Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2017-06-29T17:54:26Z No. of bitstreams: 1 Diss_PGarcia_Final.pdf: 22447052 bytes, checksum: b14bfcdf05858ca53361863d034bd1d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T17:54:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diss_PGarcia_Final.pdf: 22447052 bytes, checksum: b14bfcdf05858ca53361863d034bd1d5 (MD5) / O Vale do Curaçá é o distrito cuprífero mais antigo do Brasil e que se encontra em produção contínua desde 1979, quando as atividades de lavra foram iniciadas na Mina Caraíba. A região encontra-se inserida no Orógeno Itabuna-Salvador-Curaçá, um cinturão orogênico que chega a fácies granulito, datado do Arqueano ao Paleoproterozóico (Orosiriano-Riaciano). Estudos anteriores apontaram para uma gênese magmática destas mineralizações hospedadas em piroxenitos e noritos. Mais recentemente, a importância de processos metassomáticos arqueanos e paleoproterozóicos foi enfatizada na gênese do minério, tendo sido proposto um modelo IOCG para estes depósitos. O presente estudo procura estabelecer uma comparação entre quatro depósitos cupríferos, localizados dentro do Vale do Rio Curaçá, porém em latitudes distintas. Os objetivos da pesquisa envolvem a compreensão dos processos geológicos atuantes na formação de cada depósito e o estabelecimento de uma síntese sobre a metalogênese do cobre na região. Foram produzidos dados geológicos, petrológicos, de química mineral, geocronológicos e de razões isotópicas de enxofre (34S). Entre as características comuns a estes depósitos figuram: uma alteração potássica pervasiva e outra sódica mais localizada, além de concentrações elevadas de magnetita nas zonas mineralizadas. Análises realizadas por microssonda eletrônica e MEV-EDS demostram a variação composicional entre os minérios magmáticos e hidrotermais, e dos minerais de ganga. Os sulfetos considerados primários/magmáticos ocorrem como minerais intercúmulus em porções mais ricas em piroxênios, apresentam valores inferiores de elementos calcófilos menores (principalmente o Pb) quando comparados aos sulfetos secundários/hidrotermais, que ocorrem como vênulas em bolsões associados a minerais potássicos. Cálculos geotermométricos indicam que a fase de mineralização principal se processou em condições de fácies anfibolito baixo, enquanto que a alteração tardia ocorreu na fácies xisto verde. Novas idades U-Pb SHRIMP IIe de rochas metassomatizadas das minas de Caraíba e Surubim, demonstram a associação do metassomatismo com o colapso do orógeno, no intervalo entre 2,05 e 2,04 Ga. Os dados de isótopos de enxofre indicam fontes magmáticas, sem fracionamento importante (34S ~ 0‰VCDT). As razões isotópicas do estágio hidrotermal principal têm valores negativos (34S ~ -6.0‰), possivelmente associado à perda isótopos pesados durante a devolatilização metamórfica. Estas razões evoluem para valores positivos (que atinge +11.37‰), no estágio hidrotermal tardio, remetendo a fontes mais oxidadas. O modelo evolutivo proposto aponta para uma história multifásica das mineralizações, em quatro estágios: (i) mineralização primária magmática em fundo oceânico ao final do Neoarqueano (ca. 2,6 Ga); (ii) edificação do Orógeno-Itabuna-Salvador-Curaçá, metamorfismo progressivo granitogênese e colocação do Sienito de Itiúba (ca. 2,08 Ga); (iii) fase de remobilização hidrotermal durante o colapso orogênico, com a instalação de um sistema IOCG (ca. 2,04 Ga); (iv) soerguimento do orógeno e metassomatismo tardio (ca. 1.92 Ga). / ABSTRACT - The Curaçá Valley is the oldest cupriferous district of Brazil and is in continuous production since 1979, when mining activities were initiated in the Caraíba mine. It is located in the Itabuna-Salvador-Curaçá Orogen, a belt that reaches the granulite facies, and records archean to paleoproterozoic ages. Previous studies have pointed to an orthomagmatic genesis for this mineralization, hosted by pyroxenite and norite. More recently, the importance of Archean and Paleoproterozoic metasomatic processes were emphasized in the genesis of the ore, and an IOCG model has been proposed for these deposits The present study seeks at establishing a comparison between four copper deposits located within the Curaçá Valley, but at distinct latitudes. The objectives of the research involve the understanding of the geologic processes active in the formation of each deposit and the establishment of a synthesis on the copper metallogenesis in the region. Geological, petrological, mineral chemistry, geochronology of sulfur isotope (34S) data were produced. Among the common features of these deposits appear: a pervasive potassium alteration and another sodic, more localized, besides high concentrations of magnetite in the mineralized zones. Analyses carried out by electron microprobe and SEM-EDS demonstrate the compositional variation between magmatic and hydrothermal ore, and gangue