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Caracterização mineralógica com espectroscopia de reflectância por infravermelho (SWIR): exemplo do Complexo máficocarbonatítico Santana, sul do Cráton Amazônico
(Universidade Federal do Pará, 2021-09-21) COSTA, Jhoseph Ricardo Costa e; FERNANDES, Carlos Marcello Dias; http://lattes.cnpq.br/0614680098407362; https://orcid.org/0000-0001-5799-2694
No limite dos estados do Pará e Mato Grosso, contexto do Cráton Amazônico, município de Santana do Araguaia (PA), ocorre um vulcano-plutonismo denominado Complexo máfico-carbonatítico Santana. Esse conjunto hospeda o depósito de fosfato Serra da Capivara. É formado por um membro inferior máfico-ultramáfico com litofácies plutonovulcânica com piroxenito, ijolito, apatitito e basalto alcalino. Litofácies autoclástica contém depósitos mal selecionados de brecha polimítica maciça, lapilli-tufo, tufo de cristais e tufo de cinzas. Rocha epiclásticas vulcanogênicas cobrem essas litofácies. O membro superior carbonatítico contém litofácies plutônica com calcita-carbonatito grosso (sövito). Esse litotipo é seccionado por veios de carbonatito com alterações carbonática e apatítica pervasivas. Ocorre associado a teste membro subordinado apatitito grosso que representa o protominério do depósito. Litofácies vulcânica efusiva revela calcita-carbonatito fino (alviquito) com texturas variando de porfirítica, equigranular a afanítica. Completa este membro uma litofácies mal selecionada de tufo de cristais, lapilli-tufo e brecha polimítica maciça. Stocks e diques sieníticos invadem o conjunto. O complexo é interpretado como uma caldeira vulcânica na qual ocorrem amplas zonas de alterações hidrotermais representadas por rochas carbonatíticas de colorações avermelhada, vermelho amarronzado e amarelado, com paragênese barita + fluorapatita + calcita + dolomita ± quartzo ± rutilo ± calcopirita ± pirita ± monazita ± magnetita ± hematita. A aplicação de espectroscopia por infravermelho de ondas curtas (SWIR) revelou as características químicas e sua importância na cristalinidade de grande parte desses minerais hidrotermais, tais como radicais (OH- e CO3), molécula de H2O e ligações cátion-OH como Al-OH, Mg-OH e Fe-OH. As principais fases minerais identificadas foram dolomita, calcita, serpentina, clorita, muscovita com baixo, médio e alto alumínio, montmorillonita (Ca e Na), illita, nontronita (Na0.3Fe2((Si,Al)4O10)(OH)2·nH2O) e epídoto. Os dados mostraram um controle por temperatura, composição do fluido e relação fluído/rocha durante a evolução do Complexo máfico-carbonatítico Santana. Essa técnica exploratória de baixo custo, que pode ser aplicada em amostras de mão ou furos de sondagem em larga escala, é promissora na caracterização de centros vulcano-plutônicos em regiões submetidas a condições de intemperismo severo, além de auxiliar a elaboração de modelos para a prospecção de depósitos minerais de Elementos Terras Raras (ex. Nd, La) associados a complexos alcalino-carbonatíticos. Esta ferramenta pode ainda ser combinada com algoritmos de inteligência artificial para resultados mais robustos e rápidos.
