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Título: Evolução tectônica e metalogenética no contexto do depósito aurífero de Fazenda Nova, Arco Magmático de Arenópolis, Goiás
Autor(es): Marques, Gustavo Campos
Orientador(es): Oliveira, Claudinei Gouveia de
Assunto: Arco Magmático de Goiás (AMG)
Magmatismo
Cisalhamento
Referência: MARQUES, Gustavo Campos. Evolução tectônica e metalogenética no contexto do depósito aurífero de Fazenda Nova, Arco Magmático de Arenópolis, Goiás. 2017. xii, 169 f., il. Tese (Doutorado em Geologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Resumo: O Arco Magmático de Goiás é hoje um terreno estratégico para exploração de ouro pela Yamana Gold, razão pela qual boa parte dos orçamentos de exploração vem sendo aplicados neste local, visando o avanço do conhecimento cientifico e a descoberta de novos depósitos. Uma descoberta recente foi o depósito aurífero de Fazenda Nova, localizado na Faixa Jaupaci (180 km a oeste de Goiânia), uma das sequências vulcânicas do Arco Magmático de Arenópolis (porção sul do Arco Magmático de Goiás). Motivado pela referida descoberta, esta tese objetivou entender o contexto geológico da Faixa Jaupaci, assim como a gênese da mineralização aurífera de Fazenda Nova. Para atingir esse objetivo foram realizados mapeamentos geológicos, descrição de testemunhos de sondagem, interpretação de seção de sondagem, descrições petrográficas, análise química de rocha total, química de minério, química mineral, imageamento em microscópio eletrônico de varredura (MEV), análise isotópica Sm-Nd, análise isotópica C-O, imageamento de zircões por catodo luminescência (CL) e datação U-Pb por LA-ICP-MS. Foram definidos dois eventos de magmatismo na Faixa Jaupaci: o primeiro, ocorrido em ambiente de arco magmático, se deu entre 770-750 Ma; e o segundo, gerado em um ambiente pós-colisional que ocorreu entre 597-506 Ma. O magmatismo em ambiente de arco pode ser subdividido em dois principais pulsos: um mais antigo denominado Suíte Tipo 1, que compreende tonalitos e granodioritos com ilmenita, afinidade peraluminosa e calci-alcalina cristalizados em ~770 Ma; e um mais recente, que engloba magmas félsicos com magnetita, afinidade adakítica e metaluminosa representando pelos granitoides da Suíte Tipo 2 com idade de 753 ± 12 Ma , assim como os metariolitos basais da Sequência Jaupaci datados com idade de 748 ± 10 Ma. Os dados isótopos de Sm-Nd da Suíte Tipo 1 mostraram idades modelos TDM de 0,86 até 0,91 Ga e εNd (T) positivo com valores variando de +4,6 até + 5,4. Tais rochas foram interpretadas como sendo provenientes da fusão da crosta juvenil em estágios finais de colisão em um ambiente intra-oceânico. A Suíte Tipo 2 e os metariolitos s apresentam idades modelo TDM um pouco mais antiga, variando de 1,1 até 1,21 Ga e o εNd (T) positivo com valores variando de +1,1 até + 2,08, sendo a origem interpretada como proveniente de baixa fusão parcial de uma crosta juvenil muito espessa em um ambiente de arco continental. O magmatismo pós-colisional foi divido em três eventos relacionados temporalmente à geração da Zona de Cisalhamento Moiporá Novo-Brasil: o pré-cinemático (~597-587 Ma), o sin-cinemático (~577-539 Ma) e o pós-cinématico (~511-506 Ma). O evento pré-cinemático ocorre em um ambiente extensional com ascensão mantélica e posterior delaminação da crosta inferior. Associado a este evento ocorrem vulcanismo bimodal, granitos tipo-A assim como um conjunto de diques denominados de Intrusivas Bacilândia (composto por diques de gabros doleritos, traquitos, dioritos pórfiro e sienitos pórfiro). As rochas do evento pré-cinemático apresentam idade modelos TDM variando entre 0,75 Ga e 0,9 e εNd(T) variando de +2,3 to +6,6. O evento sin-cinématico ocorre em um regime compressional no qual é registrada uma fase deformacional Dn com desenvolvimento de metamorfismo em fácies xisto verde e o desenvolvimento de grandes estruturas strike-slip. Dentre essas, a mais importantes é a Zona de Cisalhamento Moiporá-Novo Brasil, interpretada como uma estrutura litosférica profunda que permitiu a interação do manto com a base da litosfera, gerando um novo pulso de granitos tipo-A e um grande volume de diques alcalinos de Intrusivas Bacilândia. Os granitos tipo-A do evento sin-cinématicos apresentam a mesma assinatura geoquímica que o evento pré-cinemático, entretanto com idades modelos mais antigas com TDM 1,27 – 2,25 Ga e εNd (T) negativo com valores variando -1.0 até -20.0. De outra forma, as Intrusivas Bacilândia deste evento apresentam idade modelo TDM entre 0.75 – 0.88 Ga e εNd (T) positivo com valores variando entre +3,51 e +4,5. O evento pós-cinemático ocorre em um ambiente extensional com a geração de granitos tipo-A e lamprófiros sem deformação com idades modelos variando entre 0.9 até 1.2 Ga e εNd (T) com valores negativos a positivos (-4,0 até +1,88). A lavra da mineralização aurífera de Fazenda Nova teve seu inicio em 2004, entretanto os recursos oxidados foram exauridos e a lavra interrompida no final de 2006. No inicio de 2010 foi reconhecido o potencial sulfetado nesse deposito e definido um recurso inferido de 650 koz com 4,0 g/t Au (cut-off de 2,0 g/t Au). A mineralização de Fazenda Nova está hospedada em diques das Intrusivas Bacilândia (principalmente em doleritos e diorito pórfiros) apresentando três estágios de alteração hidrotermal: i) o estágio inicial, ou mineralizante, consiste de uma alteração pervasiva biotítica e sericitização dos feldspatos acompanhada por stock-work de quartzo e brechas silificadas. A alteração pervasiva ocorre associada com uma disseminação de sulfeto composta por arsenopirita-pirrotita-scheelita-stibinita, além de siderita e apatita hidrotermal. A arsenopirita desse estágio apresenta formato acicular e apresenta ouro invisível além de inclusões de grãos de galena, pirita e ouro, que origina o caráter refratário do minério. A temperatura estimada para cristalização de arsenopirita, pirrotita junto ao ouro foi de 340°C; ii) O estágio intermediário é composto stock-work de calcita e quartzo com uma assembleia hidrotermal de clorita, epidoto, turmalina e titanita associado a sulfetos como pirrotita-pirita-arsenopirita. A arsenopirita neste estágio é tabular não apresenta inclusões de sulfetos e nem de ouro. A temperatura estimada para o par de sulfetos arsenopirita-pirita foi de 305°C; iii) O último estágio é composto por veios e brechas composto apenas por calcita-ankerita sem alteração hidrotermal ou mineralização aurífera. Tantos os diques como a mineralização apresentam uma forte relação espacial com a Falha Bacilândia, uma estrutura NNW de segunda ordem da Zona de Cisalhamento Moiporá-Novo Brasil. A Falha Bacilândia deve ter atuado como uma estrutura profunda que canalizou os magmas das Intrusivas Bacilândia assim como os fluidos hidrotermais. A maior atividade desta falha ocorreu em aproximadamente 574-572 Ma e está associado à geração de maior volume de diques, tal como os estágios hidrotermais no depósito de Fazenda Nova. Processos magmáticos atuaram de forma crucial na fertilidade do Au e concentração de fluidos hidrotermais: O depósito de Fazenda Nova foi classificado como Reduced Intrusion Related epizonal baseado nos seguintes aspectos: i) mineralização hospedada em magma reduzido pós-colisional;ii) processos magmáticos atuando na concentração de Au e outros metais; iii) textura epizonal de veios como stock-work/brechas associadas a sulfetos com temperaturas de cristalização entre 340-305 °C, indicando um alto gradiente hidrotermal; iv) associação metálica de Au-As-W-Sb; v) Isótopos de C-O em veios de calcita com valores equivalentes a carbonatos magmáticos ou hidrotermais mantélicos.
Abstract: The Goiás Magmatic Arc became recently a strategic terrain for gold exploration by Yamana Gold, for this reason the substantial exploration budget has been invest in this terrain, aiming the advanced of scientific knowledge and the discovery of new deposits. The most recent discovery was the Fazenda Nova Gold deposit, located in Jaupaci Belt (180 km west from Goiânia), one of the volcanic sequences in the Arenópolis Arc (southern portion of Goiás Magmatic Arc). Motivated by discovery of Fazenda Nova deposit, this thesis aims to understand the geological setting of Jaupaci Belt as well as the mineralization model of Fazenda Nova gold deposit. Thus, to achieve these proposed goals were performed geological mapping, drilling section interpretation, drill core descriptions, thin section description, whole rock analysis, ore and mineral chemistry, electronic petrography using MEV, Sm-Nd isotopic analysis, zircon petrography using CL image and U-Pb aging of rocks using LA-ICP-MS method. Two events of magmatic events were defined in Jaupaci Belt: the first, in arc setting that took place between ca. 770-750 Ma and the second, generated in post-collisional setting, occurred between 597-506 Ma. The arc setting magmatism was separated in two main pulses: the first encompasses Type-1 Suite Ma represented by 770 Ma old ilmenite-bearing tonalities and granodiorites with peraluminous and calc-alkaline affinity. The second encompasses Type 2 Suite magnetite-bearing, metaluminous magmas represented by orthogneisses (753 ± 12 Ma) and basal metarhyolites (748 ± 10 Ma) of the Jaupaci Sequence. The Sm-Nd isotopes of Type-1 Suite display TDM ages from 0.86 to 0.91 Ga and positive εNd (T) with values ranging from +4.6 to + 5.4. The sources from these rocks were interpreted from melting of juvenile crust in late stage of intra-oceanic arc. The Type-2 Sm-Nd data showed slightly old TDM ages with 1.1 to 1.21 Ga old and positive εNd (T) values ranging from +1.1 to +2.08. The sources of these rocks were