No Distrito Mineiro (Au-Ag) de Marmato, localizado nos Andes setentrionais da Colômbia, foi realizado um estudo de isótopos radiogênicos para caracterizar isotopicamente a mineralização visando obter informação sobre as possíveis rochas fontes dos fluidos hidrotermais; assim como para determinar tentativamente a idade das mineralizações. Para a caracterização isotópica e a discussão dos dados, a mineralização epitermal de ouro foi dividida em três níveis: na parte superficial, o denominado setor de Echandía, na parte intermediária (setor de Cien Pesos) e na parte profunda (setor de Marmato bajo). Nos minerais de mineiro e de ganga (pirita, esfalerita, galena, carbonato), foram realizados em total, 9 análises Sr/Sr, 7 análises Sm/Nd e 10 análises Pb/Pb. Nas rochas encaixantes realizaram-se 11 análises Sr/Sr em rocha (RT), 10 análises Sm/Nd e 1 Nd/Nd em RT e 7 análises Pb/Pb em RT. Na determinação da idade das mineralizações foi utilizado o método Rb-Sr em lixiviados de esfalerita, e também uma datação K-Ar em plagioclásio sericitizado. As amostras foram analisadas nos laboratórios do Centro de Pesquisas Geocronológicas da Universidade de São Paulo (CPGeo). Os minerais foram separados utilizando os métodos tradicionais, separador magnético (Frantz Isodynamic), meio denso (Iodeto de Metileno e Bromoformo), sendo purificadas por catação manual com auxílio de lupa binocular; as amostras de RT foram moídas em moinho de bolas com cápsulas revestidas em carbeto de tungstênio. O ataque químico foi realizado com diferentes ácidos, nas sistemáticas Sr/Sr e Sm/Nd com HCl, HN\'O IND.3\' e HF; no caso do Pb/Pb com HCl, HN\'O IND.3\', HF e HBr; para K-Ar com \'H IND.2\'S\'O IND.4\', HF, HN\'O IND.3\', N\'H IND.4\'OH e (N\'H IND.4\')2C\'O IND.3\'. A separação de elementos foi realizada em colunas de troca iônicas: no Sr/Sr foi usada a coluna de resina catiônica (AG WX8, 200-400 mesh); no Sm/Nd a coluna primária preenchida com resina ) catiônica (AG 50W X8, 200-400 mesh) e a coluna preenchida com pó de teflon (200 mesh); no Pb/Pb uma coluna de troca iônica (AG 1-X8 200-400, mesh chloride form Bio-Rad). As análises foram realizadas utilizando o espectrômetro VG 354, monocoletor, o espectrômetro VG 354, multicoletor, o espectrômetro tipo Mass Spectrometer Model 262, multicoletor; e para K-Ar um espectrômetro de tipo MS-1, com fonte iônica tipo \"NIER\". Para a seleção das amostras para análises isotópicas e suas interpretações, foi realizada uma descrição petrográfica e mineralógica das amostras, em total fizeram-se, 15 descrições petrográficas de seções delgadas, 11 de polidos e 7 no Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). A idade K-Ar obtida para a mineralização de ouro, foi de 5,6\'+OU-\'0,6 Ma, em plagioclásio sericitizado do Dacito Pórfiro alterado hidrotermalmente. Esta idade é concordante com a idade da última reativação do Sistema de Falhas de Cauca-Romeral, 5,6\'+OU-\'0,4 Ma, Ar-Ar em biotita (Vinasco, 2001), e um pouco mais jovem do que a idade de formação do Stock de Marmato (encaixante das mineralizações) de 6,3\'+OU-\'0,7 Ma, K-Ar em horblénda (Restrepo et al., 1981); indicando uma duração aproximada do sistema hidrotermal de 700.000 anos. A idade também permite relacionar à mineralização com um ambiente tectônico de tipo distensional, originado por bacias tipo \"pull apart\" formadas na depressão do Cauca-Patía, pela reativação com movimento sinistral do Sistema de Falhas de Cauca Romeral originada pela acreção do arco Panamá Choco à borda NW de Sul América no Mioceno. Nos andesitos dacitos pórfiros encaixantes dos veios, obtiveram-se razões de \'Sr ANTIPOT.87\'/\'Sr ANTIPOT.86\' entre 0,70444 e 0,70460 e do parâmetro \'\'épsilon\'IND.Nd\' entre +2,2 e +3,2; indicando magmas pouco diferenciados, interpretados como derivados do magmatismo associado à subducção da placa de Nazca no continente Sul Americano, sendo sua ascensão de ) forma rápida e controlada pelo Sistema de Falhas de Romeral. Nos sulfetos as razões \'Sr ANTIPOT.87\'/\'Sr ANTIPOT.86\' estão entre 0,70500 e 0,71210 e o parâmetro \'\'épsilon\'IND.Nd\' entre -1,11 e +2,40 para a parte superficial e intermediária, e de +1,95 e +3,28 na parte mais profunda. No setor superficial, os resultados estão indicando uma participação importante das encaixantes, na circulação de fluidos hidrotermais meteóricos; já no setor de Marmato Bajo, o aporte das rochas porfiríticas é maior, e os fluidos parecem ser uma mistura de fluidos hidrotermal meteórico e hidrotermal magmático. Os valores isotópicos das razões \'Pb