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Greisens e Epi-sienitos potássicos associados ao granito água boa, Pitanga (AM): um estudo dos processos hidrotermais geradores de mineralizações estaníferas
(Universidade Federal do Pará, 2002-10-23) BORGES, Régis Munhoz Krás; DALL'AGNOL, Roberto; http://lattes.cnpq.br/2158196443144675
Na borda oeste do pluton Água Boa, na mina Pitinga (AM), ocorrem três tipos de greisens estaníferos associados espacialmente à fácies granito rapakivi: greisen 1 (Gs1), constituído principalmente por quartzo, topázio, siderofilita marrom e esfalerita; greisen 2 (Gs2), formado essencialmente por quartzo, fengita e clorita; greisen 3 (Gs3), constituído essencialmente por quartzo, fluorita e fengita, com quantidades subordinadas de siderofilita verde. Além disso, associado ao Gs2, ocorre um epi-sienito potássico (EpSK), formado pela dessilicificação do granito rapakivi. Apesar de suas diferenças composicionais e petrográficas, os greisens e epi-sienitos se formaram a partir do mesmo protólito granítico, um hornblenda-biotita-álcali-feldspato-granito a sienogranito. O Gsl apresenta uma zonação interna definida pela predominância de determinados minerais. Assim, ao longo de um halo de alteração contínuo, a zona rica em siderofilita (ZS) está em contato com o granito greisenizado, enquanto que a zona rica em topázio (ZT) situa-se mais afastada do granito. A siderofilita marrom apresenta teores moderados em AI, e sua variação composicional ocorre pela substituição de Fe+2 por A1+3 e Li nos sítios octaédricos, com geração de vacâncias, e concomitante substituição de A1+3por Si+4nos sítios tetraédricos. No Gs2, as zonas mineralógicas estão separadas espacialmente, em níveis onde predomina a fengita (ZF) ou a clorita (ZC). A fengita apresenta um mecanismo evolutivo em que o viAl é substituído por Fe+2 nos sítios octaédricos, com enriquecimento acoplado de Si+4 às expensas de A1+3 nos sítios tetraédricos. Seus teores de Li calculado são ainda menores do que aqueles estimados para a siderofilita do Gs1. No Gs3, a siderofilita verde é composicionalmente mais rica em VIAl e mais pobre em F do que a siderofilita do Gsl, enquanto que a fengita subdivide-se em dois tipos composicionais: uma fengita mais aluminosa, pobre em Fe+2, e uma mais rica em F e Fe+2, que segue os mesmos trends evolutivos apresentados pela fengita do Gs2. A clorita dos três greisens é extremamente rica em Fe, do tipo dafnita. Na sua estrutura, a substituição de 'JIA' por cátions R+2 causa um aumento na ocupação tetraédrica do Si. As cloritas mais aluminosas apresentam as mais altas temperaturas de formação, segundo os geotermômetros clássicos propostos na literatura. Os greisens são resultantes de diferentes processos de interação entre três fluidos principais: (1) fluido aquo-carbônico de baixa salinidade, rico em F, com temperaturas iniciais entre 400° e 350°C, presente durante a formação do Gs1 e Gs3; (2) fluido aquoso de baixa salinidade, e temperatura ao redor de 300°C e que, ao longo de um processo contínuo de salinização, gera um fluido residual de salinidade moderada a alta, com temperaturas entre 200° e 100°C, presente durante a formação do Gs2 e no estágio de silicificação do EpSK; (3) fluido aquoso de baixa salinidade, com temperaturas entre 2000 e 150°C, e que interagiu com os outros dois fluidos, contribuindo, em diferentes graus, para a formação de praticamente todas as rochas hidrotermais. Os dois primeiros fluidos aparentemente têm origem ortomagmática, enquanto que o último tem características de fluido superficial (meteórico?). Além destes, considera-se que o fluido responsável pelo estágio inicial do processo de epi-sienitização não ficou registrado nas amostras estudadas. Estes fluidos foram aprisionados em condições de pressão ao redor de 1 Kb, compatível com níveis crustais rasos, como parece ser o caso dos granitos estaniferos de Pitinga. Tanto a epi-sienitização quanto a greisenização ocorreram sem mudanças no volume original do granito, enquanto as variações de massa decorrentes das transformações causaram as diferenças nas densidades das rochas alteradas. A greisenização causou uma grande remoção em Na2O e K2O, enquanto que SiO2 permaneceu imóvel no Gsl e foi parcialmente removido no Gs2. O Al2O3 sofreu perdas durante a formação do Gs2, mas foi parcialmente adicionado ao Gsl. Os responsáveis pelo