Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-03-29T15:08:00Z No. of bitstreams: 1 2015_AlanielsonCamaraDantasFerreira.pdf: 5757481 bytes, checksum: f40a3e12d6897366b48ea1457d852299 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-03-30T11:08:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AlanielsonCamaraDantasFerreira.pdf: 5757481 bytes, checksum: f40a3e12d6897366b48ea1457d852299 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-30T11:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AlanielsonCamaraDantasFerreira.pdf: 5757481 bytes, checksum: f40a3e12d6897366b48ea1457d852299 (MD5) / Intrusões máfica-ultramáficas afloram de forma descontinua ao longo de um trend NNE-SSW de 32 km no Terreno Rio Piranhas, porção central do Domínio Rio Grande do Norte (Província Borborema). Estas intrusões permitem a abertura de uma nova janela para exploração de depósitos de Ni-Cu (PGE) na Província Borborema. As intrusões máfico-ultramáficas afloram em geral como pequenos corpos lenticulares (<500 metros de comprimento) constituídos por proporções variadas de wehrlito (Ol + Cpx + Chr cúmulus), clinopiroxenito (Cpx cúmulus) e troctolito (Ol + Pl cúmulus) hospedados principalmente em ortognaisses e migmatitos. A mineralogia e a textura primária das intrusões são caracterizadas por cristais bem desenvolvidos de granulação média a grossa, sem orientação preferencial, localizados nos núcleos das intrusões. Estas características magmáticas são obliteradas nas margens das intrusões, pela substituição gradativa em direção as bordas dos minerais primários por anfibólios, os quais marcam o contato com as rochas encaixantes e exibem uma foliação metamórfica bem definida. As encaixantes são constituídas principalmente por ortognaisses e migmatitos, subordinadamente anfibolitos e supracrustais. A paragênese metamórfica presente nos ortognaisse é composta por quartzo-microclina-plagioclásio-hornblenda indicativa de metamorfismo no fácies anfibolito. A composição da olivina cúmulus nas diferentes intrusões, e rochas, variam de Fo80,6 a Fo67.6. A composição mais primitiva de olivina é obtida em wehrlitos, indicando magma parental com composições moderadamente primitivas (Fo80,6 e ~ 2000 ppm de Ni). A composição do plagioclásio cúmulus em equilíbrio com a olivina cúmulus nos troctolitos apresenta elevados teores de An (An89,0 a An79,9) correlacionáveis com as composições de magma descritos em arcos magmáticos gerados em ambientes de subducção. A geoquímica de rocha total das máficas-ultramáficas é controlada principalmente por diferentes proporções de olivina, clinopiroxênio e plagioclásio. Na mesma intrusão composições químicas das amostras com minerais e texturas ígneas primárias preservadas são semelhantes às amostras com mineralogia totalmente transformada, indicando que a recristalização metamórfica não promoveu uma mudança significativa na composição dos elementos maiores. Os teores de Cr2O3 mostram uma significativa diferença entre as rochas máfica-ultramáficas. A combinação Mg # e Cr2O3 sugerem que as intrusões situadas na porção sul foram cristalizadas a partir de magmas saturados em cromita relativamente primitivos (Mg # entre 73,3 e 80,5), enquanto intrusões da parte norte foram geradas por magmas insaturados em cromita e mais fracionados (Mg # entre 57,0 e 68,7 ). Perfis dos elementos traços normalizados pelo condrito mostram que as rochas são fracionadas, evidenciado pelo enriquecimento relativo em íons de grande raio (large ion lithophile elements – LILE) e depleção relativa de elementos de alto campo de força (high field strength elements – HFSE). Várias amostras exibem pronunciadas anomalias negativas de Nb e Ta, estas anomalias são mais evidentes quando Nb e Ta são comparados com elementos adjacentes mais resistentes a alteração (por exemplo, Th e La). Perfis dos elementos traços são semelhantes para as mesmas litologias das diferentes intrusões. Idades U-Pb em