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Geology and petrology of the Salto do Céu Suite: tectonic and stratigraphic implications on the SW Amazonian Craton
(Sociedade Brasileira de Geologia, 2018-09) MACAMBIRA, Moacir José Buenano; SOUSA, Maria Zélia Aguiar de; RUIZ, Amarildo Salina; BATATA, Maria Elisa Fróes; PIEROSAN, Ronaldo
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Mapeamento geoquímico da bacia do rio Itacaiúnas, Província Mineral de Carajás: Assinatura geoquímica dos blocos crustais e implicações para recursos minerais e meio ambiente
(Universidade Federal do Pará, 2020-10-26) SALOMÃO, Gabriel Negreiros; DALL'AGNOL, Roberto; http://lattes.cnpq.br/2158196443144675; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607; https://orcid.org/0000-0002-3026-5523
Levantamentos geoquímicos multielementares (LGM) quando aliados a técnicas avançadas de processamento de dados e análises estatísticas robustas, constituem importantes ferramentas para o entendimento do meio físico. Sua aplicação na exploração mineral é consagrada e, nas últimas décadas, tem mostrado notável relevância para estudos ambientais ligados à gestão territorial sustentável, particularmente no estabelecimento de concentrações de background geoquímico. A definição de valores de background tem sido amplamente utilizada para contrapor argumentos a legislações e regulamentos, que estabelecem limites de concentração para elementos potencialmente tóxicos no meio ambiente, muitas vezes sem levar em conta a complexidade e heterogeneidade espaço-temporal de cada região. No Brasil, grande parte dos LGM foram, e continuam sendo executados pela Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM), em diferentes partes do território nacional, porém são ainda escassos na região amazônica. O presente estudo está associado a um grande projeto de mapeamento geoquímico denominado Background Geoquímico da Bacia do Rio Itacaiúnas (BGI) executado pelo Instituto Tecnológico Vale (ITV). A bacia hidrográfica do rio Itacaiúnas (BHRI) é particularmente relevante para estudos geoquímicos, pois ela está inserida na maior província mineral do Brasil, a Província Mineral de Carajás, e por não se saber como se dá a distribuição dos elementos nesta região e qual influência os grandes domínios geológicos exercem sobre ela. O objetivo desta pesquisa é investigar a assinatura geoquímica da BHRI e a influência dos seus grandes domínios geológicos na composição química dos sedimentos de corrente. Para atingir tal objetivo, foram construídos mapas geoquímicos, identificadas associações e processos geoquímicos em sedimentos de corrente, definidos a distribuição espacial e concentrações de background para os elementos analisados, levando em consideração as compartimentações geoquímicas e/ou geológicas da área de estudo. Buscando alcançar os objetivos mencionados, foram utilizados os dados geoquímicos de sedimentos de corrente do projeto BGI-ITV na totalidade da BHRI obtidos no ano de 2017, e de dois projetos da CPRM na porção centro-sul da BHRI com amostragem nos anos de 2011-2012. Estes projetos foram concebidos em diferentes escalas e densidade amostral, porém, as técnicas de amostragem e procedimentos analíticos são similares. As coletas de amostras de sedimentos de corrente foram realizadas em cursos d’água de sedimentação ativa, nos níveis superficiais de 0 a 10 cm de profundidade, e de preferência no meio do canal. A preparação das amostras incluiu etapas de secagem, desagregação, quarteamento e peneiramento. Aproximadamente 50 g da fração <0,177 mm foram enviadas um laboratório certificado para análises químicas. Em laboratório, as amostras foram submetidas à digestão com aqua regia sendo, em seguida, analisados 51 elementos (Ag, Al, As, Au, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Ga, Ge, Hf, Hg, In, K, La, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Ni, P, Pb, Rb, Re, S, Sb, Sc, Se, Sn, Sr, Ta, Te, Th, Ti, Tl, U, V, W, Y, Zn e Zr) via