizando o diagrama de alcalis total versus sílica (TAS) segundo a proposta de
Middlemost (1994).
91
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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AS ROCHAS DE AFINIDADE TOLEIÍTICA
Trinta e quatro (34) das amostras estudadas apresentam tendência toleiítica (Tabela 1).
Elas distribuem-se, em função do teor de sílica, entre termos ultrabásicos (nove amostras, três
réplicas: 3240, 3240-1, 3233, 3233-1, 3236, 3236-1, 3239, 3222, 3219, 3235-B, 3228, 3234),
básicos (12 amostras, três réplicas: 3217, 3208, 3208-1, 3242, 3216, 3221, 3223, 3229, 3237,
3210, 3230, 3210-1, 3212-A, 3212-B, 3225), e intermediários (cinco amostras: 3244, 3243,
3224, 3213-B, 3213-A). Uma (1) amostra, a NS3215, um aglomerado vulcânico, apresenta
caráter toleiítico ácido. A tendência toleiítica destas rochas é evidente no diagrama AFM (Figura
6). A amostra mais ácida (3215) contudo, caminha em paralelo a linha divisória do campo
cálcio-alcalino, posicionando-se diferentemente em relação à maioria das amostras deste
grupo. Considerando-se ser este um aglomerado vulcânico, interpreta-se este posicionamento
distinto como reflexo da alteração. A amostra 3213B, aparentemente de natureza cálcioalcalina, foi confirmada como toleiítica aplicando-se os parâmetros de Myashiro (1974).
Rochas Ultrabásicas (TUB)
De acordo com os critérios de Middlemost (1994), as rochas toleiiticas de caráter
ultrabásico (UBT) que ocorrem na MFB correspondem a basaltos (Figura 7). Na mineralogia
predominam anfibólio (13-30%), plagioclásio (7-46%) e biotita (2-8%). Parte deste plagioclásio
foi descrito como albita, provavelmente devido à ação dos processos hidrotermais. Nas fases
acessórias predominam os minerais opacos (1-20%), carbonato (10-35%), clorita (19-44%),
apatita (~1%) e traços de zircão, epidoto, argilo-minerais, muscovita e oxido de ferro. Veios
carbonáticos ocorrem com frequência cortando estas amostras e um veio granítico foi descrito
cortando a amostra NS3236. Quartzo e feldspato-k foram descritos em algumas das amostras
pertencentes a este grupo (Figura 8A).
92
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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Figura 8: Fotomicrografias das texturas observadas nas rochas toleiiticas. Ultrabasicas:
(A) Textura típica das toleiticas ultrabásicas, (B) Carbonato em geminação polissintética.
Básicas: (C) Fenocristais de augita e opacos em metagabro, (D) Aglomerado de apatita e
carbonato em meta-andesito, (E) Fenocristal de plagioclásio com geminação carlsbad, (F)
Foliação marcada pela biotita e clorita cortada por lente de calcita+quartzo+albita.
Intermediarias: (G) Fenocristal de anfibólio deformado em matriz recristalizada, (H)
Textura típica das rochas toleiticas intermediarias. Carb=carbonato, Plag=plagioclásio,
Anf=anfibólio, Op=opaco, Cl=clorita, Ep=epídoto, Qz=quartzo, Bt=Biotita.
O anfibólio grada entre hornblenda e actinolita-tremolita, ocorrendo tanto como
fenocristais milimétricos, como na matriz fina. Os cristais apresentam hábito prismático e radial,
aparência fibrosa, são sobrecus a anídricos, exibem pleocroísmo em tons de verde, alta a
média birrefringência e bordos irregulares. Alguns cristais possuem substituição por clorita nos
bordos e apresentam-se totalmente deformados.
O plagioclásio (An 24-30) ocorre como grãos anídricos a sobrecus (Figura 8A), que
apresentam geminação albita e albita-carlsbad, e aspecto turvo devido à substituição parcial por
carbonato, sericita e/ou argilo-minerais. Em alguns grãos a substituição é bem nítida nos bordos
corroídos onde se desenvolvem agregados granoblásticos muito finos de albita. Em função de
sua alteração é difícil determinar o teor de An para nomear o plagioclásio, cuja natureza cálcica
(andesina-labradorita) é vislumbrada na litogeoquímica e em algumas destas amostras.
Localmente esta substituído por sericita e argilo-minerais, que resultam provavelmente da sua
alteração. A albita ocorre agregados poligonais muito finos e não geminados, nos bordos do
plagioclásio andesinico ou associada ao quartzo e carbonato. É substituída por minerais de
argila.
A biotita apresenta cor marrom avermelhado, alta birrefringência, e pleocroísmo variando
do castanho pálido ao marrom amarelado. Exibe formas subédricas a anédricas, bordos
93
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
A
B
Plag
Op
Ap
Carb
Carb
Carb+Qz
Carb+Qz
Carb
Bt
Plag
Plag
NS3233
250 mm
NS3240
250 mm
C
Augita
Op
Carbonato
Apatita
Carbonato
10mm
NS3216
50mm
NS3217
F
E
Op
Plag
Carb+Qz+Plag
Op
Bt+Cl
NS3223
250mm
NS3229
50mm
H
G
Anf
NS3244
10 mm
NS3224
50mm
Figura 8. Fotomicrografias representativas das texturas observadas nas rochas toleiiticas. Ultrabasicas:
(A) Textura tipica das toleiticas ultrabasicas, (B) Carbonato em geminacao polissintetica. Basicas: (C)
Fenocristais de augita e opacos em metagabro, (D) Aglomerado de apatita e carbonato em metaandesito, (E) Fenocristal de plagioclasio com geminacao carlsbad, (F) Foliação marcada pela biotita e
clorita cortada por lente de calcita+quartzo+albita. Intermediarias: (G) Fenocristal de anfibolio deformado em matriz recristalizada, (H) Textura tipica das rochas toleiticas intermediarias. Carb=carbonato,
Plag=plagioclásio, Anf=anfibólio, Op=opaco, Cl=clorita, Ep=epídoto, Qz=quartzo, Bt=Biotita.
94
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
totalmente irregulares e por vezes deformados, e aparece tanto como cristais isolados como em
agregados em contato irregular com o anfibólio e/ou em torno de minerais opacos, e como
lamelas associadas a massas de quartzo e albita (Figura 8A).
Os minerais opacos apresentam formato anédrico (Figura 8B) e raramente euédrico,
disseminados de forma aleatória ou alinhados segundo a foliação da rocha, ou ainda
associados aos veios carbonáticos. Na sua maioria são representados por sulfetos
(predominando pirita, arsenopirita) e magnetita. Exibem bordos irregulares e alguns cristais
aparecem fraturados.
O carbonato, anédrico, possui aspecto turvo e ocorre em agregados. A geminação
polissintética bem desenvolvida pode ou não estar presente. Ocorre em micro-lentes dispostas
segundo a foliação da rocha, como uma massa irregular, preenchendo veios, disseminado, ou
em agregados entre os minerais de anfibólio e plagioclásio (Figura 8B).
A clorita marca a foliação da rocha estando presente em varias amostras., associada
aos anfibólios e aos micro-veios de albita e quartzo. Suas lamelas exibem hábito radial e
prismático, com ângulo de extinção em torno de 23º.
A apatita, euédrica a subédrica, apresenta aspecto turvo devido à grande quantidade de
inclusões fluidas (conatas). Possui bordos irregulares e encontra-se disseminada na rocha
(Figura 8A) com alguns cristais totalmente fraturados.
Dentre os traços predominam ( (i) o epidoto, anédrico, dispõe-se na matriz, em contato
com o anfibólio; e, (ii) o óxido (hidróxido?) de ferro, translúcido, que se dispõe ao longo da
clivagem da rocha. O zircão, quando presente, provoca halos metamíticos no anfibólio.
O quartzo, anédrico e com bordos irregulares e/ou curvos e corroídos, foi observado em
micro-veios, com textura poligonal, e formando agregados em paralelo a foliação da rocha.
Nos veios carbonáticos que cortam estas rochas (Figura 9A), o carbonato subédrico a
95
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
anédrico e de granulação fina a media, ocorre em agregados, sempre exibindo geminação
polissintética. Estes veios em padrão stockwork cortam a rocha aleatoriamente e os carbonatos
estão sempre associados a cristais anídricos de quartzo em extinção ondulante, minerais
opacos disseminados, e albita subédrica.
Figura 9. Fotomicrografias representativas das texturas observadas nas rochas coletadas
nos furos da MFB. (A) Vênulas e Micro-veios quartzo-carbonáticos cortando o metagabro toleiítico, (B) Fenocristais de arsenopirita no meta-gabro, (C) Textura grossa em
meta-gabro cálcio-alcalino, (D) Textura da rocha meta-pelitica vulcânica, (E) Textura do
metapelito carbonoso NS3218, cortada por veio de quartzo e carbonato, (F) Veio de
quartzo cortando o metapelito NS3220B. No veio granítico boudinado que passa a veio de
quartzo puro e corta a amostra 3236 observou-se feldspato alcalino, subédrico a
anédrico, macla Carlsbad, bordos irregulares e estão totalmente deformados. O quartzo
ocorre em agregados poligonais e a albita esta alterada e de aspecto sujo.
De acordo com a norma CIPW (Tabela 3) a mineralogia mais abundante nos TUB inclui
plagioclásio, diopsídio, hiperstênio, nefelina, olivina e acmita. Ilmenita e magnetita também
ocorrem com frequência na mineralogia normativa, assim como apatita, zircão e cromita, os
quais ocorrem em quantidades traços. O plagioclásio normativo presente é predominantemente
cálcico. Quartzo normativo aparece em três destas amostras. As amostras NS3240, NS3233, e
NS3236 estão bastante mineralizadas, com alto conteúdo de sulfetos. A analise química foi
realizada tanto por ICP-OES (com problemas para a abertura) quanto por FRX. A interpretação
dos seus dados químicos deve ser vista com alguma reserva.
Tabela 3. Tabela apresentando a mineralogia normativa, a partir da norma CIPW e alguns
parâmetros litogeoquímicos para as amostras estudadas.