zircão indicam que as intrusões máfica-ultramáficas foram cristalizadas em 2195 ± 5 Ma. Idades U-Pb em zircão das encaixantes ortognáissicas indicam cristalização a partir de magmas félsicos entre 2220-2230 Ma. Portanto ocorre uma estreita janela de tempo (cerca de 30 Ma) entre os eventos de plutonismo félsico e máfico. Idades U-Pb em zircão de rochas encaixantes incluem idades mais antigas (cerca de 2,50 - 2,71 Ga), indicando retrabalhamento crustal de rochas siderianas-arqueanas durante magmatismo máfico e félsico riaciano. Magmatismo máfico-ultramáfico e félsico (cálcio-alcalino) de 2,15 - 2,25 Ga é correlacionado a arcos magmáticos relatado em estudos anteriores no Terreno Rio Piranhas do Domínio Rio Grande do Norte. O magmatismo máfico-ultramáfico é interpretado como originado em arco magmático, possivelmente resultante da fusão parcial da cunha do manto acima da zona de subducção durante as fases finais da orogênese. / A recently identified 32 km long NNE-SSW trending array of mafic-ultramafic intrusions occur in the paleoproterozoic Rio Piranhas terrain of the Rio Grande do Norte domain (Borborema Province). The cluster of mafic-ultramafic intrusions described in this study provides a new window for exploration for Ni-Cu-(PGE) deposits in the Borborema Province. The mafic-ultramafic intrusions outcrop as small lensoid bodies (< 500 meters long) hosted mainly by orthogneiss and migmatites. Mafic-ultramafic rocks of four intrusions investigated in detail consist of variable proportions of wehrlite (Ol + Cpx ± Chr cumulate), clinopyroxenite (Cpx cumulate) and troctolite (Ol + Pl cumulate). The primary igneous textures and mineralogy are partially replaced by amphibolite facies metamorphic assemblages and tectonic fabric. These intrusions usually consist of medium- to coarse-grained domains where primary magmatic textures and minerals are preserved, and medium-to fine-grained massive to foliated domains where metamorphic fabric and minerals prevail. Primary magmatic features predominate in the core whereas a metamorphic minerals and texture characterize the contact with host rocks. The later consist of orthogneiss and migmatite associated with minor amphibolite and supracrustal. Metamorphic parageneses of banded orthogneiss, consisting of microcline-quartz-plagioclase-hornblende, indicate amphibolite facies of metamorphism. The compositions of cumulate olivine in different intrusions and rocks types range from Fo80,6 to Fo67.6. The composition of the most primitive olivine in wehrlite indicates parental magmas with moderately primitive compositions (Fo80,6 and ~ 2,000 ppm Ni). The compositional range of cumulus plagioclase coexisting with cumulus olivine in troctolites is characterized by very high An content (An89,0 to An79,9), similar to magma compositions described in subduction-related magmatic arcs. The bulk compositions of mafic-ultramafic rocks are mainly controlled by different amounts of olivine, clinopyroxene and plagioclase. Chemical compositions of samples where primary igneous minerals and textures are preserved are similar to highly transformed samples from the same intrusion, thus supporting that the metamorphic recrystallization did not promoted a significant change in major element composition. Cr2O3 contents for mafic-ultramafic rocks from different intrusions are highly different. Combined Mg# and Cr2O3 contents suggest that the intrusions located in the south crystallized from relatively primitive (Mg# between 73.3 and 80.5) chromite saturated magmas, while intrusions located in the north crystallized from more fractionated chromite unsaturated magmas (Mg# between 57.0 and 68.7). Chondrite-normalized trace element profiles of mafic-ultramafic rocks are fractionated, as indicated by relative enrichment in large ion lithophile elements (LILE) and relative depletion high field strength elements (HFSE). Several samples have pronounced negative Nb and