Espectrometria de Emissão Atômica por Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-OES) e Espectrometria de Massa por Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-MS). Os dados geoquímicos foram submetidos à análise estatística descritiva e a alguns testes estatísticos não-paramétricos. Foram gerados vários gráficos (boxplots, histogramas, probabilidade e dispersão) para os principais elementos químicos analisados. Utilizou-se técnicas estatísticas multivariadas (p. ex., matrizes de correlação, análise de agrupamento e análise fatorial) para investigar as principais associações multielementares existentes. Para determinação de valores de background geoquímico foram empregados métodos modernos amplamente utilizados na literatura especializada. As informações geoespaciais foram processadas e gerenciadas em um ambiente de sistemas de informações geográficas, onde diferentes técnicas cartográficas e de geoprocessamento foram utilizadas para gerar mapas de distribuição geoquímica. De modo geral, constatou-se que, na escala dos levantamentos geoquímicos conduzidos pelo ITV e pela CPRM, não há evidências conclusivas de contaminação relacionada à atividade humana, e sim fortíssimas evidências de uma marcante contribuição geológica na geoquímica dos sedimentos de corrente da BHRI. Utilizou-se metodologia consistente e replicável para identificar as principais associações multielementares e para a definição de compartimentos geoquímicos de superfície da BHRI. As associações geoquímicas identificadas são controladas pelos domínios geológicos, por litologias específicas em áreas restritas e/ou por fatores biogeoquímicos atuantes na área de estudo. A delimitação de compartimentos geoquímicos revelou forte similaridade com os domínios geológicos simplificados da bacia. Concentrações de background geoquímico foram determinadas para a totalidade da BHRI e para seus diferentes domínios geológicos. Dentre os métodos sugeridos para a determinação do background, a técnica mediana ± 2*Desvio Absoluto da Mediana mostrou os resultados mais consistentes e realistas. Além disso, considera-se indispensável definir valores de referência com base em compartimentos geoquímicos, ou, até mesmo, na configuração geológica local. Considerar valores de referência uniformes para uma vasta área é inadequado. Os valores de background determinados nesta pesquisa poderão auxiliar estudos de impactos ambientais, por meio do monitoramento de concentrações anômalas de elementos potencialmente tóxicos, que excedam as concentrações de background. Além de seu interesse científico, os resultados aqui apresentados podem ser úteis para auxiliar pesquisas locais de prospecção geoquímica e na formulação de políticas ambientais em território brasileiro.
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Petrogênese da Suíte Igarapé Gelado: implicações para o magmatismo neoarqueano da Província Carajás, Cráton Amazônico
(Universidade Federal do Pará, 2025-04-30) MESQUITA, Caio José Soares; DALL’ AGNOL, Roberto; http://lattes.cnpq.br/2158196443144675
A Suíte Igarapé Gelado (SIG) localiza-se próximo à fronteira norte da Província Carajás, quase no limite com o Domínio Bacajá, ao longo do lineamento Cinzento. É intrusiva em rochas metamáficas e formações ferríferas bandadas. A porção centro-leste da SIG compreende quatro variedades de rochas: tonalito a granodiorito com teores variados de biotita e anfibólio, (1) com clinopiroxênio e / ou ortopiroxênio (PBHTnGd) ou (2) desprovido de piroxênios (BHTnGd); e monzogranitos que exibem conteúdo variável de biotita e anfibólio, e podem ser (3) moderadamente (BHMzG) ou (4) fortemente reduzidos (BHMzGR). O PBHTnGd contém ferrosilita e/ou augita com hedenbergita subordinada. Os anfibólios são K-hastingsita e, subordinadamente, Fe-Tschermakita em monzogranitos. As biotitas são ferrosas, e em granitos reduzidos apresentam #Fe > 0,90. Essas micas são afins daquelas de rochas alcalinas a subalcalinas e composicionalmente