Mineralogia e petrologia da ocorrência paleoarqueana de magnetita vanadifera de São Tomé, NE do Brasil

Abstract

As intrusões máficas acamadadas são formadas pela diferenciação de magmas basálticos, os quais foram gerados massivamente no Neoarquenho e Meso-Proterozóico a partir de plumas mantélicas emprazadas na crosta continental. Algumas intrusões máficas acamadadas hospedam corpos de minério de classe mundial de cromo, elementos do grupo da platina e óxidos de Fe-Ti-V, sendo algumas delas importantes províncias metalogenêticas. Até hoje, não se tem registro de intrusões máficas acamadadas do Paleoarqueano, no entanto, há registro de plumas em 3,5 Ga, como resultado dos primeiros episódios de crescimento de crosta Arqueana, fenômeno que poderia ter gerado o mais antigo registro de intrusões máficas acamadadas na terra. Os corpos mafico-ultramáficos acamadados de São Tomé são um grupo de rochas intrusivas desmembradas metamorfoseadas que tem uma estreita faixa de composição desde ol-websterito até hornblendito os quais hospedam minério de ilmenitemagnetita maciça, nas quais a magnetita tem conteúdo de V2O3 de 1,38 -1,98 wt.%. Os resultados analíticos de zircão usando LA-ICP-MS e os resultados de isótopos de Sm-Nd proporcionaram uma idade concordante de 3,5 Ga, para os corpos mafico-ultramáficos acamadados de São Tomé e um TDM de 4,0 Ga. Também, a química mineral nas fases máficas apresentou altos teores de magnésio, em que a olivina apresentou teores até Fo87,28 e 4605 ppm de Ni. Esses corpos acamadados sofreram um intenso processo de metamorfismo na fácies anfibolito e passaram então por três estágios de metassomatismo: (1) Um estágio metassomático rico em K-P-H2O com abundante flogopita e clorita e também inclusões de apatita. (2) Um estádio metassomático rico em Ca-Na, no qual foram formados minerais do grupo do epidoto e sulfetos mais calcita, e (3) um estádio metassomático rico em K representado por bandas de flogopita, associado ao feldspato potássico, no qual a flogopita mostrou altas quantidades de titânio, com teores de TiO2 de até 2,87 wt.%. Portanto, os dados químicos e isotópicos sugerem que os corpos mafico-ultramáficos acamadados de São Tomé foram gerados a partir de uma fusão parcial de uma fonte de peridotítica fértil em 4,0 Ga, que geram um magma ferropicrítico ou ferrobasáltico que cristalizou em 3,5 Ga, sendo o primeiro registro de crescimento crustal na plataforma sul-americana. Os óxidos de Fe-Ti-V foram gerados a partir de uma cristalização fraccionada e um processo de imiscibilidade, apesar de um elevado teor de voláteis na câmara magmática. Em seguida, os corpos em camadas sofreram um intenso metamorfismo no fácies anfibolito em 2,2 Ga e 0,6 Ga, ricas em H2O representadas pela formação massiva de tschermakita o qual oxida o corpo do minério. Por fim, a intrusão acamadadas foi submetida a três estádios metassomáticos em altas temperaturas que remobilizaram Fe, Ti, Ni e Cr nos minérios enquanto o vanádio permaneceu imóvel.