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Previous issue date: 2004-07-06 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CPRM - Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais / Serviço Geológico do Brasil / FADESP - Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa / Na região limítrofe entre os estados do Pará e Maranhão, conhecida como Gurupi,
afloram rochas ígneas e metamórficas recobertas por sedimentação fanerozóica, ocupando parte
da Província Estrutural Parnaíba. Estudos geocronológicos pioneiros baseados nos métodos Rb-
Sr e K-Ar mostraram a existência de dois domínios geocronológicos distintos nessa região com
rochas aflorantes em direção à costa atlântica apresentando assinatura paleoproterozóica, com
idades em torno de 2000 Ma, enquanto que rochas aflorantes para sul-sudoeste mostram
assinatura neoproterozóica, principalmente entre 800 e 500 Ma. Esses domínios passaram a ser
denominados, respectivamente, Cráton São Luís e Cinturão Gurupi. Propostas litoestratigráficas
sucederam-se por mais de duas décadas, mas sempre careceram de dados geocronológicos
robustos para justificar o posicionamento estratigráfico das unidades. Modelos evolutivos
polarizaram-se entre propostas de evolução monocíclica ou policíclica para o Cinturão Gurupi,
também carecendo de geocronologia e geologia isotópica para consubstanciar interpretações.
Além disso, depósitos auríferos associam-se às duas unidades geotectônicas, mas raros foram
alvo de estudos geológicos ou genéticos. Esta tese aborda em maior ou menor grau esses
problemas gerais. Uma reformulação da litoestratigrafia regional e uma proposta de evolução geológica foi
alcançada através da reavaliação dos dados geológicos, geoquímicos, geocronológicos e
isotópicos existentes, e da geração de novos dados geocronológicos em zircão por evaporação de
Pb e U-Pb convencional e por LAM-ICP-MS. Dados isotópicos de Nd em rocha total foram
também obtidos, permitindo a investigação de processos de acresção e retrabalhamento crustal.
Os resultados mostram que a região possui uma evolução relativamente complexa, com intensa e
extensa geração de rochas juvenis cálcico-alcalinas e subordinado retrabalhamento de crosta
continental arqueana entre 2,24 e 2,15 Ga, e com fusão crustal, migmatização localizada,
plutonismo peraluminoso, metamorfismo e deformação em torno de 2,10 Ga. Os seguintes
resultados foram obtidos para as unidade litoestratigráficas e litodêmicas estudadas no Cráton
São Luís: Grupo Aurizona, metavulcanossedimentar ligado a arcos de ilha, idade máxima 2241
Ma (juvenil), com provável evolução até cerca de 2200 Ma; Suíte Intrusiva Tromaí, tonalitos
metaluminosos, calcico-alcalinos de arco de ilha oceânico, 2168 Ma (juvenil); Granito Areal,
calcico-alcalino fracamente peraluminoso, 2150 Ma (mistura de material juvenil e
retrabalhamento de arco de ilha). No Cinturão Gurupi foram obtidos os seguintes resultados:
Metatonalito Igarapé Grande, tonalito granoblástico de ocorrência localizada, 2594 Ma;
Complexo Itapeva, gnaisses tonalíticos localmente migmatizados, 2167 Ma (dominantemente
juvenil); Formação Chega Tudo, vulcanossedimentar ligada a arcos de ilhas, 2150-2160 Ma
(juvenil); Granito Maria Suprema, muscovita leucogranito (peraluminoso) intrusivo
sintectonicamente no Complexo Itapeva há 2100 Ma (fusão crustal), idade de outros granitoides
peraluminosos já datados anteriormente na região. O Grupo Gurupi é tentativamente posicionado
no Paleoproterozóico (>2160 Ma), mas não há elemento que comprove essa hipótese. Os dados
são interpetados em termos de tectônica de placas, com abertura de bacia oceânica um pouco
antes de 2260 Ma, formação de arcos de ilha oceânicos, subducção e produção volumosa de
magmas calcico-alcalinos e retrabalhamento dos arcos entre 2170-2150 Ma. Esse conjunto foi
amalgamado a uma margem continental periférica a um bloco arqueano existente ao sul (parte
arqueana do Cráton Amazônico ou núcleo cratônico encoberto atualmente pela sedimentação
fanerozóica) numa colisão fraca, dirigida de NNE para SSW, mas suficiente para gerar algum
espessamento crustal e permitir a fusão de parte da crosta paleoproterozóica recém formada e da
crosta arqueana (ou de seus derivados detríticos) preexistente. Esse episódio colisional, ocorrido
há cerca de 2100-2080 Ma refletiu-se no metamorfismo, deformação e migmatização local, além
da intrusão dos granitóides peraluminosos.
