Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2016-05-05T14:22:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseEficiênciaSondagem.pdf: 8543751 bytes, checksum: 9f73c0697ca2038a73b86a526534bfb4 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2016-05-05T18:47:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseEficiênciaSondagem.pdf: 8543751 bytes, checksum: 9f73c0697ca2038a73b86a526534bfb4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-05T18:47:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseEficiênciaSondagem.pdf: 8543751 bytes, checksum: 9f73c0697ca2038a73b86a526534bfb4 (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho foi desenvolvido na jazida de minério de ferro nos alvos denominados C e D em Serra Sul, Complexo Minerador de Carajás, Estado do Pará. Esses alvos fazem parte de um estudo que a empresa Vale S.A. vem desenvolvendo em suas minas e jazidas, visando comparar e definir vantagens e desvantagens dos métodos de perfuração de sondagem rotativa testemunhada com o de sondagem rotopercussiva. Portanto, este trabalho tem como objetivo principal o estudo da operacionalidade destes métodos de perfuração com determinação da taxa de penetração, custos do projeto de sondagem geológica, além da possibilidade de utilização do uso da perfilagem geofísica, que auxilia na obtenção de contatos geológicos, densidade e diâmetro do furo. É importante conhecer algumas diferenças nestas duas metodologias perfuração e optar pelo melhor tipo de investigação geológica através da sondagem, aproveitando o melhor da eficiência de cada uma delas ou adoção de sondagem híbrida. Ressalta-se que a profundidade de investigação é um fator preponderante que diferencia esses dois métodos de sondagem geológica. ______________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: This work was developed in the iron ore deposits termed as C and D in Serra Sul site, located at Carajás Mining Complex, Pará State, Brazil, as a part of the study conducted by Vale S.A. at its mines and quarries in order to compare and define advantages and disadvantages between the core drilling – DDH method, compared to probing drilling - DTH method. The main goal is the operational analysis of both methods, to determine the penetration rate in different types of rock at different depths, costs for project and applicability of (geophysical well logging) to improve the available information in order to reduce uncertainties in DTH drilling. It is important to know the main differences between these two methods and choose the best approach on borehole drilling, select the best aspect of each method or the combination of both (hybrid survey. It is worth mentioning that the investigation depth is a key factor that set these two methods apart.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-08T20:06:20Z No. of bitstreams: 1 2016_LincolnSiepierski.pdf: 10614851 bytes, checksum: 837cccd976ae747ffd3f0f538a62878c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-11-01T13:17:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LincolnSiepierski.pdf: 10614851 bytes, checksum: 837cccd976ae747ffd3f0f538a62878c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-01T13:17:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LincolnSiepierski.pdf: 10614851 bytes, checksum: 837cccd976ae747ffd3f0f538a62878c (MD5) / A região de Canaã dos Carajás está situada na borda sul da serra dos Carajás, dentro do Subdomínio de Transição (ST), e faz parte da Província Mineral de Carajás (PMC) onde ocorrem importantes depósitos de classe mundial de Fe, Cu, Ni e Mn. Esta região do ST apresenta numerosas ocorrências de rochas máfico-ultramáficas (MUM) e, dentro desta diversidade de associações MUM, três ocorrências foram selecionadas como foco do presente estudo em função do ambiente geológico, idades e aspectos petrológicos: (1) Complexo Acamadado do Vermelho; (2) Complexo Acamadado Touro; e (3) área Selva, que representa uma ocorrência de rochas vulcânicas ultramáficas portadoras de textura spinifex. (1). O Complexo Acamadado do Vermelho, que contém importantes mineralizações de Ni laterítico, está localizado a cerca de 2 km NW da localidade de Canaã dos Carajás. Corresponde a uma intrusão MUM bem preservada de dimensões médias sem evidências de deformação ou metamorfismo regional, considerada como pertencente a um conjunto de intrusões acamadadas regionais interpretadas como parte de um grande evento magmático Neoarqueano (ca. 2,76 Ga). Apresenta cerca de 9,5 km de comprimento por 1,5 km de largura média, com alinhamento segundo a direção NE-SW, e ocorre encaixado em gnaisses do Complexo Xingú (>2,85 Ga) e granitóides indiferenciados. A arquitetura da intrusão do Vermelho abrange um conjunto de rochas ultramáficas acamadadas horizontalizadas denominada Zona Superior (UZ), que recobre uma sequência complexa, porém, no geral sub-horizontalizada, de rochas máfico-ultramáficas definida como Zona Inferior (LZ). O conteúdo de MgO varia de 40,12 % em peso (base anidra) em harzburgitos, até 2,22 % em peso nas rochas gabroicas mais fracionadas. Dados de química mineral comprovam olivinas com conteúdo de forsterita entre Fo85,6 e Fo90,5 que indicam um magma parental mais primitivo (ou mais rico em MgO). A sequência basal da LZ consiste em rochas ultramáficas interacamadadas, possivelmente formadas por múltiplos influxos de magma na câmara, não evidenciando o desenvolvimento de um claro fracionamento reverso da sequência de fases cumulus ou trends de fracionamento das rochas localizadas junto ao contato inferior com as encaixantes. A morfologia atual da intrusão, com destaque para os plateaus V1 e V2, foi principalmente esculpida a partir do Meso-Cenozoico, com a exumação da porção inferior da intrusão. Os dados obtidos no presente trabalho indicam que dois principais eventos de injeção de magma foram responsáveis pela evolução do Complexo Acamadado do Vermelho, o primeiro associado à formação da LZ e um segundo evento posterior relacionado à formação da UZ. Esta evolução magmática, marcada por sucessivas injeções de magma, indica um sistema dinâmico e favorável para a geração de depósitos magmáticos. As análises U-Pb em zircões, disponíveis para intrusões acamadadas MUM da PMC, indicam idades neoarqueanas (ca. 2680-2780 Ma) e, portanto, cronocorrelatas com as idades reportadas para o extensivo vulcanismo basáltico da região de Carajás (e.g. 2759±2 Ma; 2760±11 Ma). Estes resultados suportam a interpretação que as intrusões acamadadas e o vulcanismo da PMC resultam de um importante evento magmático Neoarqueano (ca. 2,76 Ga). O ambiente tectônico desse evento magmático é controverso, porém, evidências litogeoquímicas e isotópicas de contaminação crustal significativa em rochas basálticas têm sido utilizadas para corroborar o modelo de rifting continental. O Complexo Acamadado do Vermelho, caracterizado pela presença de rochas com texturas primitivas, estratigrafia e estrutura magmática sub-horizontalizada intrusiva em rochas granito-gnáissicas de alto grau metamórfico, bem como os aspectos composicionais que indicam contaminação de rochas crustais mais antigas, é também consistente com uma origem associada a rifting continental. (2). O Complexo Acamadado Touro está localizado aproximadamente a 47 km WNW da localidade de Canaã dos Carajás. Corresponde a uma intrusão acamadada MUM sub-horizontalizada de pequenas dimensões com cerca de 4,8 km de comprimento por 1,2 km de largura média, alinhada segundo a direção ENE-WSW. Apresenta texturas primárias bem presenvadas e sem evidências de deformação, e ocorre encaixado em granitóides sin-orogênicos indiferenciados (ca. 2,73-2,76 Ga). Possui arcabouço estratigráfico e litogeoquímico característico de um único pulso magmático, sendo constituído por uma Zona Ultramáfica inferior (UZ) e uma Zona Máfica superior (MZ). O Complexo Touro apresenta conteúdo de MgO variando de 10 a 24,4 % em peso. Outra característica litogeoquímica marcante deste complexo é o baixo conteúdo de sílica nas rochas analisadas, o que aponta para um magma parental do tipo subsaturado em sílica, contribuindo para ausência de ortopiroxênio como fase cumulus nas rochas desta intrusão. Dados de química mineral indicam um magma moderadamente primitivo com olivinas apresentando conteúdo de forsterita variando de Fo76,3 até Fo67,9. O Complexo Touro apresenta estrutura magmática e evolução petrológica semelhantes aos complexos acamadados intrusivos em crosta continental estável. Estas características são compatíveis com o modelo tectônico de rift intraplaca proposto por vários