96
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
A
B
Arsenopirita
C
D
F
E
clorita
Op
Quartzo
Carbonato + Quartzo
10mm
10mm
Figura 9. Fotomicrografias representativas das texturas observadas nas rochas coletadas nos furos da
MFB. (A) Venulas e Micro-veios quartzo-carbonaticos cortando o meta-gabro toleitico, (B) Fenocristais
de arsenopirita no meta-gabro, (C) Textura grossa em meta-gabro calcio-alcalino, (D) Textura da rocha
meta-pelitica vulcanica, (E) Textura do metapelito carbonoso NS3218, cortada por veio de quartzo e
carbonato, (F) Veio de quartzo cortando o metapelito NS3220B.
97
0.6
Na2CO3
100.0
46.4
30.0
36.7
45.3
50.5
88.2
41.0
3.2
2.9
0.0
0.0
1555
0.1
30.0
26.5
34.0
43.5
90.6
100.0
29.5
3.3
2.9
0.0
0.0
1464
0.1
Fe3+/(Total Fe) in rock
Mg/(Mg+Total Fe) in rock
Mg/(Mg+Fe2+) in rock
Mg/(Mg+Fe2+) in silicates
Ca/(Ca+Na) in rock
Ca/(Ca+Na) in plagioclase
Differentiation Index
Calculated density, g/cc
Calculated liquid density, g/cc
Calculated viscosity, dry, Pas
Calculated viscosity, wet, Pas
Estimated liquidus temp., °C
Estimated H2O content, wt. %
0.1
1447
0.0
0.0
2.9
3.3
72.5
52.3
39.1
31.0
30.0
100.0
100.0
100.0
0.0
0.0
0.1
6.9
5.2
9.6
31.7
0.3
Total
Calcita
41.4
-43.1
0.8
Na2SO4
0.2
3.9
19.0
15.5
21.0
0.2
Anidrita
Fluorita
Halita
Pirita
Esfênio
Cromita
Perovskita
Zircão
Apatita
Hematita
2.3
4.9
Ilmenita
Magnetita
Rutilo
Na2SiO3
K2SiO3
Acmita
7.1
35.5
Olivina
20.5
0.5
Larnita
Wollastonita
Hiperstênio
Diopsídio
Coríndon
Kalsilita
Leucita
1.1
40.8
15.9
10.6
Ortoclásio
Nefelina
0.1
1554
0.0
0.0
2.9
3.1
40.7
86.3
55.7
48.9
40.2
30.0
100.0
-43.3
42.0
0.0
0.0
0.2
4.5
21.1
14.5
20.4
0.4
40.3
0.1
1455
0.0
0.0
2.9
3.2
50.9
100.0
81.0
56.7
44.5
36.0
30.0
100.0
0.0
0.0
0.8
6.1
4.0
2.9
13.0
22.2
0.7
11.1
39.2
-0.1
1645
-0.1
-0.1
2.9
3.0
16.2
96.7
40.6
37.5
29.6
30.0
100.0
-78.6
73.5
0.0
0.0
0.1
1.7
65.6
9.7
11.9
16.2
0.2
1284
0.2
0.2
2.9
3.3
48.4
60.8
81.9
20.9
14.9
10.9
30.0
100.0
0.0
0.8
8.6
3.9
11.6
12.5
0.3
1244
0.2
0.2
2.7
3.1
60.0
55.8
71.1
66.5
56.6
47.7
30.0
100.0
0.0
0.4
3.7
1.9
2.3
20.1
1.7
58.2
3222
25.9
0.2
34.3
29.2
Plagioclásio
18.5
13.9
3240 3240-1 3233 3233-1 3236 3236-1 3239
Ultrabásicas (SiO2 <45%)
Quartzo
Amostra
(% Volume)
Minerais Normativos
0.3
1224
0.2
0.2
2.7
3.1
54.9
94.6
97.1
67.6
60.0
51.2
30.0
100.0
0.0
0.2
3.8
1.3
17.3
22.5
7.1
40.3
7.6
0.3
1245
0.2
0.2
2.7
3.1
61.2
41.6
58.9
51.8
41.2
32.9
30.0
100.0
0.0
0.0
0.3
5.0
2.6
1.3
13.0
16.8
1.0
60.1
0.3
1241
0.2
0.2
2.8
3.2
55.9
74.6
85.0
36.9
26.7
20.3
30.0
100.0
0.0
0.0
0.4
7.0
4.3
15.8
16.7
0.5
37.2
18.2
3219 3235B 3228
0.3
1254
0.2
0.2
2.7
3.1
58.8
29.3
56.1
54.2
43.0
34.6
30.0
100.0
0.2
5.1
2.9
8.9
24.1
0.8
1.9
56.1
3234
0.5
1191
0.2
0.2
2.7
3.1
59.2
77.2
84.5
67.8
59.7
50.9
30.0
100.0
0.0
0.2
3.8
1.4
20.9
14.6
2.3
46.9
10.0
3217
0.7
1142
0.3
0.3
2.7
3.0
57.6
53.3
76.1
69.9
62.3
53.6
30.0
100.0
0.0
0.2
2.9
1.1
10.0
28.2
5.9
44.3
7.5
0.4
1209
0.2
0.2
2.7
3.0
59.6
60.6
76.8
67.6
59.7
50.9
30.0
100.0
0.0
0.3
3.2
1.2
13.1
22.7
10.0
49.2
0.4
0.3
1226
0.2
0.2
2.8
3.2
55.5
52.7
73.8
44.6
33.9
26.4
30.0
100.0
0.0
0.2
5.7
3.3
10.7
24.7
0.1
45.4
10.0
3208 3208-1 3242
0.3
1231
0.2
0.2
2.7
3.1
60.1
67.9
76.0
67.9
59.9
51.1
30.0
100.0
0.0
0.2
3.8
1.3
22.1
12.5
0.7
56.5
3.0
3216
0.6
1172
0.3
0.3
2.7
3.1
62.7
68.3
68.7
69.5
61.3
52.6
30.0
100.0
0.0
0.0
0.2
3.8
1.5
29.4
2.4
2.2
46.4
14.1
3221
0.2
1274
0.2
0.2
2.8
3.1
61.2
80.6
81.2
64.0
53.7
44.8
30.0
100.0
0.5
4.7
2.4
28.8
2.4
2.2
50.4
8.7
3223
0.7
1145
0.3
0.3
2.7
3.1
65.5
43.7
63.1
23.2
17.0
12.5
30.0
100.0
0.0
1.4
5.8
2.6
11.5
13.1
0.3
44.6
20.6
3229
0.6
1162
0.3
0.3
2.7
3.0
69.6
37.7
48.8
66.3
54.6
45.7
30.0
100.0
0.0
0.0
0.1
3.3
2.2
15.4
9.5
0.9
66.1
2.6
3237
0.9
1106
0.3
0.4
2.7
3.1
69.3
57.2
68.3
28.0
20.9
15.6
30.0
100.0
0.0
0.0
0.9
5.4
2.4
13.8
8.2
0.2
42.3
26.8
3210
Básicas (45% < SiO2 < 52%)
Serie Toleitica
0.8
1134
0.3
0.3
2.6
3.0
62.7
53.2
69.4
74.2
68.9
60.8
30.0
100.0
0.0
0.1
2.4
0.4
15.1
19.4
3.0
54.3
5.4
0.8
1134
0.3
0.3
2.7
3.1
63.7
60.5
78.0
24.7
18.1
13.4
30.0
100.0
0.0
1.1
5.6
2.6
8.4
18.6
0.2
38.4
25.2
0.9
1107
0.3
0.3
2.7
3.0
64.8
63.8
75.5
66.5
58.3
49.4
30.0
100.0
0.0
0.1
3.2
1.2
15.7
15.0
0.2
47.7
16.9
1.1
1085
0.3
0.4
2.7
3.0
58.7
51.2
79.2
67.4
59.3
50.5
30.0
100.0
0.1
2.3
0.9
2.5
35.6
0.4
43.7
14.6
1.2
1069
0.4
0.4
2.7
3.0
65.9
55.5
70.4
68.0
58.3
49.4
30.0
100.0
0.0
0.3
3.1
1.6
14.6
14.5
1.5
44.2
20.2
3230 3210-1 3212A 3212B 3225
0.9
1114
0.3
0.4
2.8
3.1
67.2
78.2
83.2
22.3
16.5
12.2
30.0
100.0
0.0
1.0
6.6
2.7
18.0
4.5
0.2
33.2
33.7
3244
1.1
1083
0.3
0.3
2.8
3.2
64.7
44.5
49.5
19.3
14.8
10.8
30.0
100.0
0.0
0.9
7.9
2.0
24.5
0.1
0.1
29.8
34.8
3243
1.1
1076
0.3
0.4
2.6
3.0
61.6
47.4
72.4
70.2
61.9
53.2
30.0
100.0
0.0
0.1
2.6
1.0
6.6
28.0
0.5
46.1
15.0
3224
1.6
1023
0.4
0.5
2.5
2.8
83.6
6.8
26.4
39.5
33.1
25.7
30.0
100.0
0.1
0.4
1.3
0.3
2.4
12.0
6.3
0.6
76.7
2.2
953
0.5
0.6
2.6
2.9
79.9
33.2
45.9
14.1
10.5
7.6
30.0
100.0
0.0
0.6
3.9
1.3
8.4
5.9
0.8
45.2
33.8
3213B 3213A
Intermediárias (52%< SiO2 <66%)
Tabela 3. Tabela apresentando a mineralogia normativa, a partir da norma CIPW e alguns parâmetros litogeoquímicos para as amostras estudadas.