A região foi novamente palco de atividade no Neoproterozóico, com o bloco amalgamado
no Paleoproterozóico sendo rompido, com formação de rifte continental marcado pela intrusão de
magma alcalino (Nefelina Sienito Gnaisse Boca Nova) há 732 Ma. Rochas sedimentares
depositadas nessa bacia (Formação Marajupema) apresentam cristais detríticos de zircão, os mais
jovens com 1100 Ma. Esse rifte evoluiu provavelmente para uma bacia oceânica, de dimensões
ainda desconhecidas, o que é sugerido por dados recentes da literatura que mostram grande
quantidade de cristais detríticos de zircão com idade em torno de 600-650 Ma em bacias
sedimentares da região, que contêm sedimentos imaturos, e pela intrusão de granitóide
peraluminoso (colisional), há 550 Ma. Essa bacia foi fechada, com a colisão do orógeno contra o
bloco amalgamado no Paleoproterozóico, com transporte de massa de SSW para NNE. A idade
do clímax desse episódio orogênico neoproterozóico e do metamorfismo que o acompanhou não
foi claramente determinada, existindo informações ambígüas que apontam para o intervalo 650-
520 Ma (zircão do nefelina sienito e idades Rb-Sr e K-Ar em minerais).
A metalogenia dos depósitos auríferos foi abordada numa escala de reconhecimento
através do estudo geológico dos mesmos, dos fluidos hidrotermais e das condições físicoqu
ímicas de formação dos depósitos. As investigações envolveram análises químicas de cloritas,
estudos de inclusões fluidas e geoquímica de isótopos estáveis (O, H, C, S) e radiogênicos (Pb).
Relações estruturais e texturais permitiram caracterizar os depósitos como pós-metamórficos e
tardi- a pós-tectônicos com relação aos eventos paleoproterozóicos, conforme sugerido pelos
isótopos de Pb (pós 2080 Ma). Regionalmente os depósitos foram formados em condições de T-P
entre 280°-380°C e 2-3 kb, a partir de fluidos aquo-carbônicos relativamente reduzidos, de baixa
salinidade (5% massa equiv. NaCl), moderada a alta densidade, e ricos em CO2 (tipicamente <20
moles %; traços de CH4 e N2), que sugerem fortemente separação de fases. Estudos de isótopos
estáveis sugerem fontes distintas para fluidos e solutos. Duas fontes são indicadas para o carbono
presente em carbonatos, grafita e inclusões fluidas: uma fonte orgânica subordinada e outra fonte
indefinida, que pode ser magmática, metamórfica ou mantélica (ou mistura de ambas). O enxofre
de sulfetos apresenta assinatura magmática, tendo derivado diretamente de magmas ou por
dissolução de sulfetos magmáticos. Isótopos de oxigênio e hidrogênio de minerais silicatados e
inclusões fluidas combinados atestam fontes metamórficas para os fluidos. Portanto, reações de
desidratação e descarbonização produzidas durante o metamorfismo das seqüências
vulcanossedimentares paleoproterozóicas devem ter produzido os fluidos investigados. O ouro foi
transportado por um complexo do tipo Au(HS)2
- e precipitou devido à separação de fases e
reações dos fluidos com as rochas encaixantes. Os dados geológicos e genéticos encaixam-se no
modelo de depósitos auríferos orogênicos encontrados em cinturões metamórficos de todas as
idades. Os resultados globais deste estudo trazem implicações para o entendimento das orogenias
paleo- e neoproterozóicas que erigiram a Plataforma Sul-Americana e para a formação e
desagregação de supercontinentes como Atlantica, Rodinia e Gondwana Ocidental. O quadro
delineado encontra boa correlação, principalmente no que concerne ao Paleoproterozóico, com o
que é descrito para parte da porção sudeste do Escudo das Guianas e para a porção sul do Cráton
do Oeste da África. O quadro Neoproterozóico é ainda incipientemente compreendido para que
se façam maiores correlações. / In the Gurupi region, located at the border between the Pará and Maranhão states in
northern Brazil, igneous and metamorphic rocks crop out as part of the Parnaíba Structural
Province. Early geochronological studies, based on the Rb-Sr and K-Ar methods have shown two
geochronological domains. The rocks that crop out towards the Atlantic margin showed a