semelhantes às biotitas magmáticas primárias. Plagioclásio é oligoclásio. A integração dos resultados da termobarometria e da modelagem termodinâmica e sua comparação com a paragênese presente nas rochas naturais permitiu aprimorar a estimativa dos parâmetros de cristalização (T, P, ƒO2, XH2O) e da evolução magmática. Assim, os granitos da SIG cristalizaram a pressões de 550 ± 100 MPa, superiores às atribuídas a outros granitos neoarqueanos em Carajás. A temperatura liquidus estimada para a variedade com piroxênio é de ~ 1000±50° C. Os BHTnGd e BHMzG se formaram dentro de uma faixa de temperatura semelhante ao PBHTnGd, enquanto o BHMzGR teve temperaturas líquidas mais baixas (≤900 ° C). Foram estimadas temperaturas solidus de cerca de ~ 660 ° C para as quatro variedades da SIG. O magma do BHMzG evoluiu em condições de baixa ƒO2, ligeiramente acima ou abaixo do tampão FMQ (FMQ±0,5), como os da Suíte Planalto e dos granitos reduzidos das suítes Vila Jussara e Vila União da Província de Carajás. Nos magmas das variedades PBHTnGd e BHTnGd a fugacidade do oxigênio atingiu FMQ+0,5. O BHMzGR cristalizou sob condições fortemente reduzidas equivalentes a FMQ-0,5 a FMQ-1. Os magmas das variedades monzograníticas evoluíram com alto teor de H2O (≥4% em peso), atingindo 7% no caso dos monzogranitos reduzidos. Isso é comparável ou ligeiramente superior aos níveis geralmente atribuídos aos granitos neoarqueanos de Carajás (>4%). Em contraste, a variedade com piroxênio tem um teor de água (~4%), tal como os do Enderbiro Café e do Charnoquito Rio Seco da Província Carajás, e do Pluton Matok do Cinturão do Limpopo. Com base na composição química, as rochas do SIG são ferrosas, reduzidas a oxidadas e com composição similar a granitos tipo A, semelhantes a outras suítes graníticas neoarqueanas da Província de Carajás. As idades da SIG são mais jovens do que as idades de 2,76-2,73 Ga atribuídas aos granitos neoarqueanos da Província Carajás. Uma idade concordante de cristalização de ~2,68 Ga foi obtida por U-Pb SHRIMP em zircão para a variedade BHMzGR, e idades de intercepto superior semelhantes foram fornecidas pelas outras variedades da SIG, exceto aquelas de ~2,5 Ga que se assemelham às idades do depósito IOCG Salobo associadas à reativação do Lineamento Cinzento. As zonas de cisalhamento associadas a este lineamento são responsáveis pela deformação das rochas da SIG, que moldou corpos alongados com foliação variada. Essas zonas facilitaram a migração e causaram deformação dos magmas desde o estágio final da cristalização até seu resfriamento completo, caracterizando um processo sintectônico. O sintectonismo destes granitos está associado à inversão da Bacia Carajás, e a idade de cristalização mais jovem dessas rochas indica que a inversão ocorreu até 2,68 Ga, estendendo o intervalo estimado anteriormente (2,76–2,73 Ga). A SIG exibe valores negativos a ligeiramente positivos de εNd(t)(-2,86 a 0,18) e εHf(t)(-3,3 a 0,1), e idades TDM do Paleoarqueano ao Mesoarqueano [Nd-TDM(2,98-2,84) e Hf-TDM C(3,27-3,12)]. Os valores positivos de εNd(t) e εHf(t) para a variedade BHMzGR, sugerem possível contribuição juvenil ou contaminação na fonte de seu magma. As rochas da SIG foram geradas por fusão de 19% (PBHTnGd) e 14% (BHTnGd) de granulito máfico contaminado e por fusão de 9% (BHMzG) e 7% (BHMzGR) de um granulito máfico toleítico. A área de ocorrência da SIG é marcada por hidrotermalismo que modificou localmente a composição de rochas e minerais, permitindo a lixiviação de ETR e Y que fez com que algumas amostras de BHMzG fujam do padrão dominante e apresentem características geoquímicas de granitos do subtipo A1. Além disso, esses processos foram responsáveis pela transformação do zircão, que resultou em grãos com enriquecimento em U, Th e ETRL, e aspecto maciço, que apresentam idades U-Pb de intercepto superior, ao contrário dos cristais de zircão da variedade BHMzGR que preservaram características primárias e apresentam idades Concordia.
