Geologia, petrologia e metalogenia do depósito de ouro Santa Helena, Mato Grosso

Abstract

O depósito de ouro Santa Helena está localizado a cerca de 3,5 km a norte da cidade de Nova Santa Helena, norte do estado do Mato Grosso, na Província Aurífera Alta Floresta, porção centro sul do Cráton Amazônico. A associação litológica local é formada pelo granito Santa Helena e diques máficos e félsicos. O granito Santa Helena, constituído por duas fácies, hospeda a mineralização. A fácies 1 é representada por granodiorito e monzogranito e a fácies 2, por sienogranito. Os estudos petrográfico, de química mineral e de litogeoquímica evidenciaram que o granito é cálcio-alcalino, do tipo I, metaluminoso a peraluminoso, gerado em ambiente de arco vulcânico, em condições de elevada fugacidade oxigênio. Os valores mais baixos de SiO2 e altos de Al2O3, MgO, CaO, TiO2, Sr, Zr e V na fácies 1, e as correlações lineares negativas entre MgO, TiO2, FeO(t) e P2O5 nos diagramas de Harker, em direção à fácies 2, indicam que a evolução do magma granítico ocorreu por cristalização fracionada, e que a fácies 2 representa um líquido mais evoluído. Dados geocronológicos (idade U-Pb em zircão) revelaram idade paleoproterozóica para o granito Santa Helena: 2028 ± 17 Ma para fácies 1 e 2012 ± 11 Ma para fácies 2. A fácies 1 possui TDM de 2,39 a 2,45 Ga e εNd de -1,90 a -2,42, enquanto a fácies 2 possui TDM entre 2,32 a 2,49 Ga e εNd de -1,92 e -3,36. Diques de composição de andesitos basálticos cálcio-alcalinos fracionados cortam o granito, bem como dique de composição riolítica, afinidade cálcioalcalina e caráter peraluminoso. A mineralização de ouro se encontra alojada em uma fratura extensional de direção preferencial N25-30E/80-70NW. A fratura representa tectônica dúctil-rúptil regional que afeta a província. O granito foi submetido a cinco estágios de alteração hidrotermal: estágio de metassomatismo incipiente, microclinização, sericítização (muscovita + clorita + quartzo + pirita ± calcopirita), propilítização (epidoto + quartzo + muscovita + calcita ± actinolita ± titanita ± pirita ± rutilo ± albita ± apatita ± allanita) e carbonatação (calcita ± epidoto ± clorita ± pirita). O dique andesítico foi afetado pelo metassomatismo incipiente (clorita ± actinolita + muscovita + epidoto + rutilo ± ilmenita) e alterações clorítica (clorita + muscovita + pirita + quartzo + epidoto ± illmenita ± magnetita), propilítica (epidoto + clorita + calcita ± actinolita ± quartzo ± pirita ± calcopirita) e carbonática (calcita + dolomita ± epidoto ± clorita ± microclinio ± pirita ± calcopirita). A mineralização de ouro ocorre em paragênese com pirita, calcopirita, magnetita, esfalerita e galena. A primeira geração de ouro é caracterizada por ouro incluso em pirita (Au/Ag ~ 2,0 – 14,3), associado com bismuto nativo, bismutinita (Bi2S3), shimerita (Ag3,0 Pb3,4 Bi9,7S17,5), cupravonita (Ag0,8Pb0,7Cu2,7Bi5,1S10,3), mummeita (Ag2,9Pb1,0Cu1,0Bi5,6S10,4) e matilda (AgBiS2). O ouro de segunda geração ocorre preenchendo fraturas na pirita (Au/Ag ~ 2,0 – 3,9). Associa-se a bismutinita (Bi2S3) e hessita (Ag2Te). Estudos de inclusões fluidas sugerem fluidos associados à primeira geração de ouro pertencentes ao sistema H2O-CO2-(CH4)-NaCl. Caracterizamse por baixa salinidade (1,7 - 15 wt% NaCl eq.) e temperatura de homogeneização entre 212 e 409°C. Fuidos do sistema H2O-CO2-(CH4)-NaCl de salinidade moderada (16-22 wt% NaCl eq.) e baixa temperatura de homogeneização (126 - 278°C), e fluidos do sistema H2O-NaCl de baixa salinidade (1 - 16 wt% NaCl eq.) e baixa temperatura de homogeneização (112 - 279°C) relacionam-se à segunda geração de ouro. Dados do geotermômetro da clorita e inclusões fluidas estimam pressões entre 1,2 a 1,9 kbar e temperaturas entre 256 a 350 °C. Os dados obtidos são coerentes com fonte do fluido magmática e mistura com água meteórica. As fraturas serviram de canal para os fluidos hidrotermais. Durante as alterações sericítica e clorítica, acompanhadas por mudanças fisico-químicas, a mineralização do ouro se formou ao longo dessas fraturas. O ouro foi transportado provavelmennte como complexo de bissulfetos. A diminuição da temperatura durante a ascensão e neutralização da acidez são interpretados como causador da preciptação do ouro. Com base nas características petrográficas, litogeoquímicas, mineralógicas e dados de inclusões fluidas, se conclui que o depósito de ouro é geneticamente associado ao magmatismo paleoproterozóico cálcio-alcalino oxidado, sendo classificado como depósito do tipo oxidized calc-alkaline granite-related gold deposit (OCAGG). Os dados obtidos contribuem para o melhor entendimento do depósito de ouro Santa Helena e de outros depósitos semelhantes na Província Aurífera Alta Floresta.