Ácidas
5.9
617
0.9
1.5
2.4
2.7
93.8
10.1
11.7
32.6
24.6
18.6
30.0
100.0
0.0
0.1
0.8
0.3
2.8
2.2
12.0
18.6
63.2
3215
(SiO2 > 66%)
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
98
14.1
43.5
1.0
Plagioclásio
Ortoclásio
20.6
Hiperstênio
Zircão
0.3
0.3
1133
0.8
0.3
0.2
1180
0.5
Calculated viscosity, dry, Pas
Calculated viscosity, wet, Pas
Estimated liquidus temp., °C
Estimated H2O content, wt. %
2.9
2.6
3.1
63.9
58.7
Differentiation Index
2.7
49.7
80.6
Ca/(Ca+Na) in plagioclase
Calculated liquid density, g/cc
76.9
87.2
Ca/(Ca+Na) in rock
Calculated density, g/cc
52.5
61.5
57.9
67.5
43.6
49.1
Mg/(Mg+Total Fe) in rock
Mg/(Mg+Fe2+) in silicates
30.0
30.0
Mg/(Mg+Fe2+) in rock
100.0
100.0
Total
Fe3+/(Total Fe) in rock
Na2CO3
Calcita
Na2SO4
Anidrita
Fluorita
Halita
Pirita
Esfênio
Cromita
Perovskita
0.1
0.0
0.3
0.0
Apatita
Hematita
0.8
2.2
1.9
4.0
Magnetita
4.5
28.5
14.0
45.3
4.6
3220B
Ilmenita
Rutilo
Na2SiO3
K2SiO3
Acmita
Larnita
Olivina
Wollastonita
14.5
Diopsídio
Coríndon
Kalsilita
Leucita
Nefelina
3218
Quartzo
0.7
1140
0.3
0.3
2.7
3.0
58.9
82.6
93.2
74.6
68.3
60.1
29.9
100.0
0.1
1.9
0.6
0.3
38.4
12.5
37.5
8.9
3209A
1.2
1072
0.4
0.4
2.6
2.9
70.7
83.2
87.7
74.1
67.2
59.0
30.0
100.0
0.0
0.1
2.3
0.8
17.0
9.1
16.5
37.0
17.2
3207
3226
2.2
955
0.5
0.6
2.6
2.9
77.3
50.5
66.7
65.1
56.5
47.7
29.9
100.0
0.0
0.1
1.9
0.7
6.9
13.1
10.1
40.4
26.8
0.6
1162
0.3
0.3
2.7
3.0
62.9
38.8
63.2
65.5
56.8
48.0
30.0
100.0
0.0
0.2
3.0
1.4
9.8
22.7
10.8
51.5
0.5
3206
(SiO2 <45%)
(% Volume)
Amostra
Ultrabásicas
Minerais Normativos
Rochas Sedimentares
0.5
1177
0.2
0.3
2.7
3.0
62.5
54.3
68.9
75.2
70.2
62.3
30.0
100.0
0.0
2.4
0.3
0.7
15.0
19.1
2.6
59.9
32113
0.8
1130
0.3
0.3
2.6
3.0
65.6
47.8
61.6
75.3
69.2
61.2
30.0
100.0
0.1
2.4
0.6
17.1
14.3
1.7
59.3
4.6
3211
0.6
1167
0.3
0.3
2.7
3.0
54.6
41.5
75.4
68.1
58.9
50.0
30.0
100.0
0.1
2.1
1.0
11.1
31.1
2.0
7.3
45.3
3241
Básicas
(45% < SiO2 < 52%)
1.9
987
0.5
0.6
2.5
2.9
76.7
22.7
23.6
65.0
55.4
46.5
30.0
100.0
0.0
0.1
2.3
1.1
14.7
5.1
15.3
34.7
26.7
3220A
(52%< SiO2 <66%)
Intermediárias
3.4
843
0.6
0.8
2.4
2.7
91.1
23.7
29.4
62.7
53.2
44.4
30.0
100.0
0.0
0.2
1.0
0.4
4.7
2.6
10.9
52.4
27.8
3209B
3.1
865
0.6
0.7
2.5
2.8
86.2
35.3
36.8
61.2
51.1
42.2
30.0
100.0
0.0
0.1
1.9
0.9
10.5
0.5
9.9
42.5
33.8
3232
Série Cálcio-Alcalina
3.2
857
0.7
0.8
2.4
2.7
91.4
24.8
26.3
64.2
53.4
44.5
29.9
100.0
0.0
0.3
0.8
0.5
4.8
2.3
19.4
42.0
30.0
3246
Ácidas ( SiO2 > 66%)
3.5
831
0.7
0.9
2.4
2.7
92.6
13.0
14.3
70.5
59.6
50.8
30.0
100.0
0.0
0.3
0.7
0.4
4.5
1.5
11.8
53.6
27.2
3245
3.7
808
0.7
0.9
2.4
2.7
95.3
4.7
11.1
47.3
37.1
29.2
30.0
100.0
0.0
0.1
0.5
0.2
0.4
3.5
0.3
75.1
20.0
3238
3.2
883
0.6
0.8
2.4
2.7
87.7
24.2
63.6
52.3
43.4
29.9
100.0
4.2
0.0
0.2
0.7
0.4
3.8
3.0
17.3
42.6
27.8
3214
Granito
Teofilândia
Tabela 3. Tabela apresentando a mineralogia normativa, a partir da norma CIPW e alguns parâmetros litogeoquímicos para as amostras estudadas.
0.4
1211
0.2
0.2
2.6
2.9
77.4
36.0
38.6
60.6
51.4
42.6
30.0
100.0
0.0
0.2
3.0
1.2
9.2
9.1
9.8
3.6
64.0
3227
0.5
1175
0.3
0.3
2.6
2.9
65.8
56.6
73.1
77.3
71.6
63.8
30.0
100.0
0.1
1.9
0.5
2.4
5.9
23.5
8.8
57.0
3231
Básicas / Shoshoníticas
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
99
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Rochas Básicas (BT)
As rochas toleiiticas de caráter básico (TB) correspondem, predominantemente, a
andesito-basaltos, com termos basálticos e andesiticos (Figura 7). Distinguem-se dos TUB pelo
predomínio na moda do plagioclásio mais cálcico (Ca>30%), ocorrência do piroxênio (augita), e
da titanita. Um veio de quartzo ocorre cortando um veio carbonático na amostra NS3255.
Os cristais de plagioclásio (An30 a An32), tem caráter ígneo, aspectos turvos, e formas
anédricas a subédricas, sendo geminados segundo a lei albita, sendo alterados para sericita,
argilo-minerais e carbonato. A albita, subédrica a anédrica, é incolor e geralmente límpida,
podendo ser facilmente confundida com quartzo, com o qual esta por vezes associada. Ocorre
como agregados poligonais.Quando associada aos carbonatos na matriz clorítica, e/ou no
interior das vênulas carbonáticas, a albita é anédrica e de granulometria muito fina. Pode
ocorrer como grãos intersticiais à augita ou associada ao epidoto, provavelmente resultado da
recristalização metamórfica de plagioclásio.
O piroxênio é a augita. Os cristais são euédricos e prismáticos e apresentam textura
blastofitica com albita e epidoto intersticiais. O anfibólio apresenta cor esverdeada, e encontra
bastante deformado e alterado. Apresenta bordos irregulares, formas anédricas, hábito radial e
prismático, textura blastofítica com albita e epidoto intersticiais aos grãos de augita. As texturas
observadas sugerem tratar-se de hornblenda, resultado da substituição do piroxênio.
A biotita, subédrica a anédrica, ocorre dispersa em matriz ou como pequenos
fenocristais associados aos minerais opacos. São características das biotitas dos TB a extinção
olho de pássaro e a tendência a exibirem lineação em paralelo a foliação da rocha.
Os minerais opacos são sobrecus a anídricos, e estão alinhados na mesma direção dos
anfibólios. Predominam os sulfetos (arsenopirita, Figura 9B) e óxidos de hematita ou goethita.
Alguns destes cristais são magnetita e parte dos grãos parece ser pós-tectônica pois cresce
100
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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sobre a foliação marcada pela biotita deslocando-a, enquanto os grãos menores sao
lentiformes, paralelos a foliação, e possuem bordos irregulares.
A apatita exibe fraturamento, bordos límpidos e centros ricos em inclusões fluidas, e
euédrica forma porfiroblástos euédricos a sobrecus, contornados pela foliação, sugerindo um
caráter pre-tectônico. Ocorrem associadas ao anfibólio.
A clorita eh o principal mineral de alteração, delimitando a foliação descrita pela rocha
ocorrendo em agregados lamelares finos e intersticiais, de formas prismáticas e radiais.
A titanita é euédrica a subédrica, de cor castanho escuro, e com bordos curvos e retos. A
sericita possui alta birrefringência e é anédrica. O zircão é marrom e euédrico. O epidoto é
euédrico a anédrico formando cristais menores que os demais acessorios.
O carbonato geralmente apresenta geminação polissintética e formas subédricas a
anédricas. Distingue-se da albita e do quartzo pela alta cor de interferência e aparecem
disseminados ou em micro-veios, dispostos como grãos lentiformes alongados segundo a
foliação e associados à albita e quartzo. Os porfiroblastos podem exibir ate 4mm.
O quartzo, anédrico e arredondado, ocorre nas lentes de carbonato, com alguns bordos
corroídos. Os cristais de maior granulação estão associados a carbonato também de
granulação grossa, talvez representando ação hidrotermal ou formacao de amígdalas. Quartzo,
muscovita e carbonato também ocorrem em micro-veios de quartzo que cortam os TB.
Quartzo, plagioclásio (Ca >40%), ortoclásio (<3%), ilmenita, magnetita e apatita (tr.)
ocorrem como fases normativas em todas as amostras deste grupo (Tabela 3). Diopsídio,
hiperstênio, zircão (tr.) e cromita (tr.) também foram observados como fase normativa na
maioria das rochas estudadas. Nos TB não foram observadas olivina e acmita normativa,
comuns aos TUB.
101
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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Rochas Intermediárias e Ácidas
As rochas toleiiticas de caráter intermediário (TI) plotam, de acordo com os critérios de
Middlemost (1994), no limite entre os campos dos andesitos-basálticos e andesitos. Existem
contudo termos daciticos e uma amostra, a 3213B, com caráter mais potássico (tendência
shoshonítica?) que plota no campo dos traquitos (Figura 7). Apenas uma amostra toleiítica de
caráter ácido (TA) foi identificada neste estudo, a 3215, o que limita as considerações aqui
apresentadas. Esta amostra plota no campo dos riolitos (Figura 7).