autores para a PMC. (3). As rochas komatiiticas portadoras de textura spinifex do Greenstone Belt Selva são os primeiros exemplos inequívocos da presença de komatiitos dentro do ST da PMC. Os afloramento destas rochas estão localizados a cerca de 1,5 km ao sul da Serra dos Carajás e foram descobertos durante trabalhos de prospecção regional para Ni-Cu (PGE) pela equipe de exploração da VALE. Essas ocorrências encontram-se associadas a uma faixa de 3,8 km de comprimento por aproximadamnete 1 km de largura média, contendo diversos tipos de rochas ultramáficas (talco xistos, serpentinitos e komatiitos portadores de textura spinifex). Esta unidade ultramáfica acompanha o trend NW-SE com mergulhos geralmente acentuados do Greenstone Belt Selva, que é composto dominantemente por quatzo-clorita xistos e clorita-actinolita xistos. Apesar das texturas spinifex e cumulus estarem bem preservadas em campo, a mineralogia primária dos komatiitos foi completamente substituída por minerais da fácies metamórfica xisto-verde. Os komatiitos com textura spinifex do Greenstone Belt Selva apresentam conteúdo de MgO variando de 22,8 a 26,8% em peso, enquanto que os komatiitos com textura cúmulus possuem conteúdo de MgO até 40,6% em peso. As lavas komatiíticas da sequência Selva foram comparadas com os komatiítos com textura spinifex da sequência Seringa (localizada dentro do Domínio Rio Maria), ambas são Al-não empobrecidas e apresentam uma razão Al2O3/TiO2 próximo de 20. Os resultados de CaO, Na2O e ETR dos komatiitos do Selva sugerem mobilidade destes elementos. Esta mobilidade pode estar relacionada à alteração hidrotermal associada a mineralização Cu-Au presente na região. A identificação de lavas komatiíticas com textura spinifex próximo à Bacia de Carajás sugere a continuidade dos greenstone belts do Domínio Rio Maria (3,0-2,9 Ga) para o interior do Subdomínio de Transição, ampliando a área potencialmente favorável a hospedar depósitos de Ni-Cu-PGE associados a komatiitos. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Canaã dos Carajás region is located at south side of Carajás ridge, inside the Transition Subdomain-TS, and is part of Carajás Mineral Province-CMP. This Province presents several world class mineral deposits and represents a very important source of Fe, Cu, Ni and Mn. This region presents several mafic-ultramafic (MUM) occurrences and, considering this diversity of assembleges that occur inside the TS, three occurrences were selected as the focous of this study regarding geological setting and petrological features: (1) Vermelho Layered Complex; (2) Touro Layered Complex; and (3) spinifex-textured komatiites of Selva area. (1). The Vermelho Layered Complex is a remarkably well preserved magmatic structure located in the Carajás Mineral Province. This medium-size mafic-ultramafic layered intrusion, located at about 2 kilometers NW from Canaã dos Carajás city, is best known for hosting world class nickel laterite resources. It is part of a cluster of mafic-ultramafic layered intrusions interpreted to be part of a large Neoarchean (ca. 2.76 Ga) magmatic event. This complex comprises an average 9.5 kilometer long per 1.5 kilometer wide NE-SW trending mafic-ultramafic intrusion, hosted by banded gneiss of the Xingú Complex (> 2.85 Ga) and massive granitic rocks. The intrusive architecture of the Vermelho Complex consists of an Upper Zone (UZ) of horizontally layered ultramafic rocks overlying a Lower Zone (LZ) of a complex but broadly subhorizontal sequence of mafic-ultramafic rocks. The MgO contents ranges from 40.12 wt.% (anhydrous base) in harzburgitic rocks, up to 2.22 wt.% in more fractionated gabbroic rocks. Mineral chemistry data from olivine crystals confirmed forsterite contents between Fo90.5 and Fo85.6, indicating a primitive parental magma source. The basal sequence of the LZ consists of interlayered ultramafic rocks, possibly resulting from successive influxes of primitive magma, and do not presents a clear evidence for a fully developed marginal reversal as indicated by the sequence of cumulates or fractionation trends of the rocks located close to the lower contact of the Vermelho Complex with country rocks. The actual landscape composed of plateaus (V1 and V2) and flat areas started to be formed at the transition from Meso-Cenozoic time and has exposed the lower portion of this layered intrusion. The data obtained in this study indicate that two major events of magma emplacement were involved in the evolution of the Vermelho Complex, the first one associated with the LZ and the second with the UZ. This dynamic magmatic evolution, composed by multiple influxes of magma, indicate favorable conditions for magmatic deposits generation. Limited reported U-Pb zircon ages for layered intrusions of the Carajás Mineral Province indicate Neoarchean ages (ca. 2680-2780 Ma) that overlap with reported ages of the extensive basaltic volcanism of the region (e.g. 2759±2 Ma; 2760±11 Ma). These results support the interpretation that layered intrusions and volcanism of the Carajás Province result from a major Neoarchean (ca. 2.76 Ga) magmatic event. The tectonic setting of this magmatic event is controversial, but lithogeochemical and isotopic evidence for significant crustal contamination of basaltic rocks have been used to suggest a continental rifting model. The structure of the Vermelho Complex, characterized by pristine rock textures, stratigraphy and magmatic structure intrusive into high metamorphic gneiss-migmatite terrains, together with compositional features indicating contamination with older crustal rocks, is consistent with an origin associated with a continental rifting. (2). The Touro Layered Complex is small size MUM intrusion located at about 47 kilometers WNW from Canaã dos Carajás city. This layered intrusion comprise an average 4.8 kilometers long per 1.2 kilometers wide trending ENE-WSW mafic-ultramafic intrusion, hosted by syn-orogenic granitoid rocks (ca. 2.73-2.76 Ga). The stratigraphic framework and lithogeochemical data follows the normal sequence of fractionation observed in single pulse magmatic layered intrusions, composed by a lower Ultramafic Zone (UZ) and an upper Mafic Zone (MZ). Touro Layered Complex have MgO contents ranging from 10 and 24.4 wt.%. Another remarkable issue is the low silica content in all assayed rocks, constraining the Touro Complex lithologies to silica-undersaturated parental magma type, contributing to the absence of orthopyroxene as cumulus phase in the rocks of this intrusion. Mineral chemistry data from olivine crystals showed forsterite contents ranging from Fo76.3 to Fo67.9, indicating a moderately fractionated parental magma for the Touro Complex. The magmatic structure and the petrological evolution of this complex are compatible with other layered complexes emplaced in stable continental crust. These features are compatible with the tectonic setting model for intraplate rift proposed by several authors for the CMP. (3). Spinifex-textured komatiites in the Selva greenstone belt are the first unequivocal examples of komatiites in the Transition Subdomain of the Carajás Mineral Province. Outcrops of spinifex-textured komatiites, located ~ 1.5 kilometers to the south of the Carajás ridge, were discovered during regional exploration for Ni-Cu-(PGE) sulfide deposits by VALE. They are associated with a 3.8 kilometers long per 1 kilometers wide unit consisting of variable types of ultramafic rocks (talc schist, serpentinite and spinifex-textured komatiite). This ultramafic unit follows the steep dipping NW-SE trending Selva Greenstone Belt composed mainly by quartz-chlorite schists and chlorite-actinolite schists. Although the spinifex and cumulus textures are well preserved in the field, the primary mineralogy of the komatiites has been completely replaced by greenschist facies metamorphic minerals. Spinifex-textured komatiites have MgO contents bracket between 22.8 and 26.9 wt.%, and cumulate textured komatiites have MgO contents up to 40.6 wt.%. Komatiites from the Selva and Seringa (located in the Rio Maria Granite-Greenstone Terrain) belts are Al-undepleted with Al2O3/TiO2 ratios close to 20. Results for CaO, Na2O, and REE suggest that these elements were mobile and their abundances have been modified during metasomatic alteration. This mobility may be related to hydrothermal alteration associated to Cu-Au mineralization in the region. The identification of spinifex-textured komatiites close to the Carajás Basin suggests the continuation of 3.0-2.9 Ga greenstone belts of the Rio Maria Granite-Greenstone Terrain within the Transition Subdomain, and enlarges the area with potential to host komatiite associated Ni-Cu-PGE deposits.