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THE ÁGUAS CLARAS Cu-SULFIDE ± Au DEPOSIT, CARAJÁS REGION, PARA, BRAZIL: GEOLOGICAL SETTING, WALL-ROCK ALTERATION AND MINERALIZING FLUIDS
O DEPÓSITO DE SULFETOS DE Fe-Cu ± Au DE ÁGUAS CLARAS, REGIÃO DE CARAJÁS, PARÁ, BRASIL: CONTEXTO GEOLÓGICO, ALTERAÇÃO HIDROTERMAL E FLUIDOS MINERALIZANTES
Autor
SILVA, CINTIA MARIA GAIA DA
VILLAS, RAIMUNDO NETUNO
Institución
Resumen
The Águas Claras deposit (ACD) is located in the central part of the Carajás ridge, Pará State, Brazil. Primary sulfide mineralization occurs in quartz veins emplaced along a brittle to brittle-ductile, NE-SW-striking shear zone with subvertical dips. This zone cross-cuts Archean siliciclastic sedimentary rocks of the Águas Claras Formation and basic sills. Supergene enrichment is a common feature even at depths down to 200 m where the sulfides are still partially preserved. Petrographic studies of the wall rocks and quartz veins allowed the identification of an intense hydrothermal alteration, characterized by chloritization, serialization, tourmalinization, silicification, argillization and carbonation, the first being the most widespread process. Texturally the vein quartz shows buck, comb, feather, phantom, breccia and deformation features. Fe-Cu sulfides ± Au are the main ore minerals with minor Zn and W. Pyrite and chalcopyrite are the dominant sulfides with subordinate sphalerite and arsenopyrite. The oxide phases are represented by magnetite, hematite and ferberite. Au was not observed but its occurrence has been reported in close association with arsenopyrite and chalcopyrite (Soares et al. 1994). The equilibrium assemblage pyrite-magnetite-hematite indjcates that relatively oxidizing conditions prevailed during the main mineralization stage with fo2 and fs2 ranges of 10-29 –10-23 atm and l0-9 –10-4 atm, respectively. The microthermometric data showed that the mineralizing fluids were essentially saline aqueous solutions corresponding to the NaCl-CaCl2-MgCl2-H2O system. Homogeneization temperatures were found to be between 360 and 100°C, although the most frequent range was 190-160°C. Two-phase inclusions presented salinity variations from 0.53 to > 23.5 wt. % NaCl equiv. whereas the halite-bearing ones showed salinities of 35-45 wt. % NaCl equiv. The changes in salinity at high to moderate temperatures (360-160°C) may represent cyclic events of the mineral deposition. On the other hand, low-salinity, low-temperature (130-100°C) fluid samples may represent later evolving solutions of the system or mixing with meteoric water. The ACD is structurally controlled and was formed at low depths consistent with the thermal regime, vein filling textures and low grade metamorphism of the country rocks. The vein system shows textural features that have been interpreted as the result of repeated pulses with multiple generations of quartz, sulfide assemblages and fluids of different salinities. A mineralização primária do depósito de Águas Claras (DAC), localizado na porção central da Serra dos Carajás, ocorre em veios de quartzo ao longo de uma zona de cisalhamento rúptil a rúptil-dúctil, de direção geral NE-SW e mergulhos sub-verticais. Essa zona corta rochas sedimentares siliciclásticas da Formação Águas Claras e sills básicos arqueanos. O enriquecimento supergênico é uma feição comum mesmo a profundidades de até 200 m, onde os sulfetos encontram-se ainda parcialmente preservados. Foram identificados vários tipos de alteração hidrotermal relacionados à mineralização como sericitização, turmalinização, argilização, silicificação, carbonatação e cloritização, este último o mais característico do depósito. Os veios de quartzo apresentam texturas maciça, em pente, em pluma, fantasma, brechada e de deformação. A mineralização é dominada por sulfetos de Fe e Cu ± Au com quantidades subordinadas de minerais de Zn e W. As rochas encaixantes apresentam-se intensamente venuladas próximo à zona principal de cisalhamento. Pirita e calcopirita são as fases metálicas principais, com esfalerita e arsenopirita ocorrendo subordinamente. Os óxidos estão representados por magnetita, hematita e ferberita. O Au, apesar de não ter sido observado, faz parte da paragênese primária associado comumente à arsenopirita e calcopirita (Soares et al. 1994). A paragênese pirite-magnetita-hematita em equilíbrio indica condições relativamente oxidantes de precipitação com faixas representativas de fo2 e fs2 entre 10-29 –10-23 atm e l0-9 –10-4 atm, respectivamente. Os dados microtermométricos indicaram soluções aquosas salinas provavelmente correspondendo ao sistema NaCl-CaCl2-MgCl2-H2O, com temperaturas mínimas de homogeneização dos fluidos entre 360 e 100°C, sendo a faixa de 190-160°C a mais freqüente. As variações de salinidade nas inclusões bifásicas estão entre o equivalente de 0,53 e > 23,5 % em peso de NaCl. As inclusões trifásicas apresentaram salinidades da ordem do equivalente a 30-45 % em peso de NaCl. Fluidos com diferentes salinidades aprisionados no intervalo de 360-160°C podem significar a ocorrência de eventos cíclicos na deposição mineral, enquanto que fluidos de baixas salinidade e temperatura (130-100°C) podem ser produtos de soluções mais tardias na evolução do sistema ou mistura com águas meteóricas. O DAC é controlado estruturalmente e formado a profundidades rasas consistentes com os dados termométricos, as texturas de preenchimento dos veios e o baixo grau metamórfico das rochas hospedeiras. O sistema de veios possui características texturais de que foi formado através de pulsos recorrentes com várias gerações de quartzo que refletem a contemporaneidade com a associação dos sulfetos e a variação na salinidade dos fluidos.