Nas TI o anfibólio é a hornblenda, anédrica, ocorrendo nas cores (i) verde amarelado e
(ii) verde escuro. Estes cristais exibem bordos irregulares, agregados com tendência radial ou
habito prismático, e alta birrefringência.
O plagioclásio é mais sódico que nas amostras toleiticas menos evoluídas, com o teor
de An variando de 5-29%, predominando os termos mais sódicos. Anédrico, exibe extinção
ondulante e pode ser diferenciado do quartzo apenas pela leve alteração para minerais
argilosos. Apresenta textura granoloblástica, geminação segundo a lei albita, formando
agregados poligonais e sendo substituída por sericita. Localmente apresenta-se como ripas e
distribui-se em matriz gronofirica.
O quartzo apresenta extinção ondulante, bordos irregulares, formas anédricas e baixo
relevo. Geralmente ocorre na forma de agregados poligonais, sugerindo uma possivel
recristalização a partir de fenocristais pré-existentes, ocorrendo associado com a albita. Na
amostra 3243 encontra-se fortemente estirado, com bandas e lamelas de deformação.
O carbonato ocorre de forma isolada nestas rochas mais evoluídas da serie toleiitica,
sendo provavelmente resultado do processo de alteração do anfibólio cálcico e da albita. Nestas
rochas não apresenta geminação ou clivagem. A clorita aparenta também ser resultado de
processo de alteração do anfibólio, exibindo lamelas bastante distorcidas. Foi também
102
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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identificado nestas rochas o epidoto, anédrico a subédrico.
A apatita eh anédrica a subédrica, encontra-se fraturada e ocorre de forma isolada ou
formando agregados, dcom bordos irregulares e grande quantidade de inclusões fluidas no
centro do cristal, com zoneamento migrando para bordas mais límpidas.
Os minerais opacos são anídricos e acompanham a foliação. São sulfetos,
especificamente a pirita, e também óxidos. Esfênio esta presente, subédrico, e o K-feldspato,
anédrico, esta levemente substituído por argilo-minerais e sericita e apresenta geminação
carlsbad. Ocorre em intercrescimento granofírico com quartzo e plagioclásio.
Nas TI ocorre ainda a granada, substituída nos bordos pelo anfibólio, formando uma
coroa de reação indicativa do metamorfismo. Apresenta-se quebrada e subédrica.
A mineralogia normativa predominante para as TI corresponde a quartzo, plagioclásio
(sódico e cálcico), ortoclásio (<3%), ilmenita, magnetita e diopsídio e hiperstênio. Zircão ou
cromita se alternam em quantidades traços. Na amostra 3213B o quartzo normativo é ausente e
ao invés dele ocorre a nefelina. Na TA, as quantidades de ortoclásio normativo são mais
elevadas, o coríndon normativo ocorre no lugar do diopsídio e magnetita e ilmenita são traços
(Tabela 3).
ROCHAS DE AFINIDADE CÁLCIO-ALCALINA
Dez (10) das amostras estudadas apresentam tendência cálcio-alcalina (Tabela 1) de
acordo com os critérios de Irvine e Baragar (1971). Elas distribuem-se, em função do teor de
sílica, entre termos ultrabásicos (1 amostra: 3206), básicos (3 amostras: 3241, 3211-3, 3211),
intermediários (1 amostra: 3220-1) e ácidos (5 amostras: 3209-2, 3232, 3246, 3245, 3238). Uma
(1) amostra, a NS3214, tem também caráter cálcio-alcalino ácido, mas aparece com simbologia
distinta nos diagramas por tratar-se de uma rocha plutônica, o granito Teofilândia.
103
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Rochas Ultrabásicas e Básicas (CAL-UB)
De acordo com os critérios de Middlemost (1994) as rochas cálcio-alcalinas menos
diferenciadas da MFB correspondem a andesito-basaltos (Figura 7). Estes termos ultrabásicos
a básicos (CAL-UB) são ricas em plagioclásio, piroxênio, anfibólio e quartzo, com biotita
presente ocasionalmente. Os minerais acessórios são apatita, titanita, minerais opacos e
epidoto. Como minerais secundários estão presentes os carbonatos, clorita e sericita. Veios
carbontaticos cortam a amostra NS3241. A granulometria varia de grossa (Figura 9C) a
fina/muito fina e a textura microscópica característica destas rochas é apresentada na Figura
10A.
Figura 10. Fotomicrografias representativas das microtexturas observadas nas rochas da
MFB. Calcioalcalinas: (A) Textura nematoblástica, crenulação, cortadas por micro-veio de
carbonato + quartzo em rocha básica, (B) Fenocristal de anfibólio subédrico em matriz
de textura nematoblastica com a foliação marcada por biotita em rocha básica. (C)
Fenocristal de albita em matriz cloritizada, rocha intermediaria, (D) Textura
lepidogranoblástica cortada por micro-veio de quartzo+albita+carbonato em rocha acida.
Rochas de tendência shoshonitica: (E) Fenocristais de plagioclásio alterados em matriz
cloritizada, (F) Fenocristais de plagioclásio e feldspato alcalino em matriz cloritizada.
Carb=carbonato, Plag=plagioclásio, Anf=anfibólio, Cl=clorita, Qz=quartzo, Fss=feldspato.
O plagioclásio (An~33%) ocorre em cristais subedricos a euédricos, alterados resultando
em aspecto turvo, sendo substituidos por clorita, carbonato, sericita ou muscovita de granulacao
grossa, e podem apresentar geminacao albita e albita-periclina. A albita, anédrica, sem
geminação, límpida, forma agregados granoblásticos poligonais na matriz ou nos bordos do
plagioclásio.
O anfibólio verde esta presente em quase todas as amostras estudadas. Apresenta
104
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A
B
Bt
Carb+Qz
Anf
50mm
NS3241
C
10mm
NS3241
D
Carb
+ Qz
Cl
Albita
10mm
NS3220A
250mm
NS3232
F
E
Plag
Cl
Op
Plag
Fss
NS3227
10mm
NS3231
10mm
Figura 10. Fotomicrografias representativas das microtexturas observadas nas rochas da MFB. Calcioalcalinas:
(A) Textura nematoblástica, crenulação, cortadas por micro-veio de carbonato + quartzo em rocha basica, (B)
Fenocristal de anfibolio subedrico em matriz de textura nematoblastica com a foliacao marcada por biotita em
rocha basica. (C) Fenocristal de albita em matriz cloritizada, rocha intermediaria, (D) Textura lepidogranoblástica
cortada por micro-veio de quartzo+albita+carbonato em rocha acida. Rochas de tendencia shoshonitica: (E)
Fenocristais de plagioclasio alterados em matriz cloritizada, (F) Fenocristais de plagioclasio e feldspato alcalino
em matriz cloritizada. Carb=carbonato, Plag=plagioclásio, Anf=anfibólio, Cl=clorita, Qz=quartzo, Fss=feldspato.
105
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formas subédricas a anédricas, eh prismático, e possui bordos irregulares. Na amostra
NS3241B apresenta-se em bandas.
Os cristais de biotita apresentam pleocroísmo marrom avermelhado a marrom claro,
formas anédricas a subédricas, bordos irregulares, cor variando do castanho avermelhado a
marrom, com lamelas pleocróicas de castanho avermelhado a castanho, ocorrendo em bandas
alternadas pelo anfibólio. Os bordos são irregulares e o hábito lamelar. Estes cristais estão
totalmente deformados.
O quartzo tem extinção ondulante, eh anédrico e límpido, e ocorre em agregados ou
associados à albita e ao carbonato.
Os minerais opacos incluem sulfetos e oxidos de ferro, são anédricos, e localmente sao
substituídos por hidróxidos de ferro marrom, translúcidos, que aparecem dispersos na rocha.
Exibem bordos irregulares com o anfibólio e a biotita. Os sulfetos ocorrem geralmente no
interior dos veios carbonaticos, com granulação grossa e formas anedricas, associados à albita.
A titanita tem cor marrom, eh anedrica e aparece associada a biotita. A muscovita,
subédrica a anédrica, forma grandes cristais que ocorrem associados à clorita. A matriz
cloritizada caracteriza-se por um agregado de clorita, albita, e carbonato. A clorita circunda a
maioria dos minerais da rocha, eh lamelar, anédrica, e apresenta birrefringência anômala, em
tons do azul Berlim e cinza. A apatita ocorre em cor acinzentada.
O carbonato é anédrico a subédrico, apresenta granulação fina, possui aspecto turvo, e
ocorre em agregados, com e sem geminação polissintética, clivagens quase perfeitas e bordos
regulares e irregulares nos contatos com os demais minerais. Podem ocorrer
em massas
irregulares, disseminadas e/ou agregadas, dispostos em paralelo a foliacao da rocha ou
dobrados juntos com a foliacao. Veios de carbonato com quartzo, mineralizados com sulfetos
ou nao, sao frequentes. Neles ocorrem fenocristais de plagioclasio geminados com até 0,6 mm,
porém não foi possível determinar o teor de An (NS3241B).
106
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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A mineralogia normativa das CAL-UBB caracteriza-se pela ocorrencia de olivina ou
nefelina nas amostras onde o quartzo normativo eh ausente, presenca de plagioclasio (40-50%
Ca), ortoclasio, diopsidio e hiperstenio, ocasionalmente wollastonita. Ilmenita, magnetita e
quantidades tracos de apatita sao presentes.
Rochas Intermediárias e Ácidas (CAL-IA)
As rochas cálcio-alcalinas de caráter ácido plotam, de acordo com os critérios de
Middlemost (1994), no limite entre os campos dos dacitos e riolitos (Figura 7). Apenas uma
amostra intermediária foi identificada neste estudo (3220A). Ela plota no campo dos andesitos
(Figura 7).