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2008. / Submitted by Suelen Silva dos Santos (suelenunb@yahoo.com.br) on 2010-02-26T15:17:14Z No. of bitstreams: 1 2008_LincolnSiepierski.pdf: 12618343 bytes, checksum: 532f9b33865c65e7b1b9e29aaba203e3 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-03-04T00:56:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_LincolnSiepierski.pdf: 12618343 bytes, checksum: 532f9b33865c65e7b1b9e29aaba203e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-03-04T00:56:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_LincolnSiepierski.pdf: 12618343 bytes, checksum: 532f9b33865c65e7b1b9e29aaba203e3 (MD5) Previous issue date: 2008-04 / A área GT-34, localizada na Província Mineral de Carajás, encontra-se situada no domínio gnáissico-migmatítico do Complexo Xingu (Silva et al.,1974). Caracteriza-se por apresentar zonas ricas em sulfetos hospedadas em corpos irregulares constituídos por rochas brechadas e/ou litologias ricas em ortopiroxênio-anfibólio, que afloram entre rochas gnáissicas. As rochas brechadas são constituídas por abundantes fragmentos heterogêneos resultantes da alteração do gnaisse encaixante. Os corpos enriquecidos em sulfetos ocorrem ao longo de uma faixa com direção geral NE-SW de aproximadamente 1,5 km de comprimento, atingindo localmente 500 m de profundidade. Essas zonas ricas em sulfetos ocorrem intimamente associadas a rochas costituídas dominantemente de ortopiroxênio (ortopiroxenititos) e anfibólio, consideradas como formadas por metassomatismo. As intersecções ricas em sulfetos variam de centimétricas a decamétricas. Ortopiroxenititos brechados com injeções de veios ricos em sulfetos são observados em vários pontos do GT-34. Nestas zonas observam-se brechação e substituição parcial do ortopiroxenitito por uma associação contendo sulfetos com proporções variadas de apatita, escapolita e hornblenda. Zonas enriquecidas em sulfetos ocorrem como vênulas discretas, como sistema de veios tipo “stockwork”, ou como zonas brechadas, semi-maciças, contendo fragmentos de ortopiroxenitito parcialmente alterado. Apatita ocorre invariavelmente associada e pode alcançar até 25% em volume nas amostras com sulfetos semi-maciços e veios enriquecidos. A abundância de apatita nestas zonas enriquecidas em sulfetos resulta em alto conteúdo em P, alcançando até 7,9 % em peso e com vários resultados analíticos entre 1 e 5% em peso, evidenciando uma correlação geoquímica positiva entre P e S. As zonas sulfetadas são enriquecidas em Fe o que reflete a paragênese dos sulfetos dominada por pirrotita, com pirita, calcopirita e pentlandita associadas; contudo, as rochas metassomatizadas vizinhas a essas zonas sulfetadas não são enriquecidas em Fe. Os ortopiroxenititos são caracterizados pelo alto conteúdo de Mg (>3 % em peso) e estão associados às zonas sulfetadas porém, nem sempre, representam as rochas hospedeiras desses corpos. A composição dos cristais de ortopiroxênio de diversas áreas do GT-34 é similar. O conteúdo de En nessas amostras varia de 68,0 a 77,5% e não mostra correlação significativa com o conteúdo de TiO2, Cr2O3, CaO e Al2O3. Quando comparados a cristais de ortopiroxênio com conteúdo similar de En provenientes de intrusões acamadadas máficas-ultramáficas, os cristais de ortopiroxênio do GT-34 exibem invariavelmente baixo conteúdo de TiO2, Cr2O3, CaO e Al2O3. Igualmente, os ortopiroxenititos possuem conteúdo extremamente baixo de Cr2O3 (< 0.01 % em peso; ou 22 a 71 ppm Cr) e TiO2 (0.03 a 0.14 % em peso), confirmando o mesmo aspecto vi composicional distinto quando comparado com ortopiroxenitos de origem magmática. Essas características sustentam a interpretação que os cristais de piroxênios, e por associação, os ortopiroxenititos do GT-34 foram originados por processos metassomáticos. A evolução composicional dos ortopiroxenititos com ou sem sulfetos, e das rochas ricas em sulfetos sugere que a formação das zonas sulfetadas resulta da substituição moderada a extensiva das rochas ricas em ortopiroxênio. O conteúdo de ETR encontrado nas rochas ricas em sulfetos é diretamente correlacionável a abundância de apatita. Esta correlação é também observada no gráfico Ce x P2O5 que indica a substituição progressiva do ortopiroxenitito pelos termos mais ricos em apatita-sulfeto. A interpretação dos dados disponíveis do GT-34, portanto, sugere que as rochas ricas a ortopiroxênio representem metassomatitos de alta temperatura desenvolvidos sobre rochas gnáissicas (Fase 1), seguido por evento posterior caracterizado por brechação, percolação de fluídos e deposição de sulfetos (Fase 2). As condições geológicas apropriadas para desenvolver um sistema metassomático equivalente ao observado no GT-34 (P>0,5 Kb), sugerem temperaturas superiores a 700°C, compatíveis com a cristalização de ortopiroxênio. A Fase 2 no sistema GT-34 consiste no desenvolvimento de brechação e venulação nos ortopiroxenititos e gnaisses, com cristalização de sulfeto e apatita. Este processo promoveu a concentração de diversos elementos (ex.: P, F, S, ETR, Fe, Cu, Co, Ni, etc). A associação espacial entre essas litologias sugere uma relação genética entre o processo de alteração inicial (Fase 1) e a sulfetação tardia (Fase 2). Apesar disso, observa-se que o enriquecimento e empobrecimento relativos de diversos elementos são distintos nas duas fases, indicando que os fluidos associados ao metassomatismo e/ou as condições físicas atuantes durante o processo de alteração foram significativamente diferentes. As zonas ricas em sulfetos possuem abundantes sulfetos portadores de ferro (pirrotita-pirita-calcopirita-pentlandita) e são desprovidas de óxidos de ferro (magnetita ou hematita). A cristalização de pirrotita e pirita na ausência de óxidos de Fe indica condições de alta fugacidade de enxofre (fS2) e baixa fugacidade de oxigênio (fO2). A temperatura de cristalização para as fases ricas em sulfetos pode ser inferida pela presença de hornblenda associada, sugerindo temperaturas superiores a 500°C, na ausência de ortopiroxênio (T < 700°C). As características presentes no GT-34, quando comparadas com os depósitos de Cu-Au em Carajás, sugerem que o metassomatismo ocorreu em condições de alta temperatura e baixa fO2. Esses aspectos permitem indicar que o metassomatismo e sulfetação desenvolvidos no GT- 34 ocorreram em nível crustal relativamente mais profundo, representando possivelmente zonas hipogênicas do sistema IOCG regional, com idade 2.5 Ga, da Província Mineral de Carajás. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The GT-34 Prospect in the Carajás Mineral Province is located within older gneissmigmatite terrains (Xingu Complex). Sulfide mineralization is hosted by irregular bodies of brecciated rocks and/or orthopyroxene-amphibole bearing rocks outcropping among gneissic rocks. Distribution of sulfide-rich intervals form an irregular NE trend of about 1.5 km-long and up to 500 meters deep. Breccias include highly heterogeneous fragmental rocks resulting from alteration of gneisses. Sulfide-rich zones are closely associated with rocks consisting mainly of orthopyroxene (orthopyroxenitite) and amphibole, considered to form by metasomatism. Sulfide-rich intersections may be up to dozens of meters-thick or restricted to few centimeters-thick veins. Brecciation of orthopyroxenitites by sulfide-bearing veins is observed throughout the GT-34 Prospect. In these zones orthopyroxene is brecciated and partially replaced by an assemblage of sulfides associated with variable proportions of apatite, scapolite and hornblende. Enrichment in sulfides occurs in discrete veins, in veining systems developing net textured rocks or in semi-massive brecciated zones where partially altered fragments of orthopyroxenitites frequently occur. Apatite is ubiquitous and abundant (up to 25 vol. %) in brecciated semi-massive sulfides or sulfide-rich veins. Sulfide minerals consist mainly of pyrrhotite with associated pyrite, chalcopyrite and pentlandite. The abundance of apatite in the sulfide-rich samples results in their high P contents (up to 7.9 wt. % and several values between 1-5 wt. %) and good correlation with S values. Sulfide-rich zones are enriched in Fe, reflecting the abundance of Fe-bearing sulfides but metasomatic rocks closely associated with the sulfiderich zones are not Fe-enriched. Higher Mg contents (> 3 wt. % Mg) characterizes the orthopyroxene-rich rocks (orthopyroxenitites). These