aumento de massa durante a greisenização foram Fe2O3 (Fe total), Sn, S, voláteis (P.F.) e F. No Gsl, a diminuição da atividade do F e o aumento da fO2 durante o resfriamento, causaram mudanças químicas nos fluidos, e a conseqüente diferenciação entre a ZT, nas porções mais internas dos condutos/fraturas, e a ZS, mais próxima do granito encaixante. O Gs3 foi formado sob condições mais oxidantes e por fluidos mais pobres em F do que aqueles aprisionados na ZS. A geração de cavidades de dissolução durante a epi-sienitização aumentou a permeabilidade das rochas alteradas, propiciando o aumento das razões fluido-rocha no sitio de formação do EpSK e Gs2. A interação dos fluidos aquosos com os feldspatos do EpSK, durante a formação do Gs2, causou um aumento contínuo na sua salinidade. A ZF foi formada nos estágios mais precoces desta interação, sob temperaturas relativamente mais altas, enquanto que a ZC é um produto dos fluidos aquosos residuais, mais salinos e mais frios. Estes fluidos residuais também foram aprisionados no quartzo de preenchimento de cavidades no EpSK durante o processo de silicificação tardia. Desta forma, os greisens e epi-sienitos potássicos foram formados pela interação entre, pelo menos, três fluidos de origem aparentemente independente, a partir do mesmo protólito granítico, em condições de crosta rasa. As variações nas condições de fO2, atividade do F e salinidade, durante o resfriamento do sistema hidrotermal, e contrastes nas razões fluido-rocha causadas por diferenças de permeabilidade, foram fatores fundamentais para a diferenciação dos greisens. Estes fatores influenciaram sobremaneira as mudanças composicionais dos fluidos e foram responsáveis pela precipitação de cassiterita e sulfetos nos greisens, e pelo enriquecimento em Sn e S durante a greisenização tardia dos epi-sienitos potássicos.
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Petrologia e química mineral dos greisens associados ao Granito Água Boa - Mina Pitinga (AM): um estudo dos processos de formação de greisens
(Universidade Federal do Pará, 1997-04-23) BORGES, Régis Munhoz Krás; DALL'AGNOL, Roberto; http://lattes.cnpq.br/2158196443144675
A presente Dissertação de Mestrado tem como objetivo principal o estudo petrográfico e de química mineral dos greisens associados ao Granito Água Boa, na mina Pitinga (AM), a partir de amostras de testemunhos de uma malha de sondagem realizada na borda oeste do corpo pelo Grupo Paranapanema S/A. A mina Pitinga é uma das maiores produtoras mundiais de estanho, além de conter consideráveis mineralizações de criolita e de metais raros, tais como Zr, Nb, Ta, Y, REE, etc. Os granitos estaníferos da região apresentam idades paleoproterozóicas, e estão inseridos no contexto geológico-geotectônico da Província Amazônia Central. Os dados acumulados até hoje demonstram que a Província Estanífera do Pitinga apresenta três fontes primárias para as mineralizações, o albita-granito associado ao Granito Madeira, os greisens e epi-sienitos associados ao Granito Água Boa. Os granitos encaixantes dos greisens são predominantemente álcali-feldspato-granitos, com variações locais para sienogranitos, exibem uma textura seriada média a grossa, cores cinza a rosa acinzentada, são isótropos, e localmente apresentam feições rapakivíticas. Hornblenda e biotita são os máficos varietais; alanita, minerais opacos, zircão, apatita e fluorita são os acessórios e pistacita, clorita e carbonatos os minerais secundários. Os greisens estudados são endogreisens, estando localizados essencialmente nas porções apicais do granito, sendo controlados por juntas. No estudo petrográfico realizado, distinguiu-se duas tipologias principais com base em suas características mineralógicas e texturais: Greisen Gs1: esse tipo de greisen é o que apresenta maior expressão areal, formando zonas contínuas de até 5 metros, interdigitado com granitos greisenizados. É uma rocha de cor preta, com textura granular média e composta essencialmente por quartzo, siderofilita marrom avermelhada e topázio, acompanhados por quantidades variáveis de esfalerita, pirita, calcopirita, cassiterita, zircão, fluorita, siderita e anatásio. Nas fácies onde o topázio é mais abundante, há uma sensível diminuição no conteúdo de siderofilita, esfalerita e pirita, bem como evidências texturais de substituição dos últimos. A cassiterita associa-se preferencialmente