O plagioclásio é anédrico, tem granulação grossa (Figura 10C), e aspecto turvo devido a
substituicao por sericita. Apresenta maclas segundo as leis albita e albita-carlsbad.O anfibólio
(hornblenda) é marrom, anedrico a subedrico, prismatico, e apresenta pleocroísmo verde claro
a verde oliva. Alguns cristais exibem habito radial. A biotita tem cor castanha avermelhada,
formas subedricas a anedricas, eh prismatica. E ocorre delimitando a foliacao da rocha, com
contatos curvos com os demais critais.
A clorita tem forma anédrica, sendo disposta em agregados lamelares e representando
com frequencia a matriz da rocha.
O quartzo possui extinção ondulante, forma anédrica e eh ímpido. Ocorre em agregados
com os demais minerais felsico e apresenta textura granoblastica poligonal. Eh dificil diferencialo da albita pois ambos apresentam extincao ondulante. Em alguns cristais o carbonato
apresenta geminação polissintética. No geral tem granulação fina e bordos irregulares.
Os minerais opacos sao anedricos, translúcidos, marrons, geralmente estão sendo
substituidos por óxidos ou hidróxidos de ferro, que parecem estar “cimentando” os demais
minerais da rocha, dispondo-se nos limites intergranulares ou preenchendo fraturas da rocha.
107
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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Alguns estao alinhados segundo a foliacao descrita pela rocha. Sulfetos tambem foram
identificados tanto em microscopia quanto na lupa binocular. A titanita aparece em agregados
nos bordos de minerais opacos.
Dentre as fases acessorias destacam-se a apatita, que ocorre como cristais subedricos
disseminada na matriz ou inclusa em anfibolio. Raros cristais de zircao, subedricos, foram
identificados, apresentando halos radioativos e sendo envolvidos pela biotita.
Nos veios quartzo carbonaticos que cortam estas rochas o quartzo possui textura
granoblastica poligonal e o carbonato apresenta geminacao polissintetica (Figura 10D).
Os CAL-IA tem como caracteristica o elevado (>20%) conteudo de quartzo normativo
(Tabela 3). Como fases normativas predominam ainda plagioclasio sodico (5-35% Ca),
ortoclasio, hiperstenio, ilmenita, magnetita e quantidades tracos de apatita e zircao. Diopsidio e
corindon alternam-se.
Granito Teofilândia
Uma amostra plutônica que corta a sequência vulcanossedimentar na região da Mina Fazenda
Brasileiro, o granito Teofilândia (3214), foi estudada em conjunto para comparação (Figura 7).
Análises adicionais estão disponíveis em Rios (2002). Sua mineralogia normativa eh
praticamente identica a das vulcanicas calcio-alcalinas acidas exceto pela ocorrencia de fluorita
(Tabela 3).
ROCHAS DE AFINIDADE SHOSHONITICA
Durante os trabalhos de classificação química destas rochas, duas (2) amostras
apresentaram tendencia shoshonítica. Esta é a primeira vez que rochas com estas
características são identificadas entre os tipos vulcânicos do Itapicuru.
108
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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De acordo com os critérios de Irvine e Baragar (1971) elas apresentam tendência cálcioalcalina (Tabela 1) e foram tratadas junto com as amostras deste grupo nos diagramas
litogeoquímicos. Em função do teor de sílica estas amostras são, respectivamente, ultrabásica
(3227) e básica (3231).
De acordo com a mineralogia normativa (Tabela 3), estas rochas caracterizam-se pelos
elevados conteudos de plagioclasio (sodico-calcico), ortoclasio, nefelina e diopsidio, ausencia
de quartzo e presenca de olivina normativa.
ROCHAS SEDIMENTARES
Este artigo nao se propoe a discutir as rochas de natureza sedimentar. Sua proveniencia
eh objeto de um trabalho especifico (Rios et al, em preparacao). Ressaltamos contudo aqui que,
de acordo com a norma CIPW (Tabela 3), a mineralogia destas rochas nao varia muito em
relacao aos termos igneos. Em campo ha dificuldade de diferenciar os termos sedimentares dos
aglomerados e tufos vulcanicos (vide Figura 9D). Os minerais normativos mais abundantes
nestas rochas sao
plagioclásio, diopsídio, hiperstênio, e quartzo, com algumas amostras
apresentando wollastonita ao inves de hiperstenio. Ilmenita, magnetita alem de quantidades
tracos de apatita e zircao também ocorrem em sua mineralogia normativa. Chamam a atencao
os elevados teores de Ca apresentados para estes plagioclasios normativos.
LITOGEOQUIMICA E DISCUSSOES
Existem no momento dados suficientes para afirmar que as sequências litoestratigráficas
da mina Fazenda Brasileiro foram formadas a partir da consolidação de diferentes pulsos de
magma e os estudos petrograficos e litogeoquímicos aqui apresentados, fundamentados nas
análises de 45 (quarenta e cinco) amostras de diferentes níveis de furo de sondagem e
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afloramentos na região da mina Fazenda Brasileiro e confrontados com resultados ja
apresentados pela literatura, permitiram detalhar as variacoes quimicas destas rochas, em
especial em funcao de seus elementos menores e tracos, ratificando esta hipotese.
As análises realizadas a partir de diagramas variativos discriminativos demonstram
nitidamente a existência de um magmatismo bimodal: (i) vulcanismo toleiítico (basaltos e/ou
andesitos basaltos) e (ii) vulcanismo cálcio-alcalino (andesito e rochas piroclásticas). Apesar
disto, a petrografia destas rochas eh bastante monotona e, por si soh, incapaz de levar a
distincoes entre estes grupos quimicos.
Diagramas discriminativos foram utilizados para descrever as tendências evolutivas do
magma e a dos cumulatos bem como fazer inferência sobre as fases minerais que controlam as
tendências evolucionais das rochas em estudo, bem como identificar a trajetória evolucional
percorrida pelo(s) magma(s) ao se fracionar.
Os resultados das análises químicas (Tabela 1) de elementos maiores revelam grandes
variacoes composicionais para SiO2 (42,66% a 81,31%), Al2O3 (8,96% a 16,35%), Fe2O3 (2,07%
a 24,01%), MnO (0,02% a 0,34%), TiO2 (0,25% a 2,02%), CaO (0,45% a 14,05%), MgO (0,40%
a 6,76%), Na2O (0,56% a 8,77%) e K2O (0,02% a 2,87%). Estes teores tao distintos sustentam
as previsoes da literatura para varios pulsos magmaticos, provavelmente com variacoes
temporais associadas.
Para
melhor
classificar
estas
rochas
vulcanicas
sub-alcalinas
submetidas
a
metamorfismo de facies xisto-verde e alteracao hidrotermal, aplicamos a classificacao cationica
proposta de Jensen & Pyke (1982). Percebe-se que grande maioria das rochas toleiiticas
correspondem a basaltos-toleiiticos de alto ferro. Eh interessante observar que sao as rochas
basicas as que apresentam maior tendencia ao campo de alto magnesio, com 4 (quatro)
amostras (3208, 3221, 3230 e 3224) classificando-se como basaltos-toleiiticos de alto magnesio
(Figura 11A). As rochas da serie calcio-alcalina tem uma distribuicao ao longo deste trend,
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com amostras de riolitos, dacitos e basaltos calcio-alcalinos. Este padrão de distribuição é
idêntico ao apresentado por Condie (1976) (Figura 11A). As exceções são as amostras NS
3215, um riolito toleiítico, e as mais basicas do grupo cálcio-alcalino (3211 e 3206), que
adentram oo campo dos basaltos toleiíticos (Figura 11A).
Figura 11. Diagramas ternários para rochas vulcânicas aplicados às amostras da MFB:
(A) Classificação proposta para rochas vulcanicas de acordo com suas porcentagens
cationicas de Al, (Fet + Ti), e Mg. Os campos das series toleiitica, calcio-alcalina e
komateiitica correspondem a proposta de Jensen & Pyke (1982), com os limites
redefinidos por Rickwood (1989). Discriminantes geotectônicos com base em elementos
menores (B) Proposta de Pearce et al. (1975) para diferenciar entre basaltos oceânicos e
continentais. ; (C) Proposta de Mullen (1983) para basaltos e andesitos basaltos com 45%
- SiO2 - 54%. (D) Proposta de Pearce et al. (1977) com base na química de elementos
maiores para basaltos sub-alcalinos e andesiticos (51% < SiO2 < 56%, análises
recalculadas a seco).
As nomenclaturas quimicas propostas pelo TAS (Figura 7) sao compativeis com o
observado no diagrama R1 – R2 (De La Roche et al., 1980), com a mineralogia modal
observada, e com a presença de piroxênio (augita), quartzo e hiperstênio normativo (Tabela 3).
Dentre as rochas de carater toleitico, predominam os “basaltos toleiíticos” com
ocorrência de “basaltos andesiticos”. As amostras de carater cálcio-alcalino tambem
apresentam ampla variação de SiO2 com amostras classificadas como basaltos, basaltos
andesiticos, andesitos, dacitos e riolitos, mas seguindo um trend mais enriquecido em alcalis.
As amostras NS 3227 e NS 3231 apresentam tendência mais alcalina e caem, respectivamente,
nos campos traqui-basalto e traqui-andesito. É importante contudo ressaltar a persistência de
amostras que classificam-se nos campos da séries cálcio-alcalina alto K e mesmo shoshonítica.
111
ci
Da
to
Rio
lito
K2O
to
3215
ci
Da
to
3208-1
esi
Continental
3213B
Basalto Toleiitico
Alto-Mg
3208
d
An
3238
CA
TH
m
Ko
to o
sal
Ba teitic
a
m
Ko
P2O5
C
Mg
10MnO
Bon
IAT
CAB
MORB
OIT
TiO2
OIA
10P2O5
MgO
Granitos
Tendência
Shohonítica
4
3
FeOT
1 = Espalhamento do centro de ilha
(ex. Galapagos)
2 = Arco de ilha e
Margem continental ativa
3 = MORB
4 = Ilha oceânica
5 = Continental (basaltos orogênicos)
Ultrabásicas
Básicas
Intermediárias
Ácidas
LEGENDA
5
2
1
Al2O3
D
sub-alcalinos e andesiticos (51% < SiO2 < 56%, análises recalculadas a seco).