rocks are closely associated with sulfiderich zones but not neccessarily their host rocks. Compositions of orthopyroxene crystals from orthopyroxenitites collected in different portions of the GT-34 Prospect are very similar. En contents for orthopyroxene from the GT-34 vary from 68.0 to 77.5 %. Variation in En content shows no correlation with contents of TiO2, Cr2O3, CaO and Al2O3. When compared to orthopyroxene with similar En content of orthopyroxenites from mafic-ultramafic layered intrusions, orthopyroxene crystals from the GT- 34 Prospect show lower contents for TiO2, Cr2O3, CaO and Al2O3. Orthopyroxenitites have extremely low Cr2O3 (< 0.01 wt. %; or 22 to 71 ppm Cr) and TiO2 (0.03 to 0.14 wt. %) contents, also indicating distinctive compositional features when compared to orthopyroxenites of magmatic origin. These compositional features support the interpretation that orthopyroxene crystals (and orthopyroxenitites) in the GT-34 Prospect are not magmatic, being originated by metasomatic processes. viii Sulfide-rich rocks (S > 10 wt. %) have high total Fe2O3 (27.10 to 44.71 wt. %) and P2O5 (4.20 to 20.92 wt. %) contents, reflecting their abundance in Fe-sulfides (pyrrhotite, pyrite, chalcopyrite and pentlandite) and apatite. Compositional trends for orthopyroxenitites, sulfidebearing orthopyroxenitites and sulfide-rich rocks suggest that sulfide-bearing rocks result from mild to extensive replacement of orthopyroxene-bearing rocks. REE contents in sulfide-bearing rocks are correlated with the abundance of apatite. This correlation is illustrated by the plot of Ce versus P2O5 contents for orthopyroxenitites, sulfide-bearing orthopyroxenitites and sulfide-rich rocks, indicating the progressive replacement of orthopyroxenitites by apatite-sulfide rich zones. Interpretation of available data of the GT-34 Prospect suggests that high-temperature orthopyroxene-bearing metasomatic replacement bodies (Phase 1) developed within gneissic country rocks, followed by a late event of veining, brecciation and sulfide mineralization (Phase 2). Geological conditions appropriated to sustain the extensive high-temperature metasomatic system described in the GT-34 prospect (P > 0.5 Kb), suggest temperatures over 700°C for the crystallization of orthopyroxene. The second Phase in the GT-34 system consists of brecciation and veining of orthopyroxenitites and host gneisses, together with sulfide-apatite mineralization. This process involved the crystallization of significant amount of sulfides and apatite, thus promoting the concentration of a diverse range of elements (e.g. P, F, S, REE, Fe, Cu, Ni). The close spatial association suggests a genetic link between early alterarion (Phase 1) and later sulfidization (Phase 2). However, relative enrichment and depletion of elements are distinctively different in these two events indicating that fluids associated with metasomatism, and/or physical conditions prevailing during alteration, were highly different during these events. Sulfide-rich zones have abundant Fe-bearing sulfides (pyrrhotite, pyrite, chalcopyrite, pentlandite) and no associated oxides. Crystallization of pyrrhotite and pyrite without Fe-oxides (magnetite or hematite) indicates conditions of high sulfur fugacity (fS2) and low oxygen fugacity (fO2). The temperature of crystallization of sulfide-rich zones is constrained by associated hornblende, suggesting temperatures above 500°C, and the lack of orthopyroxene (e.g. T < 700°C). Characteristics of the GT-34 Prospect suggest that metasomatism occurred under higher temperature and lower fO2 conditions, compared to Cu-Au deposits in Carajás. These features possibly indicate that metasomatism and sulfidization of the GT-34 Prospect represent deep zones (e.g. deeper crustal level) of the regional 2.5 Ga Cu-Au ore-forming system of Carajás.

The mining industry has long played a significant role in regional development in remote regions throughout the world. For the last two decades, the industry has faced high expectations regarding sustainable development and corporate social responsibility, particularly in remote and environmentally sensitive areas. Mining community models and mineworkers’ accommodation strategies in remote locations have varied greatly, yet there has been little documented reflection on the various models’ performance or on their implications for the quality of life (QOL) of mineworkers and their families and for the pre-existing local communities. This multidisciplinary case study research used a subjective quality of life approach to investigate the levels of satisfaction with QOL and specific aspects of QOL domains in three communities: the company town, the gate development community and the integrated community. The triangulation of data from qualitative and quantitative methods was used to examine the major QOL factors that should be taken into account by mining companies, local governments and policy makers when planning for mine development in remote areas. Findings suggest that differences exist between the mineworkers’ levels of satisfaction with specific QOL aspects and how QOL predictors are defined in distinct mining community models. Even though the case studies represent clearly different models of mining communities, in general, mineworkers in the three communities seem to be only moderately satisfied with their quality of life. It is also suggested that employees living in two almost opposite models—the company town and the gate development community—seem to have similar levels of satisfaction with overall quality of life, suggesting that the investment in infrastructure and services limited to the boundaries of the company town is not reflected in a generally improved perception of overall quality of life in this community. Findings also support the argument for an environmental and social impact assessment process for new mines in remote areas. This process should include a full and integrated consideration of the economic, environmental and social impacts of the workforce migration to remote areas and the consequent intensification of the already rapid urbanization of environmentally sensitive areas such as the Brazilian Amazon.

The mining industry has long played a significant role in regional development in remote regions throughout the world. For the last two decades, the industry has faced high expectations regarding sustainable development and corporate social responsibility, particularly in remote and environmentally sensitive areas. Mining community models and mineworkers’ accommodation strategies in remote locations have varied greatly, yet there has been little documented reflection on the various models’ performance or on their implications for the quality of life (QOL) of mineworkers and their families and for the pre-existing local communities. This multidisciplinary case study research used a subjective quality of life approach to investigate the levels of satisfaction with QOL and specific aspects of QOL domains in three communities: the company town, the gate development community and the integrated community. The triangulation of data from qualitative and quantitative methods was used to examine the major QOL factors that should be taken into account by mining companies, local governments and policy makers when planning for mine development in remote areas. Findings suggest that differences exist between the mineworkers’ levels of satisfaction with specific QOL aspects and how QOL predictors are defined in distinct mining community models. Even though the case studies represent clearly different models of mining communities, in general, mineworkers in the three communities seem to be only moderately satisfied with their quality of life. It is also suggested that employees living in two almost opposite models—the company town and the gate development community—seem to have similar levels of satisfaction with overall quality of life, suggesting that the investment in infrastructure and services limited to the boundaries of the company town is not reflected in a generally improved perception of overall quality of life in this community. Findings also support the argument for an environmental and social impact assessment process for new mines in remote areas. This process should include a full and integrated consideration of the economic, environmental and social impacts of the workforce migration to remote areas and the consequent intensification of the already rapid urbanization of environmentally sensitive areas such as the Brazilian Amazon.