Paleoproterozoic signature, around 2000 Ma, whereas the rocks that crop out towards the inner
portions of the continent showed a Neoproterozoic signature, especially between 800 and 500
Ma. These domains have been then defined as the São Luís Craton and Gurupi Belt, respectively.
Several lithostratigraphic propositions have been developed throughout more than two decades.
However, these propositions always lack robust geochronological support. Geotectonic models
discussed a one- or two-phase evolution for the Gurupi Belt, also lacking robust geochronological
and isotopic data to consubstantiate the interpretations. Furthermore, among the several gold
deposits that occur in both the cratonic and belt areas, only a few have geological and genetic
information. These subjects are addressed in more or less depth by this thesis.
New propositions for the regional lithostratigraphy and geological evolution have been
achieved in this work by revaluating the available geological, geochemical, geochronological and
isotopic dataset, as well as by adding new geochronological data on zircon (Pb-evaporation, U-Pb
ID-TIMS, and LAM-ICP-MS) for most of the igneous and orthometamorphic rocks in the region.
Whole rock Nd isotope data have also been obtained, allowing the discussion of crustal accretion
and reworking. The results show a rather complex geological evolution with intensive and
extensive crustal growth between 2.24-2.15 Ga and crustal reworking, involving melting,
migmatization, metamorphism, and deformation around 2.10 Ga. The following results have been
obtained for the São Luís Craton: Aurizona Group, metavolcano-sedimentary sequence,
maximum age of 2241 Ma (juvenile) that possibly evolved until c.a. 2200 Ma; Tromaí Intrusive
Suite, calc-alkaline, metaluminous tonalites of oceanic island arc, 2168 Ma (juvenile); Areal
Granite, calc-alkaline, weakly peraluminous, 2150 Ma (mixing of juvenile and arc materials). In
the Gurupi Belt, the following results have been obtained: Igarapé Grande Metatonalite, small
and localized granoblastic tonalite, 2594 Ma; Itapeva Complex, weakly migmatized tonalitic
orthogneiss, 2167 Ma (mostly juvenile); Chega Tudo Formation, metavolcano-sedimentary
sequence (back-arc basin?), 2150-2160 Ma; Maria Suprema Granite, syntectonic, peraluminous
muscovite-bearing granite, 2100 Ma (similar to other peraluminous granitoids in the Gurupi
Belt). The Gurupi Group is tentatively placed in the Paleoproterozoic (>2160 Ma), but this must
still be proved. The above data are interpreted on a plate tectonics basis, as follows. An oceanic
basin is open at ca. 2260 Ma and is followed by the onset of subduction, formation of island arcs
and voluminous calc-alkaline magmatism in oceanic settings, and concomitant reworking of the
arcs between 2170-2150 Ma. This set of oceanic terranes has been accreted (soft-collision) onto
an Archean continental margin to southwest (Archean part of the Amazonian Craton or a present
day concealed cratonic nuclei). The collision provoked the metamorphism, deformation, and
partial melting of the newly formed Paleoproterozoic crust and of part of the Archean bloc, or
their erosive detritus, migmatization, and emplacement of peraluminous granitoids at 2100-2080
Ma. The region has been the locus of a second event in the Neoproterozoic. A continental rift
developed in the bloc that was assembled in the Paleoproterozoic, as attested by the intrusion of a
nepheline syenite (Boca Nova) at 732 Ma. Sedimentary rocks that filled this rift (Marajupema
Formation) have detrital zircon crystals that show the youngest ages around 1100 Ma. The rift
evolved probably to an oceanic basin, as suggested by the widespread occurrence of detrital
zircons with ages around 550 Ma in small sedimentary basins that have been filled with immature sediments. The precise time of orogenesis climax that followed basin closure, with mass transport
from SSW to NNE and accompanying metamorphism, is not yet constrained. Equivocal
geochronological information point to 650-520 Ma (zircon of the nepheline syenite, Rb-Sr and KAr
ages in minerals).