minerals. The sulphide minerals thought as primary/magmatic appears as intercumulus phase associated to pyroxene grains, it shows smaller chalcopile elemento contentes (mainly the Pb), as compared to secondary/hydrothermal sulphide, that are seen as veinlets or in irregular shapes near potassic minerals. Geothermometric calculations indicate that the main phase of mineralization occurred in low amphibolite facies conditions, while the late alteration occurred in the greenschist facies. New U-Pb SHRIMP IIe ages of metasomatized rocks from the Caraíba and Surubim mines demonstrate the association of metasomatism with the collapse of the orogen, in the range between 2.05 and 2.04 Ga ago. The sulfur isotope data indicate magmatic sources without significant fractionation (34S ~ 0‰VCDT). The isotopic ratios of the main hydrothermal stage have negative values (34S ~ 6.0‰), possibly related to heavy isotope loss linked to metamorphic devolatization. This ratio values evolves into positive values (reaching +11.37‰) in the late hydrothermal stage, that suggests more oxidized sources. The evolutionary model proposed in four stages, points to a multiphase mineralization story: (i) primary magmatic mineralization at the seafloor, at the end of the Late Neoarchean (ca. 2.6 Ga); (ii) build up of Itabuna-Salvador-Curaçá Orogen, progressive metamorphism, granitogenesis and emplacement of Itiúbas’ Syenite (ca. 2.08 Ga); (iii) hydrothermal reconcentration related to orogenic collapse (ca. 2.04 Ga); (iv) orogenic uplift and late metassomatism (ca. 1.92 Ga).

Submitted by Guimaraes Jacqueline (jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2011-11-03T16:52:11Z No. of bitstreams: 1 1984_LuizJoseDelReySilva.pdf: 8874596 bytes, checksum: 3c70a62301cbb5b587fd6947661ded34 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2011-11-03T16:53:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 1984_LuizJoseDelReySilva.pdf: 8874596 bytes, checksum: 3c70a62301cbb5b587fd6947661ded34 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-11-03T16:53:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1984_LuizJoseDelReySilva.pdf: 8874596 bytes, checksum: 3c70a62301cbb5b587fd6947661ded34 (MD5) / No Vale do Curaçá, situado na parte norte-nordeste do Estado da Bahia, distante cerca de 500 km da Capital, ocorrem cerca de três centenas de corpos máfico/ultramáficos potencialmente portadores de sulfetos de cobre, encerrando uma dezena de depósitos atualmente conhecidos, destacando-se dentre eles a mina Caraíba, a 29 maior jazida de cobre no País, com cerca de 185 milhões de toneladas de minério a 1% Cu, em média. Possivelmente entre 2,6 e 2,0 Ga instalou-se na crosta arqueana um sistema 'rift' norte-sul, com cerca de 300 a 400 km de comprimento norte-sul, tendo nele se implantado uma suíte de litologias supracrustais (sedimentos quartzo-feldspáticos, anfibolitos, rochas calcosilicatadas, quartzitos, formação ferrífera) a qual foi deformada e metamorfisada em três eventos principais, seguidos de pelo menos dois eventos tardios (cisalhamentos e falhas ou dobras abertas) de menor importância na montagem do arcabouço geológico. Os corpos máfico/ultramáficos, derivados de magma parental toleítico, foram intrudidos pré-tectonicamente como 'sills' diferenciados. A presença de mineralização é função do estágio inicial de diferenciação, sobretudo relacionada com os níveis basais de composição ortopiroxenítica. Os corpos onde predominam tipos gabróicos e gabro-noríticos são normalmente estéreis. O depósito Caraíba é o maior dos corpos hipersteníticos conhecidos e ocorre associado a uma suíte magnesiana (gabro-noritos, wherlitos, lherzolitos, serpentinitos) não mineralizada (potencialmente niquelífera) sendo que a primeira mostra-se mais jovem do ponto de vista estratigráfico, ainda que ambas sejam pré-tectônicas. O sistema 'rift' foi fechado com o advento de duas fases iniciais de deformações, as quais geraram movimentos de cavalgamento ('thrusting' e 'understhrusting') supostamente no sentido este para oeste (19 fase) e de sul para norte (2a fase) em cada uma das quais foram colocados corpos estratóides de ortognaisses de composição tonalítica e granodiorítica. A pilha original foi então espessada e submetida ametamorfismo anfibolítico alto (M1) e granulítico (M2) . Durante F1/M1 ocorreram intensos fenômenos de transposição e migmatização, gerando as dobras intrafoliais (D1) trapeadas ao longo do bandamento metamórfiS1. Durante F2 foram produzidas dobras D2 apertadas com planoaxial E-W a N60°W com mergulho 20°S e eixos horizontalizados. A consolidação crustal veio com uma terceira fase de deformação, de esforço compressivo E-W muito forte, que gerou dobras apertadas a abertas, com planos axiais verticalizados, xistosidade plano-axial penetrativa regionalmente e eixo de atitude norte-sul com caimento médio de 16 a 20 para sul na região da mina Caraíba. Concomitantemente