Ta anomalies, a feature that becomes more evident when Nb and Ta are compared with adjacent alteration-resistant elements (e.g., Th and La). Trace-element profiles are similar for similar rock types from different intrusions. U-Pb zircon ages indicate that mafic-ultramafic intrusions crystallized at ca. 2195±5 Ma. U-Pb zircon ages of host orthogneiss indicate that they crystallized from felsic magmas at ca. 2220-2230 Ma, thus providing a narrow window of time (ca. 30 Ma) for the reported events of felsic and mafic plutonism. U-Pb zircon ages of host rocks also include older ages (ca. 2.50-2.68 Ga) indicating that older crustal components are reworked during mafic and felsic magmatism. The mafic-ultramafic and felsic (calc-alkaline) magmatism is correlated with the ca. 2.15-2.25 Ga magmatic arc reported in previous studies of the Rio Piranhas terrain of the Rio Grande do Norte domain. The mafic-ultramafic magmatism is interpreted as originated in a magmatic arc, possibly resulting from partial melting of a mantle wedge above the subduction zone in final stages of the orogeny.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Pós-Graduação em Geologia, 2016. / Submitted by Marianna Gomes (mariannasouza@bce.unb.br) on 2016-12-12T17:04:45Z No. of bitstreams: 1 2016_GuilhermeFerreiraCanedo.pdf: 7453937 bytes, checksum: c9917910be861ede2b3c03675d914619 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-31T18:10:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_GuilhermeFerreiraCanedo.pdf: 7453937 bytes, checksum: c9917910be861ede2b3c03675d914619 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-31T18:10:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_GuilhermeFerreiraCanedo.pdf: 7453937 bytes, checksum: c9917910be861ede2b3c03675d914619 (MD5) / Intrusões máfica-ultramáficas são amplamente conhecidas por hospedar depósitos sulfetados de Ni-Cu-EGP formados a partir da segregação e concentração de gotas de um líquido de sulfeto de magmas máficos ou ultramáficos. A assembleia de sulfetos dos depósitos de Ni-Cu-EGP consiste essencialmente de pirrotita, pentlandita e calcopirita. A origem de depósitos sulfetados ricos em Cu hospedados em intrusões máfica-ultramáficas, como os depósitos de Caraíba (Brasil) e Okiep (África do Sul), permanecem como uma questão controversa, com modelos genéticos muito distintos sendo propostos (de magmático a hidrotermal). Este estudo apresenta a descrição de dois depósitos ricos em sulfeto de Cu, hospedados em intrusões máfica-ultramáficas, e discute a origem da mineralização sulfetada. Os depósitos do Serrote da Laje e Caboclo estão localizados na Faixa Sergipana (Província Borborema). As rochas máfica-ultramáficas que hospedam a mineralização de Cu-Au consistem em corpos irregulares de rochas mafica-ultramáficas interpretadas como pequenos diques e/ou pipes. Embora essas intrusões estejam parcialmente modificadas pelo metamorfismo de alto grau e associadas a um tectonismo dúctil, texturas e minerais magmáticos primários estão amplamente preservados. As intrusões máfica-ultramáficas consistem principalmente de ortopiroxenito, magnetitito, norito e gabronorito. A sequência de cristalização consiste em ortopiroxênio e óxidos de Fe-Ti, seguidos por plagioclásio e depois clinopiroxênio. O acamamento destes tipos de rochas é resultante do fracionamento a partir do magma parental, seja em situ ou devido sucessivos pulsos de magmas com fracionamento variável. As composições dos ortopiroxênios variam entre En65,5 a En79,2 mol % indicando composições primitivas a mais fracionadas para o magma parental. Tipos de rochas incomuns com flogopita e/ou granada abundante, comumente associadas com as rochas máfica-ultramáficas, são interpretadas como produto da assimilação das encaixantes gnáissicas durante a ascensão do magma. A assimilação de rochas crustais mais antigas também é consistente com os dados isotópicos de Sm-Nd do depósito Serrote da