The metallogeny of selected gold deposits occurring in both the São Luís Craton and the
Gurupi Belt is addressed using varied information, such as geology, chlorite chemistry, fluid
inclusion geochemistry, and stable (O, H, C, S) and radiogenic (Pb) isotopes. Structural and
textural relationships, and Pb isotope data indicate a post metamorphic peak and late- to posttectonic
timing for the gold mineralization with respect to the Paleoproterozoic events (post 2080
Ma). At a regional scale, the deposits show a similar signature characterized by formation
temperatures between 280° and 380°C; pressures of 2-3 kbars; low-salinity (5 mass % NaCl
equiv), reduced and moderately dense aqueous-carbonic (CO2 <20 mol%, traces of CH4 and N2),
showing strong evidence for phase separation. Stable isotope studies suggest distinct sources for
fluids and solutes. The carbonate, graphite, and fluid inclusion carbon comes from two sources: a
depleted organic source, and an unknown source that may be magmatic, metamorphic or mantlederived
(or both). Sulfide sulfur derived directly from magmas or from the dissolution of
magmatic sulfides. Combined oxygen and hydrogen isotopes attest a metamorphic source for the
fluids. Therefore, dehydration and decarbonization reactions during the metamorphism of the
Paleoproterozoic metavolcano-sedimentary sequences appear to have produced the mineralizing
fluids. Gold was transported as a reduced sulfur complex, such as the Au(HS)2
- and precipitated
in response to the breakdown of this complex due to phase separation and fluid-rock interactions.
The geological and genetic constraints are consistent with the orogenic gold model, found in
metamorphic belts of all ages.
As a whole the results of this study have implications for the understanding of the
Paleoproterozoic and Neoproterozoic orogenies that built up the South American Platform and
for the assembly and break-up of the Atlantica, Rodinia, and West-Gondwana supercontinents.
The geological scenario outlined here for the Paleoproterozoic shows good correlations with
those found especially in the southeastern Guyana Shield and in the southern portion of the West-
African Craton. For the Neoproterozoic, the available information is still insufficient to draw
major correlations. / Chapitre 1 – Introduction et but du travail
À la frontière entre les états du Pará et Maranhão, au centre-nord du Brésil (région du
Gurupi), affleurent, au milieu de la couverture sédimentaire phanérozoïque, des roches
magmatiques, sédimentaires et métamorphiques Précambriennes, qui comprennent le Cráton São
Luís et la Ceinture Gurupi, lesquels contiennent plusieurs dépôts d’or (Fig. 1.1 et 1.2). Les
données géochronologiques Rb-Sr et K-Ar montrent des signatures paléoprotérozoïque et
néoprotérozoïque, respectivement, pour ces deux terrains. La région a été cartographiée à
l’échelle 1:250.000 et 1:500.000 et des problèmes qui persistent incluent : 1) la stratigraphie,
parce qu’aucune des unités ne possèdent des donnés géochronologiques sur zircon ; 2) l’évolution
géologique, surtout de la Ceinture Gurupi ; 3) la métallogénie aurifère n’est pas connue.