Pearce et al. (1977) com base na química de elementos maiores para basaltos
para basaltos e andesitos basaltos com 45% - SiO2 - 54%. (D) Proposta de
renciar entre basaltos oceânicos e continentais. ; (C) Proposta de Mullen (1983)
com base em elementos menores (B) Proposta de Pearce et al. (1975) para dife-
com os limites redefinidos por Rickwood (1989). Discriminantes geotectônicos
calcio-alcalina e komateiitica correspondem a proposta de Jensen & Pyke (1982),
porcentagens cationicas de Al, (Fet + Ti), e Mg. Os campos das series toleiitica,
MFB: (A) Classificação proposta para rochas vulcanicas de acordo com suas
Figura 11. Diagramas ternários para rochas vulcânicas aplicados às amostras da
SiO2 < 54%
e SiO2 > 45%
ito
ate
3219
sito
to
TiO2
sal
Oceânico
Al
lito
de
An
Rio
3215
Ba
B
A
Basalto Toleiitico
Alto-Fe
Série Toleiítica
TO
TEI
MA
O
K
Série
Cálcio-Alcalina
FeT + Ti
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As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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Enquanto a tendência cálcio-alcalina alto K já havia sido reportada por outros autores, rochas
vulcânicas com caráter shoshonítico são novidade no Itapicuru, em especial termos mais
básicos (SiO2 < 50%). Em relacao ao conteudo de aluminio observa-se que a grande maioria
das amostras apresentam carater metaluminoso com apenas três amostras (3221, 3220B e
3227) no campo peraluminoso, de acordo os criterios de Shand (1943).
Confrontando a distribuicao no diagrama AFM (Figura 6A), com a distribuicao das
amostras nos furos amostrados (Figura 5) percebe-se que não existe uma clara separação
estratigráfica com alternancias entre amostras de carater toleiítico e cálcio-alcalino. O diagrama
AFM (Figura 6A) foi utilizado para separar as amostras com tendência cálcio-alcalina das
toleiítica. Apesar de ambas já haverem sido reportadas por outros autores no Itapicuru, enfatizase a clara separação para as amostras coletadas na Faz. Brasileiro e a evolução ao longo do
trend M – F das amostras com natureza toleiítica que contrasta com a evolução FM – A das
amostras cálcio-alcalina. A única das amostras estudadas que foge a este padrão é a NS 3215
a mais ácida das rochas pertencente ao grupo toleiítico.
Pesquisadores como Pearce & Cann, 1973; Floyd & Winchester, 1975; Pearce e Norry
1979; Wood et al., 1979; Pearce, 1982; Meschede 1986; Rollinson, 1993, utilizaram dados
geoquímicos e isotópicos como uma importante ferramenta na discriminação de ambientes
tectônicos. Esta discriminação é visualizada por diagramas que têm como base, observações
empíricas que mostram as diferenças geoquímicas existentes entre os magmas dos diversos
ambientes tectônicos.
Os critérios de Pearce et al. (1975) permitem discriminar ambientes geotectônicos pela
diferenciação do comportamento da alumina e do ferro nas séries magmáticas, permitindo
diferenciar entre basaltos oceânicos e continentais. Considerando-se estes termos observa-se
que as rochas estudadas plotam nos campos de ambientes oceânico (toleiiticas) e em ambiente
continental (cálcio-alcalinas) (Figura 11B). Neste diagrama, o campo oceânico inclui MORB e o
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estágio de construção de plataforma das ilhas oceânicas e é necessário considerar a
mobilidade do K2O nas condições do GBRI (rochas alteradas e metamorfoseadas, Morrison
1978, Smith e Smith, 1976), o que segundo Pearce et al. (1975) elevaria os teores originais de
K2O e levaria a um deslocamento das amostras em direção ao vértice do potássio, campo dos
basaltos continentais. Por outro lado isto certifica as amostras alteradas que caem no campo
oceânico como de ambiente oceânico.
Para os diagramas de menores e tracos utilizamos apenas as amostras analisadas no
laboratorio acmelab, onde estes elementos foram dosados por espectrometria de massa (EM).
Mullen (1983) utilizou elementos menores para discriminar o ambiente geotectônico de basaltos
e andesitos basaltos com 45% - SiO2 - 54%. As diferenças entre magmas de arco vulcânico e
basaltos oceânicos são explicadas em termos de diferentes padrões de cristalização fracionada.
O diagrama tem a vantagem de utilizar o Mn, Ti, e P, os quais são relativamente imóveis e
insensíveis a processos hidrotermais em temperaturas do fácies xisto-verde, como é o caso das
rochas da MFB (Figura 11C), apesar da carbonatação poder alterar estes relacionamentos.
Pearce et al. (1977) com base na química de elementos maiores, discrimina a ambiência
de basaltos sub-alcalinos e andesiticos (51% < SiO2 < 56%, análises recalculadas a seco)
(Figura 11D).
Para as amostras da MFB observa-se que a suíte toleiitica parece evoluir de um
ambiente de ilha oceânica (TUB), seguindo para uma transição entre ilha oceânica e basaltos
orogênicos (TB e TI), com as amostras mais diferenciadas no campo do espalhamento de
centro de ilha, distribuição que Pearce et al (1977) assume para basaltos alcalinos de todos os
tipos de ambiente em superposição aos basaltos sub-alcalinos. A suíte cálcio-alcalina (Figura
11D) da MFB, por sua vez, concentra-se nos campos de arcos de ilha e margem continental
ativa, com algumas amostras no campo dos MORB e as mais diferenciadas (CAL-A) também
nos campos do espalhamento do centro de ilha.
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Na litogeoquímica há um crescimento significativo no interesse pelos elementos terras
rara, pois, a medida do seu grau de fracionamento em rochas pode ser indicativo para a gênese
das mesmas. Recentemente Verma et al. (2006) e Agrawal (2008) utilizaram parâmetros
baseados em elementos traços para a discriminação de ambiência tectônica. Considerando-se
a proposta de Verma et al. (2006) as rochas toleiiticas básicas e ultrabásicas caem
predominantemente no campo dos basaltos de ilhas oceânicas (OIB), enquanto as cálcioalcalinas (e de natureza shoshonitica) com teores similares de sílica classificam-se como
basaltos de arco de ilhas. Percebe-se ainda uma tendência dos TUB para os TB de variação de
OIB para MORB (basaltos de cordilheira meso-oceanica). Esta tendência é confirmada
aplicando-se os parâmetros de Agrawal (2008).
Com base nas distribuicoes dos elementos tracos, Condie (1976) propos separar as
rochas vulcanicas de greenstone belts arqueanos em dois grupos: (i) depletados e (ii)
enriquecidos. Os toleitos arqueanos depletados seriam caracterizados por distribuicoes
planares dos ETR e baixos conteudos de LILE enquanto os enriquecidos apresentariam
padroes enriquecidos em ETRL e em LILE (Figura 12A). Os komateitos sao incluidos no grupo
dos toleitos depletados, os quais sao as rochas mais comuns nos greenstone belts (50-90%).
Os toleitos enriquecidos seriam mais abundantes apenas nas porcoes estratigraficas
superiores, mas estariam presentes em todos os greenstones. Para os andesitos depletados
somaria-se as caracteristicas anteriores uma anomalia negativa de europio. Os andesitos
enriquecidos apresentariam dois sub-grupos (Figura 12A): (a) os pobres em alcalis seriam os
mais
abundantes,
similares
a
andesitos
calcio-alcalinos
modernos,
com
pequeno
enriquecimento em ETRL e baixos conteudos de LIL e os (b) ricos em alcalis estariam restritos
aos mais elevados niveis estratigraficos e apresentariam comportamento similar aos toleitos
enriquecidos. Dois sub-grupos foram tambem propostos para as rochas vulcanicas silicosas
(dacitos, riodacitos, riolitos) (Figura 12A): (a) as depletadas, aparentemente mais abundantes
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em volume, com baixos conteudos de ETRP e Y e as (b) nao depletadas, que nao apresentam
esta deplecao. Para todos os grupos Cr, Ni e Zr sao mais enriquecidos no Arqueano que em
similares modernos.
Figura 12. Diagramas multi-elementares para as concentrações de elementos terras raras
nas rochas toleiiticas (A), cálcio-alcalinas (B) e sedimentares (C) do GBRI na MFB,
normalizados pelo condrito (Boynton, 1984)
Os estudos litogeoquimicos aqui realizados demonstraram que, na MFB-GBRI, as
amostras menos evoluidas da suite toleiitica tendem ao campo dos basaltos toleiticos de alto
magnesio
(3212B,3217,3212A,3225,3208,
Jensen
1976,
Figura
11A)
e
podem
ser
correlacionadas com os toleitos e andesitos (depletados e pobres em alcalis) arqueanos de
Condie (1976). As rochas da serie calcio-alcalina, apresentariam a distribuicao classica
proposta por este autor para greenstones Arqueanos e os toleitos acidos e intermediarios 3215
e 3213B estariam dispostos fora da tendencia classica.
Dentre os termos metassedimentares observou-se que as rochas em campo
denominadas de MPC (metapelitos carbonosos) são, invariavelmente, pertencentes à série
toleiítica enquanto os CAX (actinolita-clorita-xistos) são rochas de natureza cálcio-alcalina. Os
termos descritos em campo como CCX (carbonato-clorita-xisto) classificam-se indistintamente,
tanto como toleiíticas, quanto como cálcio-alcalinas. Os dados, contudo são ainda muito
limitados e um estudo geoquímico mais amplo destes termos “metassedimentares” é necessário
para melhor caracterizar sua natureza (vulcânica ou sedimentar) e sua geoquímica (Figuras
11A, 12B).