ocorreu um enxame de intrusões de corpos graníticos potássicos elongados N-S e paralelos com as estruturas regionais, inclusive a intrusão do sienito Itiúba, hoje uma serra com cerca de 00 km norte-sul 10 km este-oeste. Esta última fase principal se deu em condições de metamorfismo anfibolito alto/localmente granulito, e esteve associada a fortes transposições e migmatização. Como resultado, o corpo Caraíba é hoje um cogumelo (Fig. 2 de interferência de Ramsay, 1967) resultante da superposição de um sinforme D3 sobre as dobras D2 com eixo N60°W. Essa estrutura está posicionada no flanco oeste do grande antiforme D3 Caraíba, flanco esse que tem direção N20°W e mergulho acentuado (70°) para oeste/sudoeste. Os sulfetos de cobre foram concentrados nas charneiras das dobras D2 , ao longo de corpos cilíndricos paralelos ao eixo B2 e à lineação L2l , originalmente horizontalizados portanto, mas tendo continuidade limitada. O corpo mineralizado Caraíba apresenta em superfície, na sua parte central, uma seqüência de quatro charneiras de dobras D2, com eixos B2 verticalizados pela superposição do sinforme D3 apertado, o qual tem eixo B3 caindo em média 16 a 20 para sul, mas que tem caimento abrupto (80 ) para norte na parte central, como resultado da acomodação à atitude pós-D2 e pré-D3 do corpo mineralizado naquela parte da jazida. O minério está então controlado ao longo de charutos verticalizados descontínuos. Os teores de cobre se distribuem de forma muito heterogênea horizontal e verticalmente na jazida, como resultado da intensa história evolutiva, implicando em diluição inevitável nas atividades de lavra a céu aberto e subterrânea para os métodos de extração em andamento. A mina encontra-se em operação de lavra a céu aberto, com produção de quatro milhões de toneladas de minério/ano a 0,83% Cu em média e preparação para início de lavra subterrânea (previsão de 1.800.000 toneladas de minério/ano a 1% Cu em média) tendo a infraestrutura global atual vida útil prevista para mais 11 anos. É proposto modelo geotectônico global para a evolução do Vale do Curaçá, serra de Itiúba, Vale do Jacurici ('Cr-belt') rochas do Grupo Jacobina Inferior e quartzitos da serra de Jacobina, como hipótese de trabalho. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Caraíba deposit, located in the northern part of Bahia State, in the Curaçá river valley, is a chalcopirite/bornite-bearing mafic/ultramafic sill, derived from a tholeiitic magma, which was intruded into a volcanic-sedimentary sequence composed of quartzfeldspar gneisses, leptinites, banded iron formation, calcsilicate rocks and amphibolites. Probably between 2.6 and 2.0 Ga, that sequence was deposited and submited to at least three main tectonic-magmatic events. The first two deformational events were thrust-undesthrusting types, producing a crustal thickening by interleaving of the layers and injection of several G1 and G2 orthogneissic sheet-like intrusions, tonalitic/trondhjemitic and granodioritic in composition. Amphibolite and granulite facies metamorphism acomppanied the first and second phases, resulting in a mixed pile with a strong metamorphic S1 foliation with transposed N-S trending D1 intrafolial folds, followed by N60°W trending tight folds. After the horizontal tectonic regime a strong E-W compressive stress field resulted in a regional sequence of tight to open D3 folds with N-S 80 S axial planes and 16° to 20°S plunging regional axes. M3 metamorphism reached high-amphibolite to locally granulite facies and, together with a strong deformation, created a very strong and penetrative foliation, S3 , marked by oriented quartz-plagioclasebiotite- hornblende crystals. Many of syntectonic pottassic lens shaped granitic bodies, were intruded during F3, including the huge Itiúba syenite, all of them strongly foliated and with a characteristic pink-red colour. As a result, the Caraiba copper deposit is now alobate interference pattern (type 2 of Ramsay, 1967) between a D3 tight synform positioned on the 70°W dipping limb of the major N-S trending D3 Caraiba antiform, refolding the recumbent tight D2 folds. The sulphide mineralization is now concentrated along vertical and disrupted rods which marked originally a horizontal N60°W lineation (or B2 ) . Because of this poliphase tectonic-metamorphic history with associated strong migmatization, the copper content is very heterogeneously distributed inside the pyroxenitic/noritic host -rocks, adding difficulties to the mining works, mainly the underground operations. Two later events of shearing are also described and probably one fourth folding fase, but not important for the ore control. A very hypothetical regional tectonic rift-valley system is proposed for the crustal evolution of the Curaçá region, Itiúba s y e n i t e and the Cr-belt on its eastern side, and the Jacobina Group, all of them enclosed between two Archean blocks.