Promouvoir des avancées sur ces sujets est le but général de ce travail. Chapitre 2 – Méthodologie
Précédés par des travaux sur le terrain dans des aires clés et par la révision pétrographique
de plusieurs unités, les problèmes listés ci-dessus seront abordés de la façon suivante:
1) révision des propositions stratigraphiques préalables et discussion de leurs points faibles;
apport des donnés géochronologiques sur zircon (Pb-Pb par évaporation; U-Pb conventionnel et
LAM-ICP-MS) pour toutes les unités magmatiques et orthométamorphiques.
2) discussion des environnements tectoniques à partir de la révision du contenu lithologique des
unités stratigraphiques, des associations pétrographiques, de la réévaluation des données
géochimiques existantes et pour l’apport de donnés isotopiques Sm-Nd sur roches totales.
3) présentation des attributs géologiques de sept dépôts aurifères sélectionnés et discussion des
aspects génétiques à partir des études sur inclusions fluides, sur la chimie minérale (chlorite) et
sur les isotopes stables (O, H, C, S) et radiogéniques (Pb). Chapitre 3 – Géologie régionale
3.1) En premier lieu, la région du Gurupi est placée dans le contexte géotectonique de l’Amérique
du Sud et du nord-ouest de l’Afrique (Fig. 3.1 à 3.10). Une brève révision de chacune des grandes
unités géotectoniques a été faite, en incluant les principales subdivisions tectoniques, les
constitutions lithologiques et les données géochronologiques. Cette révision montre que les unités
géotectoniques sont constituées par des blocs archéens soudés par des ceintures mobiles
paléoprotérozoïques et / ou néoprotérozoïques. Plusieurs événements ont été décrits pour
l’Archéen, alors que pendent le Paléoproterozoïque deux grandes orogenèses sont connues :
2250-2150 Ma, caractérisée par l’intense adition de croûte continentale juvénile ; et 2100-2070
Ma, caractérisée par le remaniement de la croûte préexistante (archéenne et / ou
paléoprotérozoïque).
3.2) Description de la lithostratigraphie, des données géochronologiques préalables, des unités
géologiques, et modifications préliminaires de la lithostratigraphie (les donnés
géochronologiques, lorsqu elles sont disponibles, sont placés entre parenthèses). La carte e la
coupe géologique, les colonnes stratigraphiques, ainsi que des photos de roches et d affleurement
sont fournies (Fig. 3.11 à 3.25). Pour le Craton São Luís les unités suivantes sont décrites:
- Group Aurizona : ensemble métavolcano-sédimentaire métamorphisé dans faciès schistes verts
(localement amphibolite) ;
- Suite Intrusive Tromaí : composée de batholites de tonalites (±trondhjemite, granodiorite)
calco-alcalins, métalumineuses, de teneurs moyennes en K2O, et contenant des enclaves de
roches magmatiques (microtonalite) ;
- Granite Areal : granites calco-alcalins, peralumineux, à forte teneur en K2O, et contenant des
enclaves de roches métavolcano-sédimentaires ;
- Suite Intrusive Tracuateua : granites à muscovite, péralumineux (2090 Ma) ;
- Microtonalite Caxias (1985 Ma).
Pour la Ceinture Gurupi, les unités suivantes sont décrites:
- Complexe Itapeva : orthogneiss tonalitique de faciès amphibolite, et localement migmatisé ;
- Group Gurupi : ensemble métasédimentaire métamorphisé dans le faciès schistes verts ;
- Formation Chega Tudo : ensemble volcano-sédimentaire métamorphisé dans le faciès schistes
verts;
- Quartzite Marajupema : quartzite à muscovite, biotite et cordiérite, métamorphisé en faciès
amphibolite ;
- Granite Cantão ; monzogranite en contenant des enclaves de roches metasédimentaires (2150
Ma) ;
- Granitoïdes peralumineux (Japiim, Jonasa, Ourém) : granites à muscovite (2070-2085 Ma) ;
- Granite Maria Suprema : granite à muscovite syntectonique ;
- Néphéline Syénite Gneiss Boca Nova : intrusion déformée et localement migmatisée ;
- Granite Ney Peixoto : granite peralumineux (550 Ma)
Par ailleurs, trois bassins sédimentaires (pré-siluriens) reposent sur les roches du Craton São Luís
et de la Ceinture Gurupi (formations Viseu, Igarapé de Areia et Piriá). Ils sont composées de
sédiments continentaux immatures (arkoses, conglomérats, greywackes).