Dentre as rochas estudadas na denominada Sequência Fazenda Brasileiro, predomina o
vulcanismo máfico toleiítico, colocado em um ambiente de fundo oceânico e com discordâncias
temporais entre diferentes pulsos magmáticos, com intercalações de eventos de erosão e
116
D
B
F
E
117
amostras intermediarias e acidas.
ultrabasicas e basicas, e (D) amostras intermediarias e acidas. Rochas da suite calcio-alcalina da MFB (E) amostras ultrabasicas e basicas, e (F)
toleiiticas Arqueanas estudadas por Condie (1976). (B) Rochas metassedimentares da MFB Rochas da suite toleiitica da MFB (C) amostras
Figura 12: Diagramas tipo spider para elementos terras raras, normalizados pelo condrito de Boynton (1984): (A) Rochas
C
A
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sedimentação. Os toleitos ultrabasicos (3240,3233,32363239,3222,3219,3235B,3228,3234, nao
analisados
por
EM)
bem
como
algumas
das
amostras
basicas
e
intermediarias
(3244,3210,3229,3213A) apresentam uma tendencia ao polo Fe total+Ti (Figuras 11A), que as
distingue da evolucao Arqueana tipica apresentada por Condie (1976), identica aquela
apresentada pelas rochas calcio-alcalinas da MFB. Esta impressao se dissipa ao avaliar o
comportamento dos ETR destes toleiitos, o qual eh identico ao apresentado pelos basaltos e
andesitos toleiiticos arqueanos depletados de Condie (1976, veja tambem amostra 11 de
Rollison 1983), com um padrao gaivota cerca de 10x mais enriquecido que os condritos de
Boynton (1984), marcados ainda por suaves anomalias negativas e positivas (NS3212B) de
europio e uma suave e persistente anomalia em Tm que nao foi identificada pelos autores
mencionados por nao terem realizado analises para este elemento. O comportamento dos
terras raras leves na amostra NS3208 discorda um pouco desta tendencia apresentando um
padrao mais caracteristico dos toleitos basalticos enriquecidos (Figura 12A,C).A amostra
NS3215, a mais acida da suite toleitica, apresenta o comportamento tipico das rochas silicosas
(riolitos) arqueanas de Condie (Figura 12 A,D), marcada ainda pelo padrao curvado tipico dos
TTGs arqueanos de Martin et al. (1994) e compartilhado pelos granitos arqueanos do Nucleo
Serrinha (Rios 2002).
Posteriormente há uma variação no contexto geotectônico, com o ambiente continental
predominando e a colocação de magmas de caráter cálcio-alcalino. Os furos permitem perceber
a inversão litoestratigráfica que ocorre na área da MFB, em especial o FSS00863. Neste furo
percebe-se claramente a transição do magmatismo toleiitico de fundo oceânico para o cálcioalcalino continental.Comparado as rochas arqueanos de Condie (1976),o comportamento dos
ETR para as rochas ultrabasicas e basicas desta suite oscila entre o dos andesitos enriquecidos
ricos em alcalis (NS3206) e o dos toleiticos depletados,mas ainda mais empobrecido em ETR
(Figura 12A,E).As rochas mais evoluidas desta suite (intermediarias e acidas) tambem
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apresentam dois padroes comportamentais, com um grupo similar ao dos TTGs arqueanos de
Martin et al. (1994), porem menos enriquecidos em ETRL e com suaves anomalias positivas em
europio (NS3238, 3245,3246),compartilhado pelo granito arqueano Teofilandia (NS3214), e
outro que nao distingue-se das rochas arqueanas de Condie (1976) e que parece ser
compartilhado pelo termos sedimentares da MFB (Figura 12 B, F).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A superposição e variedade de nomenclaturas que advem do aumento na quantidade de
trabalhos e no detalhamento dos dados disponiveis, muitas vezes, dificulta a compreensão da
geologia de uma area. Isto eh fato em regioes como o GBRI onde os trabalhos originais
estiveram predominantemente centrados nas rochas vulcanossedimentares associadas as
mineralizacoes e apenas mais recentemente comecaram a expandir para outros tipos litologicos
(plutonicas) e areas nao mineralizadas. O aumento na quantidade e variedade de informacoes
obtidas a partir das novas ferramentas geoquimicas, associados a disponibilizacao de amostras
de furos de sonda para estudos comecam a gerar conflitos entre os termos existentes, em
especial em relacao a nomenclatura utilizada nas minas.
Por este motivo, neste trabalho optou-se por apresentar as rochas de acordo com suas
classificações químicas e petrográficas, sem correlacioná-las às unidades e sequências
clássicas. Observou-se que os processos de alteração hidrotermal, em conjunto com os
eventos metamórficos e deformacionais que afetam as rochas do Itapicuru, dificultam e
impedem a correta distribuição dos litotipos estudados nas seqüências (Canto, Incó, Faz.
Brasileiro, Abóbora) e/ou nas unidades (UVM, UVF, US) da literatura. As superposicoes sao
frequentes e nao podem mais ser ignoradas.
Buscando um agrupamento mais objetivo dos tipos apresentados, optou-se por separar
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As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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as amostras estudadas em dois grupos químicos principais, de natureza toleiítica e cálcioalcalina. Constatou-se também que algumas amostras exibem claramente natureza alcalina,
potássica a ultrapotássica, sendo necessários estudos adicionais neste grupo, com uma
amostragem mais sistemática, para avaliar se estas rochas seriam correlacionadas aos termos
alcalinos do Paleoproterozóicos do NSer (Rios et al. 2009) ou se representariam um evento
anterior, de natureza Sanukitóide.
Durante os trabalhos de classificação química destas rochas, duas (2) amostras
destacaram-se por apresentar a dualidade alcalina/cálcio-alcalina típica da série shoshonítica.
Rochas com estas características ainda não haviam sido descritas dentre os tipos vulcânicos do
Itapicuru. Rios et al. (2000, 2009) descreve contudo, dentre as rochas plutônicas que cortam
este greenstone, rochas de características sanukitoides, alcalinas e shoshoniticas. Ainda é cedo
para afirmar a existência de um vulcanismo de caráter alcalino na região, contudo a
identificação destes dois exemplares chama a atenção para a necessidade de mais estudos
relacionados a esta questão.
Condie (1976), no classico estudo sobre o comportamento de elementos tracos em
greenstones Arqueanos, demonstrou que a alteracao progressiva, a diagenese, e o
metamorfismo de baixo grau, levam frequentemente a uma redistribuicao dos alcalis e de outros
elementos tracos relacionados e que os metais transicionais e os elementos terras raras, por
serem relativamente mais resistentes a estes processos, seriam os mais indicados em estudos
petrologicos destas rochas. Hoje sabe-se que a aplicação da abundância de ETR para a
solução de problemas petrogenéticos tem sido centrada na evolução de rochas ígneas, onde
processos como fusão parcial da crosta ou de materiais do manto, cristalização fracionada, e/ou
mistura de magmas, estão envolvidos. Estudos sobre o comportamentos dos ETR nas rochas
vulcanossedimentares do GBRI eram ate agora muito restritos e os novos dados aqui
apresentados permitem uma nova visao sobre as rochas vulcanossedimentares do Itapicuru.
120
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Os dados de elementos tracos e ETR sugerem que o Itapicuru represente um
greenstone comparavel ao de Barbeton (Australia) onde esta presente uma associacao
vulcanica bimodal e cuja ambiencia os associa a um modelo de arco vulcanico. A interpretação
dos dados obtidos neste estudo demonstra que vários ciclos de vulcanismo e sedimentação se
sucederam no Itapicuru e que os termos toleiticos apresentam caracteristicas comparaveis as
de rochas encontradas em greenstones arqeuanos enquanto as calcio-alcalinas possuem uma
bimodalidade, com rochas de comportamento similar aos termos arqueanos e outras nao. Para
um melhor detalhamento destes fenômenos e processos é necessária a ampliacao do numero
de analises de ETR em porcoes distintas do GBRI e a realização de estudos geocronológicos
de detalhe, e que envolvam métodos analíticos de alta precisão em fases minerais específicas
(zircão, badeleita, apatita e perovskita).
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem a equipe da Yamana Mineração, em especial ao grupo da mina
Fazenda Brasileiro, pelo apoio logístico durante os trabalhos de campo. Ao CNPq ao
financiamento (projeto universal ....), pelas bolsas de mestrado (processo ...) e produtividade em
pesquisa (processo....). A profa. Dra. Amalvina pelas discussões petrográficas. Aos revisores da
RBG pelas sugestões ao manuscrito.
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As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
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Capitulo 4
Considerações
Finais
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
4.
CONSIDERACOES FINAIS
Esta dissertação apresenta novos dados petrográficos e litogeoquímicos para as rochas
da sequência vulcanossedimentar do Greenstone Belt do Rio Itapicuru (GBRI), na região da
Mina Fazenda Brasileiro. O trabalho baseou-se principalmente em estudos nas rochas de
subsuperfície da mina Fazenda Brasileiro (MFB) especificamente na sequência Fazenda
Brasileiro. Para atingir os objetivos aqui propostos foram utilizadas 31 amostras de
testemunhos de sondagem da mina, com a finalidade de definir suas principais características
e compreender sua evolução.
O Cráton do São Francisco (CSF), onde está localizada a área de estudo, é o maior
remanescente de terrenos Precambrianos preservados na Plataforma Brasileira. Ele estendese por praticamente todo o Estado da Bahia, e avança em direção SW para Minas Gerais,
sendo considerado estável desde a Orogenia Brasiliana (Neoproterozóico). Rios et al. (2008,
2009, 2010) demonstram que a área nordeste do CSF, conhecida como Núcleo Serrinha
(NSer), sofreu uma história complexa de deformação, que durou pelo menos 1,5Ga. Os autores
acima citados descrevem uma sequencia de eventos que incluem, do mais velho para o mais
novo, (i) um estágio precoce de dobramentos provavelmente associado com falhas de
empurrão e metamorfismo regional a ~3,15Ga, (ii) um cisalhamento transpressional a ~2,15Ga,
o qual interpretam como responsável pelo trend N-S marcante que corta todas as litologias da
área em estudo e que ocorreu durante a Orogenia Transamazônica, seguidos por (iii) um
falhamento rúptil e reativação de antigas falhas, a ~2,07-2,08Ga, associado ao metamorfismo
termal provocado pela colocação do plutonismo alcalino potássico. A forte superposição e o
retrabalhamento com geometria co-axial deu então ao GBRI um estilo estrutural aparentemente
simples, que parece ter sido domindo por uma única foliação N-S.