Laje, indicado pela alta variabilidade e dispersão dos valores de εNd (T = 1.99 Ga) (-4,33 a 3,87). Os sulfetos disseminados nos depósitos Serrote da Laje e Caboclo são intersticiais ou inclusos dentro de piroxênios e óxidos de Fe-Ti cúmulos. A forte associação de magnetita e sulfetos nestes depósitos é indicada pela correlação positiva de FeO e Ti-V nas rochas máfica-ultramáficas hospedeiras, combinadas com a correlação positiva de FeO e S-Cu-Au no minério sulfetado. Características texturais e químicas descritas nos depósitos Serrote da Laje e Caboclo suportam a interpretação que os sulfetos de Cu são magmáticos e diretamente associados com as rochas ricas em magnetita. As assembleias de sulfetos de ambos os depósitos consistem principalmente de bornita e calcopirita, com razão Cu/Fe variando entre 1, em amostras de minério ricas em calcopirita, e 5 em amostras ricas em bornita. Os resultados dos isótopos de enxofre para calcopirita e bornita têm uma estreita gama de valores, entre -1,0 e 2,5 δ34S ‰, suportando a origem magmática do minério. A combinação de cristalização fracionada do magma parental combinada com a oxidação do magma é sugerida como mecanismo apropriado para formar sulfetos magmáticos ricos em Cu com alta razão Cu/Fe dos depósitos Serrote da Laje e Caboclo. Mineralização de Cu sulfetada subordinada ocorre em veios e/ou brechas em rochas máfica-ultramáficas alteradas. Resultados de isótopos de enxofre em pirita, pirrotita e calcopirita de veios ou brechas variam entre 7,5 to 13,0 δ34S ‰, sugerindo origem hidrotermal. Esta mineralização secundária é interpretada como resultado da percolação de fluidos pelas rochas máfica-ultramáficas mineralizadas que remobilizou parcialmente os sulfetos do minério primário. Esta interpretação não indica a existência de uma mineralização hidrotermal de Cu-Au robusta, que poderia indicar diferentes alvos de exploração além dos investigados neste estudo. A idade magmática das rochas máficas-ultramáficas hospedeiras dos depósitos Serrote da Laje (ca. 1,99 Ga) e Caraíba (ca 2,05 Ga) sugerem que importantes depósitos de Cu localizados próximos a borda norte do Cráton do São Francisco estão associados a intrusões Paleoproterozóicas. / Mafic-ultramafic intrusions are widely known for hosting Ni-Cu-PGE sulfide deposits formed as the result of the segregation and concentration of droplets of liquid sulfide from mafic or ultramafic magma. The bulk sulfide assemblage of Ni-Cu-PGE deposits consists essentially of pyrrhotite, pentlandite and chalcopyrite. The origin of Cu-rich sulfide deposits hosted in mafic-ultramafic intrusions, exemplified by the Caraíba (Brazil) and Okiep (South Africa) deposits, remains however a controversial issue, and highly distinct genetic models have been proposed (from magmatic to hydrothermal). This study present the description of two Cu-rich deposits hosted by mafic-ultramafic intrusions and discuss the origin of the sulfide mineralization. The Serrote da Laje and Caboclo deposits are located in the Sergipano Belt (Borborema structural province). The mafic-ultramafic rocks hosting Cu-Au mineralization in the Serrote da Laje and Caboclo deposits consist of irregular bodies of mafic-ultramafic rocks interpreted as small dikes and/or pipes. Although these intrusions are partially modified by high-grade metamorphism and associated ductile tectonism, primary magmatic textures and minerals are largely preserved. Mafic-ultramafic intrusions consist mainly of variably textured orthopyroxenite, magnetitite, norite and gabbronorite. The crystallization sequence consists of orthopyroxene and Fe-Ti oxides followed by plagioclase and then by clinopyroxene. Systematic interlayering of these rock types are consistent with all rock types resulting from fractionation from a parental magma, either in situ or due to successive pulses of variably fractionated magma. Orthopyroxene compositions ranging from En65.5 to En79.22 