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CARBON AND OXYGEN ISOTOPES OF MARBLES ASSOCIATED TO THE PHOSPHOROUS-URANIUM DEPOSIT OF ITATAIA – CEARÁ STATE, BRAZIL
ISÓTOPOS DE CARBONO E OXIGÊNIO DOS MÁRMORES ASSOCIADOS COM O DEPÓSITO FÓSFORO URANÍFERO DE ITATAIA, CEARÁ
Autor
CASTRO, GIVALDO LESSA
PARENTE, CLOVIS VAZ
VERÍSSIMO, CÉSAR ULISSES VIEIRA
SIAL, ALCIDES NÓBREGA
GARCIA, MARIA DA GLÓRIA MOTTA
SANTOS, ROBERTO VENTURA
MELO, RAFAEL CASTRO DE
SANTOS, ALDINEY ALMEIDA
Institución
Resumen
The phosphorous-uranium deposit of Itataia, Ceará State, NE Brazil, is characterized by colophanites that occur as massive and irregular bodies, and as veins, associated to marbles and calc-silicate lenses that are enclosed in Meso to neoproterozoic pelitic and psamitic metasediments rocks metamorphosed under high amphibolite-facies. Centimetric to metric muscovite- and tourmaline-bearing pegmatitic bodies are common and crosscut both the metapelites and their anatetic products. Plagioclase-rich phyllosilicate-poor pegmatites cut different marble levels, some of which are mineralized in colophane. The marble beds, which are the main ore host-rock, show a heterogeneous structural pattern as a result of complex folding and thrusting. C and O isotope analyses in carbonates from one of the sections that crosscut partially mineralized metacarbonatic rocks show δ13CPDB values ranging from +2,0 to -5,0‰ and δ18OSMOW values from +16,3 to +24,2‰. Changes in the original isotopic ratios are mainly related to regional metamorphism, as well as to ductile and ductile-brittle post-depositional events associated with infiltration of hydrothermal and/or supergenic fluids and karstification. The thin, impure dolomitic marble bodies, which show the lowest isotopic ratios, were the most affected by these events. Retromorphic mylonitic levels and especially karstic dissolution breccias found at depths of 144m and inserted in the carbonatic levels are likely to represent fluid percolation channels. The thicker metacarbonatic levels, which show the highest δ13CPDB and δ18OSMOW ratios (0±2‰ and >20‰, respectively), represent isotopically best-preserved beds. The mineral assemblage (diopside, scapolite, phlogopite, clinochlore and tremolite) indicates that devolatization and/or decarbonation reactions did occur, but this does not preclude the hypothesis of external fluid interaction as responsible for the isotopic variation. A jazida fósforo-uranífera de Itataia é constituída por colofanitos, que aparecem como corpos irregulares, maciços e em veios, junto a corpos lenticulares de mármores e rochas calcissilicáticas intercaladas em rochas metassedimentares pelíticas e psamíticas meso a neoproterozóicas metamorfisadas em fácies anfibolito alto. Corpos pegmatíticos de dimensões centimétricas a métricas com muscovita e turmalina são comuns e seccionam rochas metapelíticas e seus mobilizados anatéticos. Pegmatitos mais enriquecidos em plagioclásio e empobrecidos em filossilicatos cortam diferentes estratos de mármore, alguns dos quais estando mineralizados em colofana. Estruturalmente, as lentes de mármore, principais rochas hospedeiras do minério, mostram uma organização estrutural heterogênea, resultado de importantes dobramentos e cavalgamentos. Estudos isotópicos de C e O em carbonatos feitos ao longo de uma das seções que cortam as rochas metacarbonáticas, parcialmente mineralizadas, mostram uma variação de +2,0 a –5,0‰ nos valores de δ13CPDB e de +16,3 a +24,2‰ para o δd18OSMOW. Eventos pós-deposicionais, tais como metamorfismo associado a uma tectônica dúctil e dúctil-frágil acompanhada de infiltração de fluidos hidrotermais e/ou supergênicos e carstificações são responsáveis pelas modificações nas razões isotópicas originais. Os mármores dolomíticos delgados e impuros, que apresentam as menores razões isotópicas, são os mais afetados por esses eventos. Faixas miloníticas retromórficas de espessura métrica e brechas de dissolução cárstica a uma profundidade de 144m, intercaladas aos estratos metacarbonáticos, poderiam materializar os canais de percolação desses fluidos. As camadas metacarbonáticas mais espessas e com razões δ13CPDB e δ18OSMOW mais altas (δ13CPDB 0±2‰ e δ18OSMOW >20‰) retratam os leitos melhor preservados ou menos modificados isotopicamente. Não obstante, a associação mineralógica (diopsídio, escapolita, flogopita, clinocloro e tremolita) indica a existência de reações de devolatização e/ou descarbonatação, o que não elimina, entretanto, a hipótese da interação com fluidos externos como responsável pela variação isotópica observada.