The mining industry has long played a significant role in regional development in remote regions throughout the world. For the last two decades, the industry has faced high expectations regarding sustainable development and corporate social responsibility, particularly in remote and environmentally sensitive areas. Mining community models and mineworkers’ accommodation strategies in remote locations have varied greatly, yet there has been little documented reflection on the various models’ performance or on their implications for the quality of life (QOL) of mineworkers and their families and for the pre-existing local communities. This multidisciplinary case study research used a subjective quality of life approach to investigate the levels of satisfaction with QOL and specific aspects of QOL domains in three communities: the company town, the gate development community and the integrated community. The triangulation of data from qualitative and quantitative methods was used to examine the major QOL factors that should be taken into account by mining companies, local governments and policy makers when planning for mine development in remote areas. Findings suggest that differences exist between the mineworkers’ levels of satisfaction with specific QOL aspects and how QOL predictors are defined in distinct mining community models. Even though the case studies represent clearly different models of mining communities, in general, mineworkers in the three communities seem to be only moderately satisfied with their quality of life. It is also suggested that employees living in two almost opposite models—the company town and the gate development community—seem to have similar levels of satisfaction with overall quality of life, suggesting that the investment in infrastructure and services limited to the boundaries of the company town is not reflected in a generally improved perception of overall quality of life in this community. Findings also support the argument for an environmental and social impact assessment process for new mines in remote areas. This process should include a full and integrated consideration of the economic, environmental and social impacts of the workforce migration to remote areas and the consequent intensification of the already rapid urbanization of environmentally sensitive areas such as the Brazilian Amazon. / Applied Science, Faculty of / Mining Engineering, Keevil Institute of / Graduate

A Província Carajás é notável por sua diversidade metalogenética. Além de conter depósitos de ferro de classe mundial, destaca-se por apresentar a maior quantidade de depósitos de óxido de ferro-cobre-ouro (IOCG) conhecida mundialmente. Na porção centro-sul da Província Carajás ao longo da Zona de Cisalhamento de Carajás encontram-se importantes depósitos IOGC como Sossego (corpos Sequeirinho e Pista), Bacaba, Castanha, Bacuri e Cristalino. O depósito de Borrachudos localiza-se a aproximadamente 6 km a sudoeste do depósito Cristalino (500 Mt @ 1,0% Cu e 0,3 ppm Au), próximo à Serra do Rabo, no limite entre a Bacia Carajás e o seu embasamento mesoarqueano. As rochas hospedeiras do Borrachudo compreendem metavulcânicas ácidas (riolitos) e intermediárias (andesitos) atribuídas à Formação Parauapebas do Grupo Grão-Pará, de idade neoarqueana e a diques de microgabro. O sistema hidrotermal desenvolveu-se em dois eventos. O primeiro relaciona-se a estruturas dúcteis, com desenvolvimento de estágios de alterações hidrotermais semelhantes à IOCG, alteração sódica, sódica-calcica, ferro-(P) e potássica, com o qual vincula-se fraca e subordinada mineralização de cobre. No segundo evento, há recorrência de alguns estágios hidrotermais como silicificação I, alteração sódica II e alteração potássica II, além de cloritização e carbonatização, todos vinculados a estruturas rúpteis, bem como a mineralização principal de cobre, representada por calcopirita, magnetita, pirita, siegenita, cobaltita, galena, anglesita, uraninita e thorita. Os fluidos hidrotermais aquosos e carbônicos do primeiro evento, no qual se formou quartzo I pré-mineralização, possuem temperatura (300 a > 600º C) e salinidade mais elevados (40 a 60 % equiv. NaCl), e possivelmente foram originados a partir da imiscibilidade de um fluido magmático. Os fluidos hidrotermais aquosos, mais tardios, relacionados ao segundo evento, que formou quartzo II sin-mineralização, possuem menores valores de temperatura (150 a 350° C) e salinidade (30 a 40 % equival. NaCl) e indicam um processo mais avançado de misturas de fluidos externos diluídos, que teve efetiva importância para a precipitação do cobre na forma de sulfetos. O primeiro evento hidrotermal não possui ainda idade conhecida, entretanto devido à estruturação dúctil e a correlação com outros depósitos da Província Carajás, possivelmente são de idade neoarqueana, o que deve ser confirmada em trabalhos futuros. O segundo evento hidrotermal possui idade de 2.011 ± 6,8 Ma (MSWD = 3,9), obtida em titanita hidrotermal associada com a mineralização principal de cobre, e está relacionada a eventos tectônicos riacianos. Esse estudo aponta para a recorrência de múltiplos eventos hidrotermais responsáveis pela mealogênese de cobre, intrinsicamente controlados pela evolução magmática e tectônica da Província Carajás. / The Carajás Province is notable for its metallogenic diversity. It contains world class iron deposits and stands out for presenting the highest amount of iron-oxide copper-gold deposits (IOCG) known worldwide. In the south-central portion of the Carajás Province, within the Carajás Shear Zone, occur important IOGC deposits, such as Sossego, Bacaba, Castanha, Bacuri, and Cristalino. The Borrachudo copper deposit is located about 6 km southwest of the Cristalino deposit (500 Mt @ 1.0% Cu and 0.3 ppm Au), near Serra do Rabo region, at the boundary between the Carajás Basin and its Mesoarchean basement. Host rocks at Borrachudo comprise acid (rhyolites) and intermediate (andesite) metavolcanic rocks assigned to the Neoarchean Parauapebas Formation, Grão Pará Group, Itacaiúnas Supergroup and possibly coeval microgabbro dikes. The hydrothermal system developed in two events. The first was related to ductile structures, with development of hydrothermal alteration types similar to those of IOCG deposits, including sodic, sodic-calcic, iron-phospate, and potassium alteration. Weak and subordinate copper mineralization was associated with this early hydrothermal event. In the latter event, there was recurrence of hydrothermal alteration stages, sucs as silicification, sodic alteration e potassic alteration, besides chlorite and carbonate alteration. These alterations were linked to the brittle structures. The main copper mineralization represented by chalcopyrite, magnetite, pyrite, siegenite, cobaltite, galena, anglesite, uraninite and thorite was developed during this late event. The aqueous and carbonic hydrothermal fluid associated with the first hydrothermal event, in which quartz I pre-mineralization was formed, have higher temperature (300 to> 600 °) higher salinity (40 to 60% equivalence. NaCl). These possibly were originated from the immiscibility of a magmatic fluid exsolved during granite crystallization. The aqueous hydrothermal fluids, related to the second event which formed sin-ore quartz II, have lower values of temperature (150 to 350 °C) and salinity (30 to 40% equivalence. NaCl), indicating a more advanced mixing process involving diluted external fluids. Those fluids had an effective importance for the copper precipitation. The timing of the first hydrothermal event is yet unkown, however its correlation with the reactivation of ductile shear zones suggest a Neoarchean age, similar to that recorded at Cristalino and Sequeirinho (Sossego mine). The second hydrothermal event has an U-Pb age of 2011 ± 6.8 Ma (MSWD = 3.9) obtained in hydrothermal titanite associated with the main copper mineralization of copper, is related to Orosirian tectonic events. This study points to the recurrence of multiple hydrothermal events responsible for the copper metallogenesis, which were intrinsically controlled by the magmatic and tectonic evolution of the Carajás Province.