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Petrografia, alterações hidrotermais e eventos mineralizantes do Bloco Norte do depósito aurífero Volta Grande, Domínio Bacajá (PA), Cráton Amazônico
(Universidade Federal do Pará, 2021-09-22) SOUZA, Hugo Paiva Tavares de; VASQUEZ, Marcelo Lacerda; http://lattes.cnpq.br/4703483544858128; https://orcid.org/0000-0003-2729-9404; FERNANDES, Carlos Marcello Dias; http://lattes.cnpq.br/0614680098407362; https://orcid.org/0000-0001-5799-2694
A região sudeste do Cráton Amazônico tem sido alvo de vários programas de pesquisa mineral ao longo dos últimos anos, que recentemente levaram à identificação do depósito de ouro de classe mundial Volta Grande, com reservas de ~3,8 Moz a 1,02 g/t, o que propicia expectativa de 17 anos de operação. O depósito se localiza no município de Senador José Porfírio no Pará e está hospedado em granitoides riacianos (2,15 Ga) que ocorrem associados à sequência vulcano-sedimentar sideriana (2,45 Ga) do Grupo Três Palmeiras. Estas unidades se situam no Domínio Bacajá, formado por cinturões de rochas para- e ortoderivadas de alto grau e supracrustais tipo greenstone belt com protólitos arqueanos a siderianos, retrabalhados durante as orogêneses do Ciclo Transamazônico (2,26–2,06 Ga). Granitoides e charnockitos seccionaram esse pacote no Riaciano. Parte da mineralização em Volta Grande é hospedada em granitoides metamorfisados em condições de médio a alto grau. Os indicadores cinemáticos locais sugerem um cavalgamento do greenstone belt em relação às rochas intrusivas. Descrições petrográficas realizadas neste trabalho revelaram: 1) granodiorito milonítico de cor cinza a esverdeado, com intensa deformação dos principais minerais que os constituem, tais como quartzo, biotita e feldspatos. A textura nesse litotipo é predominantemente porfiroclástica. A foliação metamórfica principal (S1) é definida por biotita e anfibólio, bem como revela veios e vênulas de quartzo concordantes. Os maiores teores de ouro estão distribuídos em zonas de fácies anfibolito superior. Nessas, o minério ocorre principalmente como grãos isolados em vênulas e veios centimétricos de quartzo associados à alteração carbonática pervasiva que foi síncrona ao metamorfismo dinâmico, bem como em estilo fissural. Parte do ouro também está associada a baixo teor de sulfetos disseminados nos veios e rocha encaixante; 2) As rochas metamáficas compreendem anfibolito e andesito foliados de cor verde-cinza escuro, granulação fina a média, e textura nematoblástica. Clorita, calcita, sericita e minerais opacos são as principais fases secundárias. Essas relações são compatíveis com sistemas de ouro do tipo orogênico (lode-type), comumente desenvolvido na transição entre as fácies metamórficas xisto verde e anfibolito. Fluxos de lava e diques de riodacito, riolito e rochas plutônicas isotrópicas, como quartzo monzonito, granodiorito, monzodiorito e microgranito subordinado seccionam o evento mineralizante anteriormente descrito. As rochas plutônicas apresentam granulação média a grossa, cor cinza com porções avermelhadas e esverdeadas ao longo do perfil, textura inequigranular com quartzo, feldspatos, biotita e anfibólio. Apatita, zircão, calcita, epídoto e minerais opacos são acessórios primários. As vulcânicas tem cores cinza claro, preto ou vermelho escuro, textura porfirítica a afírica e matriz microlítica ou felsofírica. Revelam fenocristais de plagioclásio, anfibólio, feldspato potássico e quartzo. Esse sistema vulcanoplutonismo contêm alterações hidrotermais potássica, propilítica, argílica intermediária e/ou carbonática em estilos seletivo, pervasivo ou fissural. Em zonas hidrotermalizadas, o ouro ocorre como grãos isolados disseminados ou associados aos sulfetos, bem como em veios centimétricos de quartzo em arranjo stockwork. Essas características são semelhantes às dos sistemas rasos epitermais de sulfidação intermediária a baixa, já identificados no Cráton Amazônico. Os dados do Volta Grande sugerem um segundo evento mineralizante superposto, fato comum em depósitos de ouro de alta tonelagem produtivos na China, Finlândia e outras áreas do planeta e representa um novo guia de exploração para o Domínio Bacajá. Vários eventos mineralizantes são fundamentais para a viabilidade econômica e longevidade dos depósitos auríferos de classe mundial. Assim, serão obtidos novos dados geoquímicos, geocronológicos, microtermométricos e de isótopos estáveis para a melhor definição da modelagem genética do depósito Volta Grande.