mol % indicate moderately primitive to fractionated compositions for the parental magma. Unusual rock types with abundant phlogopite and/or garnet, commonly associated with mafic-ultramafic rocks, are interpreted as products of assimilation of country gneissic rocks during magmatic emplacement. Assimilation of older crustal rocks is also consistent with Sm-Nd isotopic data of the Serrote da Laje Complex, as indicated by highly variable and scattered εNd (T = 1.99 Ga) values (-4.33 to 3.87). Disseminated sulfides in both Serrote da Laje and Caboclo deposits are interstitial to or enclosed into cumulus orthopyroxene and Fe-Ti oxides. The close association of magnetite and sulfides in the Serrote da Laje deposit is indicated by positive correlations of FeO and Ti-V in hosted mafic-ultramafic rocks matched with positive correlations of FeO and S-Cu-Au in sulfide ore. Textural and chemical features described in the Serrote da Laje and Caboclo deposits support the interpretation that Cu-rich sulfides are magmatic and closely associated with magnetite-rich rocks. The sulfide assemblages in both deposits consist mainly of bornite and chalcopyrite, with Cu/Fe ratio in sulfides ranging from about 1 in chalcopyrite-rich ore samples to about 5 in bornite-rich samples. Sulfur isotope results for chalcopyrite and bornite has a narrow range of values from -1.0 to 2.5 δ34S ‰, thus supporting a magmatic origin for the ore. A fractional crystallization of the parental magma combined with magmatic oxidation is suggested as an appropriate mechanism to generate the Cu-rich magmatic sulfides with high Cu/Fe ratios of the Serrote da Laje and Caboclo deposits. Subordinated Cu-sulfide mineralization occurs in veins and/or breccia in altered mafic-ultramafic rocks. Sulfur isotope results for pyrite, pyrrhotite and chalcopyrite in veins or breccia range from 7.5 to 13.0 δ34S ‰, suggesting a hydrothermal origin. This secondary ore is interpreted as the result of sulfides from hydrothermal fluids that percolate the Cu-Au mineralized mafic-ultramafic rocks and partially remobilized the primary ore. This interpretation does not indicate the existence of a robust Cu-Au hydrothermal mineralization that may lead to different exploration targets than those investigated in this study. Close magmatic ages of mafic-ultramafic rocks of the Serrote da Laje deposit (ca. 1.99 Ga) and the Caraíba deposit (ca. 2.05) suggest that significant Cu deposits are associated with Paleoproterozoic mafic-ultramafic intrusions in the region located close to the northern border of the São Francisco Craton in Brazil.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-10T19:46:22Z No. of bitstreams: 1 2018_CláudiaTharisAugustin.pdf: 5210708 bytes, checksum: 99f53f29a2d8ff706c6e29a34801ff12 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-14T19:12:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_CláudiaTharisAugustin.pdf: 5210708 bytes, checksum: 99f53f29a2d8ff706c6e29a34801ff12 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-14T19:12:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_CláudiaTharisAugustin.pdf: 5210708 bytes, checksum: 99f53f29a2d8ff706c6e29a34801ff12 (MD5) Previous issue date: 2018-07-10 / Inserido no contexto do Arco Magmático de Goiás, o Complexo máfico-ultramáfico Mangabal está associado a um conjunto de diversas intrusões neoproterozóicas formadas durante o a orogenia brasiliana, no centro do Brasil. Este trabalho tem como objetivo apresentar a evolução magmática e o metamorfismo do Complexo máfico-ultramáfico Mangabal. Para tanto foram realizados trabalhos de campo, descrição e amostragem de testemunhos de sondagem, descrições petrográficas em seções delgadas e polidas, química mineral, imageamento em microscópio eletrônico de varredura (MEV) e análises químicas isotópicas de isótopos de Sm e Nd. O Complexo Mangabal está inserido na Zona de Cisalhamento São Luís dos Montes Belos e