O Grupo Sapucaia, localizado no sudeste do Cráton Amazônico, na Província Mineral de Carajás, entre os Domínios Carajás e Rio Maria, repreenta uma sequência supracrustal provavelmente de idade mesoarqueana. Essa unidade ocorre como lentes descontínuas, imbricadas nas rochas do embasamento ao longo de zonas de cisalhamento de direção E -W a NW-SE, interceptadas por falhas rúpteis com variadas direções (N/S - NE/SW). Foram reconhecidas no Grupo Sapucaia, unidades metaultramáficas, metabásicas e metassedimentares, além de corpos gabroicos e granitoides variados. Nas unidades metaultramáficas predominam amplamente (antofilita)-tremolita-clorita xistos, constituídos por clorita magnesiana do tipo clinocloro e tremolita, geralmente substituída em suas bordas por antofilita, além de porfiroblastos de magnetita e cristais de ilmentita. Os demais litotipos são representados por serpentinitos, constituídos por lizardita com textura em rede associada a pseudomorfos de olivina (forsterita) intensamente intemperizados e limonitizados. Esse litotipo apresenta vestígios de texturas ígneas cumuláticas do protólito. Outros litotipos metaultramáficos incluem talco-clorita xisto; (talco)-clorita-cummingtonita xisto e magnetita clorititos, além de hercinita-olivina-clorita-hornblenda xisto. Os (talco)-clorita-cummingtonita xisto apresenta conteúdo de MgO > 30%, característico de rochas cumuláticas (olivine cumulates) comumente associada aos derrames ultramáficos. Os magnetita clorititos resultam de alteração do tipo black wall associada a processos metassomáticos ao longo do contato tectônico entre as rochas metaultramáficas e os granitoides. Os litotipos metaultramáficos apresentam paragênese metamórfica compatível com condições de fácies xisto verde superior a anfibolito inferior. As rochas metaultramáficas menos metassomatisadas (antofilita-clorita-tremolita xistos) possuem semelhanças geoquímicas com komatiítos do tipo Barberton com elevadas razões de Gd/Yb N (1,31 a 3,46), indicativas de formação a partir de magmas resultantes de elevadas taxas de fusão do manto peridotítico com majorita no resíduo. Suas significativas anomalias positivas de Nb evidenciam derivação de plumas mantélicas com contribuição de material do slab reciclado em grandes profundidades. Razões entre elementos HFS indicam para tais litotipos semelhança com basaltos de ilha oceânica (OIB) transicionais para MORB. A assinatura química distinta dos antofilita-Mg-cummingtonita xistos (baixo conteúdo de ETR, razões Gd/Yb N mais baixa e anomalias negativas de Nb) não pode ser atribuída apenas à contaminação crustal ou metassomatismo e é sugestiva de derivação de pluma heterogênea com múltiplos componentes. Adicionalmente, corpos de olivina-hercinita-clorita-(Mg) hornblenda xisto com olivina fortemente estirada revelam deformação dúctil de alta temperatura em condições de fácies anfibolito superior a granulito, refletindo trajetória metamórfica distinta das demais unidades atribuídas ao Greenstone Belt Sapucaia. A semelhança desses litotipos com peridotitos do manto superior, mais comumente associados a sequências ofiolíticas desmembradas, e a associação espacial com limite de domínios tectônicos, pode sugerir associação com antiga zona de sutura. Os metabasitos são representados por hornblenda anfibolitos, variavelmente foliados, granoblásticos e com textura porfiroblástica. As rochas metabásicas apresentam conteúdos de SiO 2 (49,81% a 52,67%), MgO (7,69 a 16,14%) e Na 2O+K2 O (1,28 a 2,45%) semelhantes à de basaltos e andesitos basálticos tholeiíticos formados em ambiente MORB. A unidade metassedimentar é constituída por (granada)-muscovita-biotita xistos com textura lepidoblástica e cristais de almandina estirados. Corpos gabroicos com orientações variadas (NE-SW, NW-SE e N-S) e caráter isotrópico também foram reconhecidos. O contato do Greenstone Belt Sapucaia com unidades granito-gnáissico-migmatíticas é marcado por extensas zonas de cisalhamento, com trend preferencial E - W. Esses granitoides incluem: (a) anfibólio (hornblenda)-biotita granito foliado; (b) biotita leucogranito; e (c) biotita gnaisses de composição trondjemítica ou granodiorítica, variavelmente migmatizados e milonitizados. Os biotita gnaisses e o biotita leucogranito apresentam assinatura típica de suítes TTG formadas a partir de magmas resultante da fusão de metabasaltos hidratados a pressões elevadas (acima de 12 kbar), compatíveis com estabilidade da granada e anfibólio no resíduo. O anfibólio (hornblenda)-biotita granito foliado difere dos demais por sua semelhança geoquímica com granitos do tipo A, formados em ambiente intra-placa de forma análoga aos granitos alcalinos neoarqueanos da Suíte Planalto, caracterizado apenas no Domínio Carajás. Assim, o conjunto de litotipos caracterizados na área de Água Azul do Norte pode registrar resquícios de platôs ou ilhas oceânicas, representados pelas unidades do Greenstone Belt Sapucaia, amalgamados ao proto-continente constituído pelas unidades TTG, atribuídas ao Complexo Xingu, possivelmente durante o Mesoarqueano. / The Sapucaia Group, located in the southeastern portion of the Amazonian Craton, in the Carajás Mineral Province, between the Carajás and Rio Maria domains, represents a supracrustal sequence, possibly Mesoarchean in age. The Sapucaia Group occurs as discontinuous lenses, imbricated in the basement rocks within EW- or NW-trending ductile shear zones, and are usually cut by brittle structures with different directions (N/S - NE/SW). Metaultramafic, metabasic, and metasedimentary units have been recognized, as well as gabbroic bodies and a variety of granitoids. In the metaultramafic unit, (anthophyllite)-tremolite-chlorite schist predominates. It is composed of magnesian chlorite and tremolite, which is replaced along crystal rims by anthophyllite, and subordinate porphyroblasts of magnetite and ilmenite. Serpentine consisting of lizardite with mesh texture and olivine pseudomorphs, which were heavily weathered to limonite, was also recognized. It reveals remnants of pre-existing cumulate textures of the protholith. Other metaultramafic rocks comprise talc-chlorite schist, (talc)-chlorite-cummingtonite schist, magnetite chloritites, and olivine-hercinite-chlorite-hornblende schist. The (talc)-chlorite-cummingtonite schist has MgO content >30% and exhibits characteristics of cumulate rocks (olivine cumulates), commonly associated with ultramafic flows. The magnetite chloritites resulted from black wall alteration associated with metasomatic processes within the tectonic contacts between the granitoid and metaultramafic rocks. The least-metasomatised metaultramafic rocks (anthophyllite-chlorite-tremolite schists) are similar to Barbenton-type komatiites. They have high Gd/Yb N ratios (1.31 to 3.46), which are indicative of protholith formation from magmas resulting from high melting rates of the peridotitic mantle with majorite in the residue. Significant positive Nb anomalies suggest derivation of mantle plumes with contribution of recycled slab material at great depths. HFS element ratios indicate similarity of these rock s with oceanic island basalts (OIB) transitional to MORB. The distinct chemical signature of the Mg-anthophyllite-cummingtonite schist (low REE contents, lower Gd/YbN ratios, and negative Nb anomalies) cannot be attributed only to crustal contamination or metasomatism and is suggestive of derivation of heterogeneous multicomponent plume. Additionally, the olivine-hercinite-chlorite-(Mg) hornblende schist with strongly stretched olivine reveals high temperature ductile deformation in conditions of the upper amphibolite to granulite facies, reflecting distinct metamorphic trajectory in relation to the other units assigned to the Sapucaia Greenstone Belt. This lithotype is similar to the upper mantle peridotites, commonly associated with dismembered ophiolite sequences. Its spatial association with the tectonic boundary between the two domains of the Carajás Province may suggest association with an ancient suture zone. The metabasites are represented by hornblende amphibolite, which is variably foliated, showing granoblastic and porfiroblastic texture. The metabasic rocks have SiO2 (49.81 % to 52.67 %), MgO (7.69 to 16.14 %) and Na 2O + K2 O (1.28 to 2.45 %) contents similar to those of tholeiitic basalt and basaltic andesites formed in MORB environment. The metasedimentary unit comprises (garnet)-muscovite-biotite schist with lepidoblastic texture and stretched almandine porphyroblasts. Gabbro bodies with different orientations (NE-SW, NW-SE and NS) and isotropic character have been also identified. The tectonic contact between the Sapucaia Greenstone Belt and the granite-gneiss-migmatitic terrain is marked by extensive shear zones with preferential E-W trend. These granitoids include: (a) foliated amphibole (hornblende)-biotite granite; (b) biotite leucogranite; (c) biotite gneisses with trondhjemitic or granodioritic composition, which have been variably migmatized and mylonitized. The biotite leucogranite and the biotite gneisses have geochemical signature typical of TTG-type suites derived from magmas generated by melting of hydrated metabasalts in conditions of high pressures (above 12 kbar), which are consistent with stability of garnet and amphibole in the residue. The foliated amphibole (hornblende)-biotite granite is similar to A-type granites formed in intra-plate environment and shares characteristics with the widespread Neoarchean granite magmatism represented by the Planalto suite, which was characterized only in the Carajás Domain.Thus, the set of lithologies in the Água Azul do Norte area can register remnants of plateaus or oceanic islands (Greenstone Belt Sapucaia) amalgamated to the proto-continent, which is represented by TTG orthogneisses attributed to the Xingu Complex, possibly during the Mesoarchean.