com siderofilitas parcialmente cloritizadas, ou então forma delgadas coroas ao redor de pirita e esfalerita. A esfalerita é uma fase importante nesse greisen, associando-se à calcopirita. Greisen Gs2: esse greisen ocorre, normalmente, como faixas ou veios de até 3,5 metros de espessura, interdigitado com granitos greisenizados, É maciço, de cor verde acinzentada escura a verde clara, constituído essencialmente de quartzo, clorita e muscovita fengítica. Topázio, esfalerita, zircão, fluorita, anatásio, pirita, calcopirita, galena, cassiterita e, localmente, siderofilita verde clara, siderita e berilo, complementam a mineralogia. A fluorita predomina acentuadamente em relação ao topázio. A associação de muscovita fengítica com clorita verde é característica desse greisen. Ambas se apresentam interdigitadas e, por vezes, há evidências de substituição da clorita por muscovita. Os dados petrográficos indicam a presença de maiores volumes de cassiterita nesse greisen. Os estudos de química mineral foram realizados a partir de análises quantitativas (WDS) em microssonda eletrônica dos minerais formadores das principais paragêneses dos greisens, tais como nas siderofilitas dos greisens Gs1 e Gs2, e nas frengitas e cloritas do greisen Gs2, além de algumas análises em biotitas, anfibólios e plagioclásios primários do granito encaixante. Os greisens Gs1 e Gs2 ocorrem em domínios distintos na malha Guinho-Baixão, estabelecendo uma zonação geográfico-mineralógica bem definida. Os dados relativos à química dos principais minerais formadores desses greisens indicam que a paragênese do Gs1 se formou a temperaturas relativamente mais altas do que aquelas formadoras do Gs2. Isso é corroborado pela maior quantidade de sulfetos de Cu e Pb existente nos últimos, típicos de associações de mais baixa temperatura na evolução dos processos hidrotermais. A esfalerita pode ter sido superimposta a temperaturas mais baixas no Gs1, não tendo se formado em equilíbrio com os fluidos de mais alta temperatura. Além disso, o F aparentemente teve um papel importante na evolução dos greisens, uma vez que seus conteúdos são menores nos minerais formadores do Gs2, o que pode ter sido decisivo para a formação de paragêneses diferentes. O halo de alteração hidrotermal associado aos greisens, Gs2 é maior do que aquele associado ao Gs1, haja vista que nas suas áreas de ocorrência observa-se um maior volume de rochas graníticas intensamente transformadas, com texturas primárias obliteradas e conteúdos de quartzo radicalmente reduzidos, além da formação de cavidades de dissolução, geradas por lixiviação hidrotermal. Essas feições podem estar associadas a processos de epi-sienitização, detectados a leste da malha Guindo-Baixão. Os greisens associados ao Granito Água Boa são distintos da maioria dos greisens estudados na literatura, uma vez que suas paragêneses são denominadas por siderofilitas e cloritas, com muscovitas em menor quantidade, ao contrário dos exemplos mundiais. O estudo petrográfico confirmou a íntima associação dos greisens com as mineralizações estaníferas. A análise dos dados petrográficos e de química mineral abre algumas possibilidades para explicar a natureza contrastante dos greisens Gs1 e Gs2, e a evolução dos seus fluidos geradores: a) um fluido hidrotermal de mesma composição global reagindo com rochas graníticas de composição diferente na época da formação dos greisens. Essa hipótese não encontra sustentação nas variações das encaixantes dos greisens observadas em escala microscópica; b) um fluido hidrotermal de composição inicial idêntica, mas que se diferenciou em algum momento de sua evolução, o que teria gerado a zoneação geográfico-mineralógica observada nos greisens. Neste caso considera-se que a rocha hospedeira tenha a mesma composição global, e que condições físico-química locais tenham provocado a sua diferenciação. c) além de possíveis variações na natureza dos fluidos ao longo do tempo, é provável que o fraturamento hidráulico mais intenso verificado nas áreas de ocorrência do Gs2 tenha contribuído para as diferenças entre os greisens Gs1 e Gs2. Ele levaria a uma dispersão dos fluidos por um maior volume de rocha encaixante, facilitando a alteração hidrotermal num primeiro momento, mas dificultando-a a seguir, por exigir um volume excepcionalmente elevado dos fluidos, não disponível no sistema hidrotermal em questão.