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A relação entre o domínio bacajá e o domínio carajás, sudeste do cratón amazônico, com base em geologia isotópica e química mineral
(Universidade Federal do Pará, 2020-01-30) ALVES, João Paulo Silva; MACAMBIRA, Moacir José Buenano; http://lattes.cnpq.br/8489178778254136
O Cráton Amazônico representa uma grande placa continental, composta por várias províncias crustais de idades arqueana a mesoproterozoica, com limites entre as províncias delimitados com base em dados geológicos e, principalmente, geocronológicos. Apesar desses limites estarem mais ou menos bem estabelecidos, dúvidas de como poderia ter acontecido são levantadas, como por exemplo, o contato entre o Domínio Carajás (Província Amazônia Central) e o Domínio Bacajá (Província Maroni-Itacaiúnas), que ocorre no sudeste do cráton. A região de estudo encontra-se nessa fronteira e é marcada pela ocorrência de diversos litotipos, dentre eles anfibolitos, granulitos, granitos, gnaisses e charnockitos. As análises de química mineral no anfibólio dos anfibolitos mostraram composição magnésio-hornblenda e ferropargasita, com temperatura de metamorfismo da fácies anfibolito médio a alto entre 676 a 730º C, e pressão 3,7 a 8,8 kbar. Os anfibólios dos charnockitos foram classificados como magnésio-hornblenda e magnésio-hastingsita, a biotita como annita, plagioclásio com composição andesina e os piroxênios como augita e ferrosilita. A temperatura magmática para os charnockitos varia entre 853 a 910º C, com pressão de 3,3 a 6,6 kbar. O ambiente de geração poderia ser de arco magmático, já que apresentou uma composição metaluminosa e magnesiana. A biotita do granulito foi classificada como flogopita, o plagioclásio possui composição andesina e os piroxênios classificados como augita e ferrosilita. Sua temperatura de 650º C indica uma fácies de granulito baixo, marcando a temperatura mínima imposta à rocha. O metagranito relacionado com o Granito Igarapé Gelado apresentou uma idade de 2854 ± 11 Ma, enfraquecendo a ideia de relação entre ambos. Foram encontradas duas idades de cristalização para os protólitos dos ortognaisses monzograníticos, uma de 2848 ±8 Ma e outra de 2882 ± 25 Ma; e duas idades que marcam um evento metamórfico, 2763 ± 16 Ma e 2748 ± 47 Ma, relativamente próximas entre si. Para as idades-modelo foi determinado um intervalo entre 3,12 e 3,48 Ga, com εHf (t) de -3,68 e 2,12. O outro conjunto de idades-modelo varia de 3,00 a 3,16 Ga, com εHf (t) de 1,99 a 4,45. Três eventos distintos foram descritos para a área de estudo: (1) um evento magmático durante o mesoarqueano, em torno de 2,8 Ga, com possível contribuição de ambiente de arco magmático, gerando o metamonzogranito e os protólitos dos ortognaisses monzograníticos; (2) posteriormente um evento de caráter metamórfico dinâmico, registrado nos litotipos do Domínio Carajás; (3) a união entre o Domínio Bacajá e o Domínio Carajás, final do Ciclo Transamazônico.