O Grupo Sapucaia, localizado no sudeste do Cráton Amazônico, na Província Mineral de Carajás, entre os Domínios Carajás e Rio Maria, repreenta uma sequência supracrustal provavelmente de idade mesoarqueana. Essa unidade ocorre como lentes descontínuas, imbricadas nas rochas do embasamento ao longo de zonas de cisalhamento de direção E -W a NW-SE, interceptadas por falhas rúpteis com variadas direções (N/S - NE/SW). Foram reconhecidas no Grupo Sapucaia, unidades metaultramáficas, metabásicas e metassedimentares, além de corpos gabroicos e granitoides variados. Nas unidades metaultramáficas predominam amplamente (antofilita)-tremolita-clorita xistos, constituídos por clorita magnesiana do tipo clinocloro e tremolita, geralmente substituída em suas bordas por antofilita, além de porfiroblastos de magnetita e cristais de ilmentita. Os demais litotipos são representados por serpentinitos, constituídos por lizardita com textura em rede associada a pseudomorfos de olivina (forsterita) intensamente intemperizados e limonitizados. Esse litotipo apresenta vestígios de texturas ígneas cumuláticas do protólito. Outros litotipos metaultramáficos incluem talco-clorita xisto; (talco)-clorita-cummingtonita xisto e magnetita clorititos, além de hercinita-olivina-clorita-hornblenda xisto. Os (talco)-clorita-cummingtonita xisto apresenta conteúdo de MgO > 30%, característico de rochas cumuláticas (olivine cumulates) comumente associada aos derrames ultramáficos. Os magnetita clorititos resultam de alteração do tipo black wall associada a processos metassomáticos ao longo do contato tectônico entre as rochas metaultramáficas e os granitoides. Os litotipos metaultramáficos apresentam paragênese metamórfica compatível com condições de fácies xisto verde superior a anfibolito inferior. As rochas metaultramáficas menos metassomatisadas (antofilita-clorita-tremolita xistos) possuem semelhanças geoquímicas com komatiítos do tipo Barberton com elevadas razões de Gd/Yb N (1,31 a 3,46), indicativas de formação a partir de magmas resultantes de elevadas taxas de fusão do manto peridotítico com majorita no resíduo. Suas significativas anomalias positivas de Nb evidenciam derivação de plumas mantélicas com contribuição de material do slab reciclado em grandes profundidades. Razões entre elementos HFS indicam para tais litotipos semelhança com basaltos de ilha oceânica (OIB) transicionais para MORB. A assinatura química distinta dos antofilita-Mg-cummingtonita xistos (baixo conteúdo de ETR, razões Gd/Yb N mais baixa e anomalias negativas de Nb) não pode ser atribuída apenas à contaminação crustal ou metassomatismo e é sugestiva de derivação de pluma heterogênea com múltiplos componentes. Adicionalmente, corpos de olivina-hercinita-clorita-(Mg) hornblenda xisto com olivina fortemente estirada revelam deformação dúctil de alta temperatura em condições de fácies anfibolito superior a granulito, refletindo trajetória metamórfica distinta das demais unidades atribuídas ao Greenstone Belt Sapucaia. A semelhança desses litotipos com peridotitos do manto superior, mais comumente associados a sequências ofiolíticas desmembradas, e a associação espacial com limite de domínios tectônicos, pode sugerir associação com antiga zona de sutura. Os metabasitos são representados por hornblenda anfibolitos, variavelmente foliados, granoblásticos e com textura porfiroblástica. As rochas metabásicas apresentam conteúdos de SiO 2 (49,81% a 52,67%), MgO (7,69 a 16,14%) e Na 2O+K2 O (1,28 a 2,45%) semelhantes à de basaltos e andesitos basálticos tholeiíticos formados em ambiente MORB. A unidade metassedimentar é constituída por (granada)-muscovita-biotita xistos com textura lepidoblástica e cristais de almandina estirados. Corpos gabroicos com orientações variadas (NE-SW, NW-SE e N-S) e caráter isotrópico também foram reconhecidos. O contato do Greenstone Belt Sapucaia com unidades granito-gnáissico-migmatíticas é marcado por extensas zonas de cisalhamento, com trend preferencial E - W. Esses granitoides incluem: (a) anfibólio (hornblenda)-biotita granito foliado; (b) biotita leucogranito; e (c) biotita gnaisses de composição trondjemítica ou granodiorítica, variavelmente migmatizados e milonitizados. Os biotita gnaisses e o biotita leucogranito apresentam assinatura típica de suítes TTG formadas a partir de magmas resultante da fusão de metabasaltos hidratados a pressões elevadas (acima de 12 kbar), compatíveis com estabilidade da granada e anfibólio no resíduo. O anfibólio (hornblenda)-biotita granito foliado difere dos demais por sua semelhança geoquímica com granitos do tipo A, formados em ambiente intra-placa de forma análoga aos granitos alcalinos neoarqueanos da Suíte Planalto, caracterizado apenas no Domínio Carajás. Assim, o conjunto de litotipos caracterizados na área de Água Azul do Norte pode registrar resquícios de platôs ou ilhas oceânicas, representados pelas unidades do Greenstone Belt Sapucaia, amalgamados ao proto-continente constituído pelas unidades TTG, atribuídas ao Complexo Xingu, possivelmente durante o Mesoarqueano. / The Sapucaia Group, located in the southeastern portion of the Amazonian Craton, in the Carajás Mineral Province, between the Carajás and Rio Maria domains, represents a supracrustal sequence, possibly Mesoarchean in age. The Sapucaia Group occurs as discontinuous lenses, imbricated in the basement rocks within EW- or NW-trending ductile shear zones, and are usually cut by brittle structures with different directions (N/S - NE/SW). Metaultramafic, metabasic, and metasedimentary units have been recognized, as well as gabbroic bodies and a variety of granitoids. In the metaultramafic unit, (anthophyllite)-tremolite-chlorite schist predominates. It is composed of magnesian chlorite and tremolite, which is replaced along crystal rims by anthophyllite, and subordinate porphyroblasts of magnetite and ilmenite. Serpentine consisting of lizardite with mesh texture and olivine pseudomorphs, which were heavily weathered to limonite, was also recognized. It reveals remnants of pre-existing cumulate textures of the protholith. Other metaultramafic rocks comprise talc-chlorite schist, (talc)-chlorite-cummingtonite schist, magnetite chloritites, and olivine-hercinite-chlorite-hornblende schist. The (talc)-chlorite-cummingtonite schist has MgO content >30% and exhibits characteristics of cumulate rocks (olivine cumulates), commonly associated with ultramafic flows. The magnetite chloritites resulted from black wall alteration associated with metasomatic processes within the tectonic contacts between the granitoid and metaultramafic rocks. The least-metasomatised metaultramafic rocks (anthophyllite-chlorite-tremolite schists) are similar to Barbenton-type komatiites. They have high Gd/Yb N ratios (1.31 to 3.46), which are indicative of protholith formation from magmas resulting from high melting rates of the peridotitic mantle with majorite in the residue. Significant positive Nb anomalies suggest derivation of mantle plumes with contribution of recycled slab material at great depths. HFS element ratios indicate similarity of these rock s with oceanic island basalts (OIB) transitional to MORB. The distinct chemical signature of the Mg-anthophyllite-cummingtonite schist (low REE contents, lower Gd/YbN ratios, and negative Nb anomalies) cannot be attributed only to crustal contamination or metasomatism and is suggestive of derivation of heterogeneous multicomponent plume. Additionally, the olivine-hercinite-chlorite-(Mg) hornblende schist with strongly stretched olivine reveals high temperature ductile deformation in conditions of the upper amphibolite to granulite facies, reflecting distinct metamorphic trajectory in relation to the other units assigned to the Sapucaia Greenstone Belt. This lithotype is similar to the upper mantle peridotites, commonly associated with dismembered ophiolite sequences. Its spatial association with the tectonic boundary between the two domains of the Carajás Province may suggest association with an ancient suture zone. The metabasites are represented by hornblende amphibolite, which is variably foliated, showing granoblastic and porfiroblastic texture. The metabasic rocks have SiO2 (49.81 % to 52.67 %), MgO (7.69 to 16.14 %) and Na 2O + K2 O (1.28 to 2.45 %) contents similar to those of tholeiitic basalt and basaltic andesites formed in MORB environment. The metasedimentary unit comprises (garnet)-muscovite-biotite schist with lepidoblastic texture and stretched almandine porphyroblasts. Gabbro bodies with different orientations (NE-SW, NW-SE and NS) and isotropic character have been also identified. The tectonic contact between the Sapucaia Greenstone Belt and the granite-gneiss-migmatitic terrain is marked by extensive shear zones with preferential E-W trend. These granitoids include: (a) foliated amphibole (hornblende)-biotite granite; (b) biotite leucogranite; (c) biotite gneisses with trondhjemitic or granodioritic composition, which have been variably migmatized and mylonitized. The biotite leucogranite and the biotite gneisses have geochemical signature typical of TTG-type suites derived from magmas generated by melting of hydrated metabasalts in conditions of high pressures (above 12 kbar), which are consistent with stability of garnet and amphibole in the residue. The foliated amphibole (hornblende)-biotite granite is similar to A-type granites formed in intra-plate environment and shares characteristics with the widespread Neoarchean granite magmatism represented by the Planalto suite, which was characterized only in the Carajás Domain.Thus, the set of lithologies in the Água Azul do Norte area can register remnants of plateaus or oceanic islands (Greenstone Belt Sapucaia) amalgamated to the proto-continent, which is represented by TTG orthogneisses attributed to the Xingu Complex, possibly during the Mesoarchean.