3.3) Les modèles géotectoniques préalables (Fig. 3.26 à 3.28) sont basés plutôt sur des
informations structurales et géochronologiques Rb-Sr et K-Ar. Deux hypothèses sont confrontées
pour la ceinture Gurupi ; elles font état d’une évolution soit monocyclique, soit polycyclique. La
corrélation avec le Craton d Ouest de l’Afrique est presque consensuelle, le Craton São Luís
constituant une partie de ce craton, alors que la Ceinture Gurupi est tenue comme la continuation
des ceintures panafricaines (Fig. 3.29). Chapitre 4 – Géochronologie et isotopes du Néodyme
Les données isotopiques obtenues sur zircon et titanite sont présentés, tableaux 4.1 à 4.10
et figures 4.1 à 4.13. Les résultats isotopiques de Nd et les âges modèles (TDM) sont fournis par le
tableau 4.11et visualisés avec les figures 4.14 et 4.15. Le chapitre est accompagné par des
discussions sur les méthodologies analytiques et sur l interprétation des données aquises. Les
résultats suivants ont été obtenus:
- Group Aurizona : roche métapyroclastique, 2241 ± 2 Ma, interprétée comme l âge minimal
pour le volcanisme. Les données en Nd ne permettent pas de conclure de façon définitive, avec
un âge modèle de 2,42 Ma et εNd(t) de +0,8, mais elles indiquent une origine plutôt juvénile.
- Suite Intrusive Tromaí : huit échantillons datés (méthode Pb-Pb par évaporation sur zircon) ont
produit un intervalle d âges étroit, entre 2147 et 2168 Ma, alors qu un échantillon de titanite a
produit un age U-Pb presque concordant de 2168 ± 1 Ma. Cette période représente la principale
époque d activité d un magmatisme calco-alcalin d arc insulaire, lequel et lié à la subduction de
la croûte océanique. Cela est corroboré par les données isotopiques en Nd (âges modèles 2,22-
2,26 Ga; εNd(t) +2 / +3), qui attestent le caractère juvénile de ce magmatisme.
- Granite Areal : deux échantillons montrent des ages de 2152 ± et 2149 ± 4 Ma (méthode Pb-Pb
par évaporation sur zircon); avec un âge modèle 2,23-2,26 Ga et εNd(t) +2. Ce granite est
interprété comme l’hybride de magmatisme calco-alcalin et du remaniement concomitant de l arc
insulaire.
- Complexe Itapeva: l’analyse U-Pb sur zircon a produit un âge concordant de 2167 ± 3 Ma et
montre un héritage à 2194 ± 18 Ma. Les âges modèles de 2,22-2,31 Ma et le paramètre εNd(t)
indiquent une origine plutôt juvénile pour le protolith du gneiss. Dans le même gneiss et dans les
mobilisats granitiques, les données Pb-Pb par évaporation sur zircon montrent une possible perte
de Pb vers 2100 Ma.
- Métatonalite Igarapé Grande : petit pluton préalablement considéré une partie du Complexe
Itapeva, a fourni des zircons archéens à 2594 ± 3 Ma (méthode Pb-Pb par évaporation sur
zircon) ; il est, donc, démembré de ce complexe.
- Formation Chega Tudo: deux échantillons de roches métavolcaniques montrent des âges de
2148 ± Ma et 2160 ± 3 Ma (méthode Pb-Pb par évaporation sur zircon), qui sont similaires aux
âges de la Suite Tromaí. Les données en Nd sont également similaires à ceux de la Suite Tromaí.
Dans un troisième échantillon, un zircon zircon dénonce un héritage à 2197 ± 4 Ma.