ANTIPOT.206\'/\'Pb ANTIPOT.204\', \'Pb ANTIPOT.207\'/\'Pb ANTIPOT.204\' e \'Pb ANTIPOT.208\'/\'Pb ANTIPOT.204\', variaram entre 18,970-19,258, 15,605-15,910 e 38,813-39,751 respectivamente. Os resultados indicam a derivação do Pb dos sulfetos, das rochas encaixantes, principalmente do Dacito Andesito Pórfiro, com uma contribuição menor do xisto grafitoso do Complexo Arquía / A radiogenic isotopic study was carried out on the Au-Ag Marmato mining district in the setentrional Andes of Colombia in order to characterize the age and the sources of the mineralization. To isotopic characterization and data discussion, the epithermal gold mineralization were divided in three different levels: the first one near surface is named Echandía, the intermediary (Cien pesos sector) and the deepest (Marmato Bajo). ln the ore and gangue minerals (pyrite, sphalerite, galena and carbonate) where done 9 Sr/Sr analyses, 7Sm/Nd and 10 Pb/Pb analyses. ln the host rocks where done 11 Sr/Sr, 10 Sm/Nd, 1 Nd/Nd, and 7 Pb/Pb whole rock analyses. All the samples where analyzed at the Geochronological Research Center of the São Paulo University (CPGeo). Minerals were separated by conventional methods using magnetic separation and heavy liquids, and finally they were hand picked with the aid of a binocular lens. Whole rock samples were crushed and milled in a tungsten mill. The chemical attack was done with HCI, HNO3 and HF for Sr/Sr and Sm/Nd, HCl, HNO3, HF and HBr for the Pb/Pb, and H2SO4, HF, HNO3, NH4OH and (NH4)2CO3 for the K-Ar analyses. Element separation where done on the resin columns AG WX8 (200-400 mesh) for Sr/Sr, the AG 50W X8 (200-400 mesh) and the Teflon powder column for Sm/Nd, and the Pb/Pb was done on the AG 1-X8 (200-400 mesh). lsotopic analyses were carried on the Mass Spectrometer VG-354 monocollector, VG 354 multicollector, and Finnigan 262 multicollector. The K-Ar analyses were done in the MS-1 Spectrometer with ionic supply \"NlER\". The sample selection for isotopic analyses were made based on petrographic and mineralogical characteristics, that includes 15 thin sections, 11 polished sections, and 7 analized sections on the back scatter electron microscope. An K-Ar age determination of 5.6 \'+ ou -\' 0.6 Ma, obtained on sericitized plagioclase from hydrothermal alterated host rocks, is considered as the timming of the gold mineralization. This age is in agreement with the Cauca-Romeral Fault system reactivation, which developed at 5.6 \'+ ou -\' 0.4 Ma (Ar-Ar on biotite), and it is slightly younger than the cooling age, 6.3 \'+ ou -\' 0.7 Ma (K-Ar on hornblend), of the Marmato stock. These geochronological data suggest that the hydrothermal system was active for 700.000 years approximately. The mineralization is related to distensional tectonic environment, that allows the left re-activation of the Cauca-Romeral Fault System, and the formation of pull-apart basins in the Cauca-Patia depression, in relation with the accretion of the Panama-Arc on the NW margin of South America. The host andesitic-dacitic porphyric rocks have \'ANTPOT. 87 Sr\'/ \'Sr POT. 86\' ratios between 0.7044 and 0.70460 and \'épsilon\'Nd +2.2 and +3.2 that suggest a poorly differentiated magma, formed by the subduction of the Nazca Plate on the South American Continent, and its emplacement was controlled by the Cauca-Romeral Fault System. The \'ANTPOT. 87 Sr\'/ \'Sr POT. 86\' values of sulphides, range from 0.70500 and 0.71210 and \'épsilon\'Nd from -1.11 and +2.40, for the shallow and intermediary level, while for the deep sector the \'épsilon\'Nd values are from +3.28 to +1.25. These results indicates that the shallow level was characterized by a more significant participation of the host rocks in the meteoric hydrothermal fluids, in contrast the porphyric rocks are more important sources for the deeper levels, where the fluid seems to be a mix of meteoric and magmatic waters. Pb isotope values from sulphides range for \'ANTPOT. 206 Pb\', \'ANTPOT. 207 Pb\' and \'ANTPOT. 208 Pb\' from 18.970-19.258, 15.605-15.910, 38.813-39.751 respectively. The data indicate derivation of the ore leads from country rocks, mainly from the Marmato stock, with a minor contribution of graphite schists, of the Arquía metamorphic complex.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-25092015-145417 |
| Date | 27 November 2002 |
| Creators | Díaz Pinzón, Fabio Humberto |
| Contributors | Tassinari, Colombo Celso Gaeta |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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