126
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
Dissertacao de Mestrado - Zilda Gomes Pena
Os terrenos do GBRI estão situados na porção centro-sudeste do Nser, CSF. Possui
aproximadamente 80x40 km, sendo rodeado pelo embasamento granítico-gnáissico e cortado
por vários granitos de idade Arqueana. Como a maior parte dos greenstones do CSF, o GBRI
foi afetado por metamorfismo de fácies xisto-verde a anfibolito de baixo grau durante o
Paleoproterozóico, aproximadamente a 2,07-2,08 Ga, um período em que a região em estudo
também sofreu muitas intrusões de granitos potássicos pós-tectônicos e metamorfismo regional
de alta temperatura, relacionados ao pulso Riaciano da Orogenia Transamazônica (Rios et al.,
2009). A MFB, área em que foram coletadas as amostras estudadas, é uma das principais
minas de ouro do Estado da Bahia, contendo mineralização tanto nas rochas ígneas como nos
metassedimentos intercalados.
Os estudos petrográficos nas rochas do GBRI na MFB revelaram a presença de
diversas texturas, tanto ígneas reliquiares, como texturas indicação da atuação do
metamorfismo (crenulação, lepidoblástica, nematoblástica, granoblástica), que marcam a
foliação descrita pela rocha. A partir dos estudos petrográficos foram identificadas:
(i)
rochas máficas-ultramáficas composta basicamente por basaltos,
(ii)
uma sequencia de lavas félsicas e intermediárias variando em composição de
andesitos a riolitos. Ambas são cortadas pela suíte de TTGs Arqueanos e
Paleoproterozóicos, caracterizada na área de estudo pelos granitos Araci,
Barrocas e Teofilândia, e também pelo magmatismo alcalino potássico como,
por exemplo, o corpo de Barroquinhas. Corpos intrusivos sub-vulcânicos,
representados por riodacitos, quartzo-dioritos, e gabros são também reportados.
(iii)
a sequência metassedimentar consiste basicamente de metapelitos, metatufos e
xistos grafitosos, associados a carbonatos, e muitas vezes mineralizados em
127
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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sulfetos e metais-base, que representam um menor componente. Observou-se
que muitas vezes em campo rochas vulcânicas (tufos, cinzas) são mapeadas
como pertencentes a esta unidade metassedimentar seja pelo grau de alteração
da rocha, seja pela dificuldade de identificação e separação entre os termos
ígneos vulcânicos e os sedimentares nestas condições de hidrotermalismo e
metamorfismo.
Devido às evidentes dificuldades de separação entre as amostras e a limitação na
amostragem não foi possível definir nas sequências coletadas a partir dos furos os contatos
necessários para a delimitação das litologias nas unidades e sequências clássicas da literatura.
Em função disto preferiu-se estabelecer critérios litogeoquímicos para a descrição das
amostras estudadas. As análises químicas mostraram a presença de dois conjuntos distintos:
(i) toleiitico e (ii) cálcio-alcalino.
Foi ainda possível identificar rochas com características sugestivas de um vulcanismo
mais alcalino (shoshonítico) e distinguir rochas em campo descritas como sedimentares, como
em verdade rochas vulcânicas muito finas (cinzas, aglomerados) e alteradas. As variações
composicionais para SiO2 (42,66% a 81,31%), Al2O3 (8,96% a 16,35%), Fe2O3 (2,07% a
24,01%), MnO (0,02% a 0,34%), TiO2 (0,25% a 2,02%), CaO (0,45% a 14,05%), MgO (0,40% a
6,76%), Na2O (0,56% a 8,77%) e K2O (0,02% a 2,87%) mostram a diversidade deste conjunto
de rochas.
As várias estruturas vistas no GBRI não foram desenvolvidas uniformemente ao longo
de todas as unidades litológicas dentro e fora deste cinturão de rochas verdes e uma análise
estrutural e temporal mais detalhada é ainda necessária para, permitir um melhor entendimento
e distinção entre os sucessivos eventos tectônicos.
As primeiras idades apresentadas para o GBRI foram as isócronas Rb-Sr de 2080±90
Ma e 2000±200 Ma obtidas por Brito Neves et al. (1980) para a unidade intermediárias félsica
128
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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do Itapicuru, enquanto Mello et al. (2006) datou a unidade metassedimetnar, apresentando uma
idade de 2089±85 Ma, as quais desde então tem sido interpretadas como a idade de
cristalização destas rochas. Diversos autores tem demonstrado que as rochas do GBRI foram
metamorfoseadas no Paleoproterozóico (e.g. Silva et al. 2001, Rios et al., 2009). Quartzitos do
Cinturão Caldeirão, na porção norte do NSer, possuem uma idade U-Pb de sedimentação de
2687±16 Ma (Mello et al. 2006).
Rios et al. (2010) sugerem que o sistema Rb-Sr possa ter sido afetado pelo
metamorfismo regional termal Paleoproterozoico associado à colocação dos corpos alcalinos
tardios (Rios et al., 2009), como já observado nas rochas metavulcânicas de ContendasMirante e Mundo Novo. Estes mesmos autores apresentam idades U-Pb em zircão detritico de
duas amostras de biotita-xistos coletadas um pouco a norte da MFB, nas proximidades da Vila
Ambrósio. Os cristais de zircão detrítico estudados resultaram em idades variando de 2117 a
2166 Ma e em uma concórdia a 2145 ± Ma, concordante com a idade de granitos cálcioalcalinos Paleoproterozóicos que cortam o GBRI (e.g. Nordestina, Trilhado), uma possível fonte
para estes sedimentos.
O estudo das litologias permitiu determinar características petrográficas bem como sua
afinidade e classificação química. Os furos onde foram coletadas as amostras que
compuseram estas avaliacao estão localizados sobre um dos corpos mineralizado da MFB.
Existiram dificuldades para evidentes para a separação das unidades clássicas nos furos de
sondagem.
Durante o estudo petrográfico identificou-se a mineralogia das diferentes litologias,
estabelecendo os percentuais dos minerais presentes e suas nomenclaturas. As litologias mais
representativas dos furos analisados são Meta-gabro, Meta-andesito, Meta-pelito, Quartzocarbonato-albita-clorita-xisto, Carbonato-grafita-xisto e Albita-Anfibólio-xisto, Albita-carbonatografita-xisto, Meta-feno-andesito, Albita-carbonato-clorita-xisto, Meta-tufo, Metadiorito, Quartzo-
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As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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albita-clorita-xisto, Quartzo-plagioclasio-carbonato-albita-clorita-xisto, Albita-carbonato-clorita
xisto, Meta-feno-andesito, Metabasito, Biotita-clorita-carbonato-anfibólio-albita xisto, Biotitaalbita-anfibólio-carbonato-clorita-xisto,
carbonato-anfibólio-albita-xisto,
anfibólio-carbonato-xisto,
Clorita-anfibólio-carbonato-albita-xisto,
Clorita-albita-anfibólio-carbonato-xisto,
Carbonato-albita-biotita-anfibólio-xisto,
Feno-dacito,
CloritaAlbita-
Anfibólio-carbonato-albita-
grafita- xisto, Carbonato-albita-anfibólio-xisto, Quartzo-anfibólio-albita-xisto.
Os dados aqui apresentados colaboram trazendo uma melhor compreensão das
variações temporais e de caráter químicos entre os diversos termos litológicos, e para a
identificação de elementos estruturais em micro-escala como lineações e foliações dominantes
e relacionadas a eventos específicos em tempo e espaço. O fato é que as rochas descritas
como “Sequência Fazenda Brasileiro” estão relacionadas a eventos geológicos bem distintos,
envolvendo diferentes pulsos de vulcanismo intercalados por sedimentação. Estas dificuldades
na descrição das rochas do GBRI, na individualização dos pulsos vulcânicos, associada à
confusão de nomenclatura entre os termos de mina e os clássicos levam à proposição de
inúmeros modelos evolutivos para a região, o que torna ainda mais complexo o seu
entendimento.
Esta complexidade do GBRI relaciona-se a fatores que incluem: (i) a extensa evolução
química de cada uma das series magmáticas identificadas, com a presença de termos
ultrabásicos a ácidos tanto na série toleiítica quanto na cálcio-alcalina; (ii) a dificuldade de se
obter uma idade mais precisa para os diferentes grupos de rochas em função da limitação das
fases datáveis, (iii) a pronunciada recristalização e o intenso fluxo de fluidos ligados ao
processo de hidrotermalismo, metamorfismo e deformação, que mascaram e agravam a
complexidade estrutural da área.
São recomendados para os estudos posteriores trabalhos com a mineraloquimica, que
permitam avaliar o relacionamento do quimismo dos diversos minerais com condições físico-
130
As Rochas Vulcanossedimentares do GBRI na area da MFB: Petrografia e Geoquimica
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quimicos, possibilitando esclarecer parte dos aspectos magmáticos e metamórficos que
permanecem ainda sem definição. Os dados de elementos tracos e ETR sugerem que o
Itapicuru represente um greenstone comparavel ao de Barbeton (Australia) onde esta presente
uma associacao vulcanica bimodal e cuja ambiencia os associa a um modelo de arco
vulcanico. A interpretação dos dados obtidos neste estudo demonstra que vários ciclos de
vulcanismo e sedimentação se sucederam no Itapicuru e que os termos toleiticos apresentam
caracteristicas comparaveis as de rochas encontradas em greenstones arqeuanos enquanto as
calcio-alcalinas possuem uma bimodalidade, com rochas de comportamento similar aos termos
arqueanos e outras nao. Para um melhor detalhamento destes fenômenos e processos é
necessária a ampliacao do numero de analises de ETR em porcoes distintas do GBRI e a
realização de estudos geocronológicos de detalhe, e que envolvam métodos analíticos de alta
precisão em fases minerais específicas (zircão, badeleita, apatita e perovskita).
131
Capitulo 5
Referências
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