é composto por dois corpos máfico-ultramáficos acamadados metamorfizados. O membro norte apresenta aproximadamente 6 km²; já o membro sul, distante aproximadamente 2 km do anterior, possui aproximadamente 29 km² de área em superfície. Ambos os corpos exibem a mesma mineralogia, sequência de cristalização ígnea e composição química mineral. A estratigrafia do Complexo de Mangabal pode ser dividida em três zonas principais: i. Zona Máfica Inferior, localizada na porção basal da intrusão, composta por norito adcumulático; ii. Zona Ultramáfica, caracterizada por dunito e harzburgito e iii. Zona Máfica Superior, predominantemente de composição norito, com porções isoladas de dunito feldspático. O complexo apresenta sequência de cristalização composta por: Olivina + Cromo-Espinélio > Olivina + Ortopiroxênio > Ortopiroxênio + Plagioclásio > Clinopiroxênio. A mineralogia primária das rochas é frequentemente substituída por mineralogia metamórfica, devido ao metamorfismo heterogêneo sobreposto ao Complexo. Apesar da recristalização mineralógica, tal transformação metamórfica muitas vezes preserva as texturas magmáticas. O metamorfismo sobreposto ao complexo atingiu fácies metamórfica anfibolito de alta pressão, marcada pela presença da paragênese cianita-ortoanfibólio-hornblenda-plagioclásio, atingindo pressões de aproximadamente 8.5 kbar e temperaturas de até aproximadamente 750 °C. A mineralização primária de Ni-Cu-EGP sulfetado ocorre em rochas máficas e ultramáficas do complexo, porém a deformação superimposta no complexo pode localmente remobiliza-la. A mineralização é predominantemente do tipo disseminada, tanto nas rochas máficas quanto ultramáficas, porem localmente ocorrem em textura maciça. / Inserted in the context of the Goiás Magmatic Arc, the mafic-ultramafic complex of Mangabal is associated with several neoproterozoic mafic-ultramafic intrusions formed during the Brasiliano Orogeny in the center of Brazil. This study included fieldwork data, systematic drill-core sampling, mineral chemistry and Sm-Nd isotopic geochemistry in order to better understand the petrology of the mafic-ultramafic complex of Mangabal and associated Ni-Cu-PGE mineralization. The Mangabal Complex is inserted in the São Luís dos Montes Belos Shear Zone and is composed of two metamorphosed mafic-ultramafic bodies. The northern limb is approximately 6 km² and is stretched towards E-W; already the south member, distant approximately 2 km of the previous one, is approximately 10km wide by 5.5km long. Both bodies exhibit the same mineralogy, igneous crystallization sequence and mineral chemistry. The stratigraphy of the Mangabal Complex can be divided into three main zones: i. Lower Mafic Zone, located in the basal portion of the intrusion, composed by addcumulatic norite; ii. Ultramafic Zone, characterized by dunite and harzburgite and iii. Upper Mafic Zone, consisting predominantly of norite composition, with isolated portions of feldspathic dunite. The complex has the following crystallization: Olivine + Chromium-Spinel> Olivine + Orthopyroxene> Orthopyroxene + Plagioclase > Clinopyroxene. The primary mineralogy is often replaced due to an overlapping heterogeneous metamorphic transformation. Despite the mineralogical recrystallization, metamorphic transformation often preserves the magmatic textures. The metamorphism superimposed on the complex reached high-pressure amphibolite facies, marked by the presence of kyanite-ortoamphibole-hornblende, reaching pressures of approximately 8.5 kbar and temperatures up to 780 ° C. The primary Ni-Cu-EGP sulfide mineralization occurs in mafic and ultramafic rocks of the complex, but the deformation in the complex can locally remobilize the sulfides and, particularly, nickel and palladium. The mineralization is predominantly disseminated, occurring in both mafic and ultramafic rocks, but massive sulfide levels occur locally, mainly in metamorphic portions.