- Granite Maria Suprema : deux échantillons de granite à muscovite montrent des âges de 2100 ±
12 Ma (U-Pb, intersection supérieur) et 2080 ± 3 Ma (méthode Pb-Pb par évaporation sur zircon).
L’âge modèle de 2,30 Ga et le paramètre εNd(t) de +0,7 indiquent remaniement de sources
crustales légèrement plus anciennes.
- Formation Vila Cristal : des zircons détritiques d un schiste ont fourni des âges individuels
(méthode Pb-Pb par évaporation sur zircon) de 2164 Ma, 2635 Ma et entre 2000-2084 Ma,.
- Quartzite Marajupema : des zircons détritiques d un quartzite alumineux ont fourni trois
intervalles d âges individuels (méthode Pb-Pb par évaporation sur zircon) de 2140-2159 Ma,
1690-1830 Ma, 1100-1245 Ma.
- Néphéline Syénite Gneiss Boca Nova : un échantillon montre des zircons très complexes.
Pourtant, un âge concordant (méthode U-Pb, par ablation laser) a été déterminé à 732 ± 7 Ma.
L âge du métamorphisme qui a affecté cette syénite a été inférée à 650-580 Ma, mais elle
présente aussi des héritages paléoprotérozoïques et archéennes. Les nouvelles données en Nd et
informations géochimiques pré-existantes) suggèrent des sources juvéniles contaminées par des
sources continentales. Chapitre 5 – Discussions générales, lithostratigraphie et environnements tectoniques
Un nouveau schéma lithostratigraphique est proposé pour la région du Gurupi (figure 5-
1); il s’appuie sur la carte géologique (figure 5.2). L ensemble des donnés géologiques incluant
les types et les assemblages pétrographiques, les rapports aux contacts, les caractéristiques
métamorphiques, structurales, géochronologiques, géochimiques (quand elles existantes Fig.
5.3 à 5.7) et isotopiques sont utilisés pour l interprétation tectonique de chaque unité. En
conséquence de quoi les roches du Craton São Luís ont été interprétées comme étant formées
dans un environnement océanique, lié à la subduction et à la formation d arcs insulaires calcoalcalins
vers 2170-2150 Ma. La Ceinture Gurupi est quant à elle composée par des granitoïdes
peralumineux de 2100-2080 Ma, originaires de la fusion de la croûte continentale, qui se sont mis
en place au sein d ensembles sédimentaires et volcanosédimentaires de ~2160 Ma. D autres
unités, comme la syénite néphélinique et le granitoïde Ney Peixoto, ainsi que les formations
sédimentaires Vila Cristal et Marajupema, sont liés à une évolution postérieure qui a eu lieu au
Néoprotérozoïque. Chapitre 6 – Évolution géologique
Envisagée dans le cadre de la tectonique de plaques, l évolution géologique de la région
du Gurupi est proposé en prenant en compte les données disponible dans la littérature et celles
qui proviennent de cette étude. À environ 2240-2260 Ma un bassin océanique est ouvert à la suite
de la dislocation des continents archéennes (Liberia en Afrique, Craton Amazonien, au Brésil).
Les premiers arcs insulaires sont formés à cette époque ; ils sont représentés par les roches
metavolcano-sédimentaires du Group Aurizona. Entre 2170-2150 Ma a eu lieu la principale phase
d accrétion de la croûte de la région ; elle se manifeste par la mise en place des batholites calcoalcalins
juvéniles de la Suite Tromaí. De façon concomitante les arcs insulaires sont remaniés, ce
qui conduit à la formation et mise en place des granitoïdes de type Areal. Cet ensemble est ajouté
à la bordure continentale archéenne au sud, dans un épisode interprété comme collision de faible
ampleur, sans épaississement crustal expressif, mais suffisant cependant pour permettre la fusion
de la croûte, la migmatisation locale et la génération des granitoïdes à muscovite vers 2100-2080.
