Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-graduação em Geologia, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2016-02-12T14:28:25Z
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2015_Igor Abu Kamel de Carvalho.pdf: 12588186 bytes, checksum: d919f39e090e820f94a357377e3a9a0a (MD5) / Durante a evolução da Extensão Sul do Grupo Vazante da Província Tocantins, Minas Gerais, Brasil, múltiplos estágios de interação fluido-rocha foram reconhecidos. As alterações hidrotermais relacionadas a esses múltiplos estágios foram documentadas em rochas carbonáticas dos membros Morro do Pinheiro Superior e Pamplona Inferior, da Formação Serra do Poço Verde. Essas unidades são as principais hospedeiras dos depósitos hipogênicos, estruturalmente controlados, de zinco silicatado do distrito de Vazante, incluindo a mina de Vazante, considerada o maior depósito willemítico (Zn2SiO4) do mundo, com recursos totais estimados de 40 a 60 Mt a 20% de Zn. Seis estilos de alteração hidrotermal foram identificados na Extensão Sul do Grupo Vazante. (I) Estágio de alteração precoce que compreende bandas de substituição de dolomita sem enriquecimento apreciável de metais, precipitadas a partir de fluidos de moderadas salinidades, compostos por H2O-NaCl-CaCl2, com temperaturas em torno de 90° C, interpretados como sendo relacionados à tardi-diagênese. As composições isotópicas de C e O dos fluidos são os valores mais leves registrados (-3.62‰ a -2.60‰ PDB e +4.60‰ a +5.95‰ SMOW, respectivamente, a 90° C). Isso sugere origem meteórica ou conata para o fluido assim como interação com carbono orgânico. (II) O estágio pré-mineralização é evidenciado por precipitação de dolomita dog-tooth, quartzo e traços de oxi/hidróxidos de Fe que preenchem cavidades de dissolução. Os fluidos associados a essa alteração são resultantes de mistura de fluidos de composição H2O-NaCl-CaCl2 de altas salinidades e fluidos de composição H2O-NaCl-MgCl2, de salinidades baixas a moderadas, e temperaturas em torno de 100° a 150° C. Suas composições isotópicas de C sugerem interação com carbono orgânico (-1.81‰ a -1.04‰ PDB a 120° C). (III) O estágio mineralizante engloba quatro fases de precipitação mineral. A primeira é distal e caracterizada por dolomitos avermelhados devido a hematita e dolomita vermelha disseminada e por conteúdos mais elevados de Al2O3, P2O5, e alguns elementos de terras raras (ETR’s: Ce, Dy, Er, Eu, Gd, Nd, Pr, Sm, Tb) e Ni. A segunda fase é o estágio principal de mineralização, constituído por dolomita vermelha e hematita maciças e willemita, com valores mais elevados em SiO2, Fe2O3, P2O5, Mn, As, Ge, Hg, In, U, V, Ag, Cd, Cu, Mo, Ni, Pb, Sb, Se e Zn. A terceira fase compreende dolomita branca, hematita e traços de willemita, com valores mais elevados em Mn, Ba, Cr, Cd, Ni, Pb e As. As composições isotópicas de C e O para os fluidos em equilíbrio com dolomita para essas duas fases são similares e são tamponadas pela composição isotópica dos dolomitos hospedeiros (δ13C = +0,78‰ a +2,88‰ PDB e δ18O = +23,79‰ a +29,74‰, a 180° C) onde essas fases são incipientes (δ13C = +1,23‰ a +1,61‰ PDB e δ18O = +26,22‰ a +27,55‰ a 180° C). Onde essas três fases são mais pervasivas, a composição isotópica dos fluidos é mais leve (δ13C = -1,62‰ a +1,41‰ PDB e δ18O = +16,46‰ a +21,51‰ a 180° C). A quarta fase corresponde a Zn-clorita e quartzo precipitados a partir de fluidos misturados: um composto por H2O-NaCl, de salinidades moderadas a altas e outro de salinidades baixas a moderadas, com temperaturas em torno de 170° a 190° C e 90° a 130°, respectivamente. (IV) A alteração sulfetada precoce compreende pirita, esfalerita, dolomita branca, hematita fina e quartzo tardio, com valores mais elevados em Na2O, SiO2, Sr, Ba, Cu, Ni, As, Re e S. As composições isotópicas de C e O desse estilo são similares às três fases de dolomita do estágio mineralizante, e exibe os mesmos padrões onde é incipiente (δ13C = +2,09‰ a +2,92‰ PDB e δ18O = +27,22‰ a +30,02‰ a 180° C) e onde é pervasiva (δ13C = +0,37‰ a +2,27‰ PDB e δ18O = +19,12‰ a +25,73‰ a 180° C). Inclusões fluidas revelaram mistura de fluidos em quartzo tardio dessa alteração, que são similares aos fluidos mistos reconhecidos no quartzo tardio do estágio de mineralização willemítica. Esses dados sugerem relação cogenética entre esses dois estilos de alteração. (V) A alteração sulfetada tardia é caracterizada por esfalerita, galena, calcocita, greenockita, covelita e dolomita branca, que cortam dolomita vermelha e hematita maciças do estágio mineralizante principal. (VI) O estágio tardio é caracterizado por silicificação. Localmente, quartzo dessa alteração reage com esfalerita mais precoce para produzir willemita. A composição isotópica de O mais leve dos fluidos do estágio mineralizante em equilíbrio com dolomita cogenética a willemita em zonas de alteração pervasiva indica o envolvimento de água meteórica evoluída e salmouras metalíferas. A composição isotópica de C mais leve sugere interação com carbono orgânico e/ou atividade bacteriológica durante a deposição de minério. Dados de inclusões fluidas apontam mistura de fluidos durante as fases tardias associadas ao estágio de mineralização willemítica e à alteração de pirita e esfalerita (alteração sulfetada precoce). ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Many stages of fluid-rock interaction were recognized during the evolution of the Southern Extension of the Vazante Group from the Tocantins Province, Minas Gerais, Brazil. The hydrothermal alterations related to these multiple stages were documented in carbonate rocks of the Upper Morro do Pinheiro and Lower Pamplona members from the Serra do Poço Verde Formation. These units are the main host for the hypogene, structurally-controlled zinc silicate deposits in the Vazante Zn District, including the Vazante mine, which is considered to be the largest willemitic (Zn2SiO4) deposit in the world, with estimated total resources of 40 to 60 Mt at 20% of Zn. Six hydrothermal alteration styles were identified in Southern Extension of the Vazante Group. (I) Early stage alteration comprises dolomite substitution bands and nodules, with no appreciable metal enrichment, precipitated from moderate salinities H2O-NaCl-CaCl2 fluids, with temperatures around 90° C, interpreted as late-diagenetic. The calculated C and O isotopic compositions of the fluids yielded the lightest values (-3.62‰ to -2.60‰ PDB and +4.60‰ to +5.95‰ SMOW, respectively), suggesting meteoric and/or connate origin and interaction with organic carbon. (II) Pre-ore stage alteration is evidenced by dog-tooth dolomite and quartz with minor Fe-oxi/hydroxides which fills dissolution voids. The fluids associated to this alteration resulted by mixture of H2O-NaCl-CaCl2 high salinities fluids with H2O-NaCl-MgCl2 low to moderate salinities fluids, at temperatures around 100° to 150° C. The C isotopic also suggests interaction with organic carbon (-1.81‰ to -1.04‰). (III) Ore stage encompasses four phases of mineral precipitation. The first is distal and characterized by red stained dolostones due to disseminated hematite and red dolomite and by Al2O3, P2O5, and some rare earth elements (REE: Ce, Dy, Er, Eu, Ga, Gd, Nd, Pr, Sm, Tb) and Ni higher values. The second is the main phase of the ore stage, consisted of massive red dolomite, massive hematite and willemite with higher concentrations of SiO2, Fe2O3, P2O5, Mn, As, Ge, Hg, In, U, V, Ag, Cd, Cu, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, and Zn. The third phase comprises white dolomite, hematite and traces of willemite with higher concentrations of Mn, Ba, Cr, Cd, Ni, Pb, and As. The C and O isotopic compositions of the fluids in equilibrium with dolomite from these three phases are similar, and where they are incipient (δ13C = +1,23‰ to +1,61‰ PDB and δ18O = +26,22‰ to +27,55‰ at 180° C), their composition is buffered by the isotopic composition of the host dolostones (δ13C = +0,78‰ to +2,88‰ PDB and δ18O = +23,79‰ to +29,74‰, at 180° C). However, they yielded lighter isotopic values where these alterations are more pervasive (δ13C = -1,62‰ to +1,41‰ PDB and δ18O = +16,46‰ to +21,51‰ at 180° C). The fourth phase corresponds to Zn-chlorite and quartz precipitated from mixed fluids: One of H2O-NaCl composition of moderate to high salinities and other of low to moderate salinities, with temperatures around 170° to 190° C and 90° to 130° C, respectively. (IV) Early sulfide alteration composed of pyrite, sphalerite, white dolomite, fine hematite and late quartz, with higher concentrations of Na2O, SiO2, Sr, Ba, Cu, Ni, As, Re, and S. The C and O isotopic compositions of this style are similar to the three phases of dolomite of the ore stage, exhibiting the same patterns where it is incipient (δ13C = +2,09‰ to +2,92‰ PDB and δ18O = +27,22‰ to +30,02‰ at 180° C) or pervasive (δ13C = +0,37‰ to +2,27‰ PDB and δ18O = +19,12‰ to +25,73‰ at 180° C). Fluid inclusions revealed mixed fluids in late quartz from this alteration, which are similar to the fluids recognized in late quartz from the willemite ore stage. These data suggest co-genetic relationship of these two alteration styles. (V) The late sulfide alteration comprises sphalerite, galena, chalcocite, greenockite, covellite, and white dolomite, that cross-cut the massive red dolomite and massive hematite from the main ore stage phase. (VI) The latest stage is characterized by silicification. Locally quartz from this alteration reacts with earlier sphalerite to produce willemite. The lighter O isotopic composition of the ore stage fluids in equilibrium with dolomite co-genetic to willemite in pervasive alteration zones indicates the involvement of evolved meteoric fluids and metalliferous brines. Lighter C isotopic composition implies interaction with organic carbon and/or bacteriological activity during ore deposition. Fluid inclusion data suggest that fluid mixing also took place during the late phases associated with the willemite ore stage and the pyrite-, sphalerite-bearing (early sulfide) alteration.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/19706 |
| Date | 17 July 2015 |
| Creators | Carvalho, Igor Abu Kamel de |
| Contributors | Moura, Márcia Abrahão, Olivo, Gema Ribeiro |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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