interpreted as melting of overthickned juvenile crust in a continental arc setting. The post-collisional event was divided in three events temporally related to generation of Moiporá Novo-Brasil Shear Zone: the pre-kinematics (~597-587 Ma), the sin-kinematics (~577-539 Ma) and the post-kinematics (~511-506 Ma) events. The pre-kinematic event took place in extensional setting with mantle upwelling and delamination of sub-continental mantle lithosphere. The magmatic rocks from this event comprise I- and A-type granitoids, bimodal volcanism, as well as set of dikes called as Bacilândia Intrusives (composed by dykes of gabbros, dolerites, trachyte, diorite porphyry and syenite porphyry). The Sm-Nd isotopic data from the pre-kinematic rocks showed TDM ages ranging from 0.75 Ga to 0.9 and εNd(T) with positive values ranging from +2.3 to +6.6. The sin-kinematics event occurred in compressional regime with development of green-schist metamorphism, development of Dn deformation event and deep translithospheric strike-slip shear zones. The most paramount structure is Moiporá Novo-Brasil Shear Zone, this deep shear zones allowed the interaction of mantle and lower crust, inducing the generation of A-type sin-kynematic granitoids as well as a large volume of Bacilândia Intrusive dikes. The sin-kinematics A-type granites display the same geochemical feature of pre-kinematics granites, however Sm-Nd TDM ages are older with values ranging from 1.27 to 2.25 Ga and negative εNd (T) with values varying -1.0 to -20. On the other hand, the dikes of Bacilândia Intrusives from this event showed TDM ages between 0.75 – 0.88 Ga and positive εNd (T) with values ranging between +3.51 to +4.5. The post-kinematic event took place in extensional setting with generation of undeformed type-A granite and lamprophyre. The TDM ages showed variation of 0.9 – 1.2 Ga, while εNd (T) values varying between negative to positive (-4.0 to +1.88). The mining of gold mineralization of Fazenda Nova have been started in 2004, however, the oxidized resources were depleted and the mining was interrupted in late 2006. In early 2010, was recognized sulphide potential in this deposit and the exploratory works defined an inferred resource of 650 koz with 4.0 g/t Au (cut-off of 2.0 g/t Au). The mineralization is hosted in dikes of Bacilândia Intrusives (mainly in dolerites and diorite porphyries) with three hydrothermal stages: i) the early or mineralized stage, comprise pervasive sericitization of feldspar and biotitization with stock-work of quartz and silicified breccias associated with disseminated sulfide assemblage of arsenopyrite-pyrrhotite-scheelite-stibinite in addition to hydrothermal siderite and apatite. The most common sulfide in this stage is fine-grained acicular arsenopyrite that hosted invisible gold and inclusion of gold, galena and pyrite grains. The temperature estimated for crystallization of acicular arsenopyrite and pyrrhotite along with gold was of 340°C;ii ) intermediate stage is represented by stockworks of calcite-quartz veins associated with hydrothermal assemblage of chlorite, tourmaline, epidote, titanite and disseminated sulfide assemblage of pyrrhotite-arsenopyrite-pyrite. The arsenopyrite at this stage display tabular texture with no sulfides or gold inclusion. The crystallization temperature of tabular arsenopyrite-pyrite was estimated with 305°C; iii) the late stage is veining and brecciation infilled by monotonous calcite-ankerite with no gold mineralization or hydrothermal alteration. The dikes and gold mineralization present strong relationship with the Bacilândia Fault. The Bacilândia Fault is a second order crustal-scale shear zone that branch out of the major crustal-scale Moiporá-Novo Brasil shear system along the NNW direction. The Bacilândia fault play important role to channelize melts to uppercrust and mineralized hydrothermal fluids. The major activity took place at ~574-572 Ma with emplacement of large volume of dikes of Bacilândia Intrusives and most likely development of hydrothermal stages in Fazenda Nova deposit. The Fazenda Nova deposit was classified as epizonal Reduced Intrusion Related based on the follow evidences: i) mineralization developed during post-collisional tectonic setting above previously metasomatized subcontinental lithosphere mantle; ii) high geothermal gradients indicate by ore deposition at temperatures of 340° to 300°C and veins textures formed only shallow depths (<4 km); iii) metal association of Au-As-W-Sb iv) volatile saturation induced by magmatic processes such as fractional crystallization, magma mixing, or crustal assimilation; v) CO2 hydrothermal veins with C-O isotopes displaying magmatic/mantle fluids affinities.
Informações adicionais: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2017.
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