Cet épisode orogénique est bien connu au Brésil (cycle Transamazonien) et au nord-ouest de
l’Afrique (cycle Éburnéen). Comme le suggère l’intrusion de la syénite néphélinique Boca Nova,
qui caractérise la formation d un rift continental, ce bloc continental paléoprotérozoïque est
rompu vers 730-740 Ma. Le rift a ensuite probablement évolué en bassin océanique, de
dimensions non connues, lequel a été fermé vers 650-550 Ma, comme le suggère l’anatexie
crustal qui a produit le granite Ney Peixoto, ainsi que quelques données Rb-Sr e K-Ar sur
minéraux. Cet événement orogénique est, lui aussi, connu au Brésil et en Afrique, sous les noms
respectifs de cycles Brasiliano et Panafricain. Chapitre 7 – Géologie des dépôts aurifères
Une description de sept dépôts aurifères est présenté. Elle est basée sur des données
obtenues en surface et en carottes de sondage. Les dépôts montrent un remarquable contrôle
structural (Fig. 7.1 et 7.2) et sont caractérisés par des corps de minerai qui se distribuent
parallèlement à la structure des roches encaissantes. Esquisses géologiques et images
microscopiques de l altération hydrothermale sont montrées, figures 7.3 à 7.18.
Veines de quartz et disséminations en zones de décrochement sont les styles prédominants
de la minéralisation. L altération hydrothermale est peu variable entre les différents dépôts.
Quartz, sericite, chlorite, carbonate et pyrite sont les phases prédominantes. Les rapports
structuraux et les textures indiquent que l altération coupe la foliation métamorphique des roches
encaissantes, ce qui est un important marqueur chronologique.
Chapitre 8 – Aspects de la métallogenèse de l’or
Des études de géochimique minérale (chlorite), des inclusions fluides et le dosage des
isotopes stables sur les minéraux ont été faites. Elles visent à établir les conditions de température
et de pression de déposition de l or, la composition des fluides et les sources des composantes des
fluides et des solutés. Les résultats fournis sous forme de plusieurs tableaux sont synthétisés par
les figures 8.1 a 8.16. Malgré quelques différences entre les dépôts aurifères individuels,
l ensemble des résultats montrent qu ils se sont formés dans un intervalle de température
relativement étroit, entre 280°C et 380°C, sous des conditions de pression fluctuantes (2 ± 1
kbars) et dans des conditions réductrices de la fugacité d oxygène. Les inclusions fluides
montrent une signature régionale, c est à dire qu il s agit de solutions aqueuses carboniques (CO2
~20 mol%, traces de CH4 et N2) de basse salinité (5 % poids NaCl équivalente), produites par
séparation de phases (immiscibilité). Les études d isotopes stables montrent que le carbone
présente dans les minéraux carbonatés et dans les inclusions fluides provient d une source
organique subordonnée et d une autre source indéfinie, qui peut être magmatique,
métamorphique, crustal ou mantellique. Les isotopes de soufre dénoncent des sources
magmatiques directes ou indirectes (dissolution des sulfures magmatiques). La combinaison des
résultats isotopiques de l oxygène et de l hydrogène atteste l origine métamorphique des fluides.
On interprète la minéralisation comme produite aux stages finaux de l’orogenèse
Paléoprotérozoïque, comme suggéré par l étude des isotopes de Pb sur les minéraux de soufre,
après les conditions maximales de métamorphisme et de déformation, en profitant des fluides
produits par le métamorphisme des séquences volcanosédimentaires. L or a été transporté par un
complexe comme Au(HS)2.
- et a précipité après la déstabilisation de ce complexe en raison de
séparation de phase et réaction des fluides avec les roches encaissantes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpa.br:2011/8274 |
| Date | 06 July 2004 |
| Creators | KLEIN, Evandro Luiz |
| Contributors | MOURA, Candido Augusto Veloso, GIRET, André, HARRIS, Christopher |
| Publisher | Universidade Federal do Pará, Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica, UFPA, Brasil, Instituto de Geociências |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPA, instname:Universidade Federal do Pará, instacron:UFPA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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