A Província Carajás é notável por sua diversidade metalogenética. Além de conter depósitos de ferro de classe mundial, destaca-se por apresentar a maior quantidade de depósitos de óxido de ferro-cobre-ouro (IOCG) conhecida mundialmente. Na porção centro-sul da Província Carajás ao longo da Zona de Cisalhamento de Carajás encontram-se importantes depósitos IOGC como Sossego (corpos Sequeirinho e Pista), Bacaba, Castanha, Bacuri e Cristalino. O depósito de Borrachudos localiza-se a aproximadamente 6 km a sudoeste do depósito Cristalino (500 Mt @ 1,0% Cu e 0,3 ppm Au), próximo à Serra do Rabo, no limite entre a Bacia Carajás e o seu embasamento mesoarqueano. As rochas hospedeiras do Borrachudo compreendem metavulcânicas ácidas (riolitos) e intermediárias (andesitos) atribuídas à Formação Parauapebas do Grupo Grão-Pará, de idade neoarqueana e a diques de microgabro. O sistema hidrotermal desenvolveu-se em dois eventos. O primeiro relaciona-se a estruturas dúcteis, com desenvolvimento de estágios de alterações hidrotermais semelhantes à IOCG, alteração sódica, sódica-calcica, ferro-(P) e potássica, com o qual vincula-se fraca e subordinada mineralização de cobre. No segundo evento, há recorrência de alguns estágios hidrotermais como silicificação I, alteração sódica II e alteração potássica II, além de cloritização e carbonatização, todos vinculados a estruturas rúpteis, bem como a mineralização principal de cobre, representada por calcopirita, magnetita, pirita, siegenita, cobaltita, galena, anglesita, uraninita e thorita. Os fluidos hidrotermais aquosos e carbônicos do primeiro evento, no qual se formou quartzo I pré-mineralização, possuem temperatura (300 a > 600º C) e salinidade mais elevados (40 a 60 % equiv. NaCl), e possivelmente foram originados a partir da imiscibilidade de um fluido magmático. Os fluidos hidrotermais aquosos, mais tardios, relacionados ao segundo evento, que formou quartzo II sin-mineralização, possuem menores valores de temperatura (150 a 350° C) e salinidade (30 a 40 % equival. NaCl) e indicam um processo mais avançado de misturas de fluidos externos diluídos, que teve efetiva importância para a precipitação do cobre na forma de sulfetos. O primeiro evento hidrotermal não possui ainda idade conhecida, entretanto devido à estruturação dúctil e a correlação com outros depósitos da Província Carajás, possivelmente são de idade neoarqueana, o que deve ser confirmada em trabalhos futuros. O segundo evento hidrotermal possui idade de 2.011 ± 6,8 Ma (MSWD = 3,9), obtida em titanita hidrotermal associada com a mineralização principal de cobre, e está relacionada a eventos tectônicos riacianos. Esse estudo aponta para a recorrência de múltiplos eventos hidrotermais responsáveis pela mealogênese de cobre, intrinsicamente controlados pela evolução magmática e tectônica da Província Carajás. / The Carajás Province is notable for its metallogenic diversity. It contains world class iron deposits and stands out for presenting the highest amount of iron-oxide copper-gold deposits (IOCG) known worldwide. In the south-central portion of the Carajás Province, within the Carajás Shear Zone, occur important IOGC deposits, such as Sossego, Bacaba, Castanha, Bacuri, and Cristalino. The Borrachudo copper deposit is located about 6 km southwest of the Cristalino deposit (500 Mt @ 1.0% Cu and 0.3 ppm Au), near Serra do Rabo region, at the boundary between the Carajás Basin and its Mesoarchean basement. Host rocks at Borrachudo comprise acid (rhyolites) and intermediate (andesite) metavolcanic rocks assigned to the Neoarchean Parauapebas Formation, Grão Pará Group, Itacaiúnas Supergroup and possibly coeval microgabbro dikes. The hydrothermal system developed in two events. The first was related to ductile structures, with development of hydrothermal alteration types similar to those of IOCG deposits, including sodic, sodic-calcic, iron-phospate, and potassium alteration. Weak and subordinate copper mineralization was associated with this early hydrothermal event. In the latter event, there was recurrence of hydrothermal alteration stages, sucs as silicification, sodic alteration e potassic alteration, besides chlorite and carbonate alteration. These alterations were linked to the brittle structures. The main copper mineralization represented by chalcopyrite, magnetite, pyrite, siegenite, cobaltite, galena, anglesite, uraninite and thorite was developed during this late event. The aqueous and carbonic hydrothermal fluid associated with the first hydrothermal event, in which quartz I pre-mineralization was formed, have higher temperature (300 to> 600 °) higher salinity (40 to 60% equivalence. NaCl). These possibly were originated from the immiscibility of a magmatic fluid exsolved during granite crystallization. The aqueous hydrothermal fluids, related to the second event which formed sin-ore quartz II, have lower values of temperature (150 to 350 °C) and salinity (30 to 40% equivalence. NaCl), indicating a more advanced mixing process involving diluted external fluids. Those fluids had an effective importance for the copper precipitation. The timing of the first hydrothermal event is yet unkown, however its correlation with the reactivation of ductile shear zones suggest a Neoarchean age, similar to that recorded at Cristalino and Sequeirinho (Sossego mine). The second hydrothermal event has an U-Pb age of 2011 ± 6.8 Ma (MSWD = 3.9) obtained in hydrothermal titanite associated with the main copper mineralization of copper, is related to Orosirian tectonic events. This study points to the recurrence of multiple hydrothermal events responsible for the copper metallogenesis, which were intrinsically controlled by the magmatic and tectonic evolution of the Carajás Province.