A sucessão siliciclástica paleoproterozóica associada ao depósito de manganês do Azul da Serra dos Carajás

Os depósitos de Manganês pré-cambrianos da Serra dos Carajás têm sido estudados sob enfoque da geoquímica e de recursos minerais na única exposição da Mina do Igarapé Azul. Do ponto de vista estratigráfico trabalhos prévios têm incluído esses depósitos no Grupo Grão Pará que encerra rochas vulcânicas e formações ferríferas bandadas arqueanas ou nos depósitos siliciclásticos finos paleoproterozoicos do Membro Inferior da Formação Águas Claras. A análise faciológica e estratigráfica desta sucessão pelítica incluiu exposições da Mina do Igarapé Azul e a sucessão de 11 testemunhos de sondagem com destaque para a seção do furo 706 do Projeto Manganês do Azul, datado em 2,1 Ga (datação em pirita diagenética), confirmou a Formação Águas Claras como hospedeira do minério de Manganês. A sucessão foi estudada numa seção SE-NW, que inclui testemunhos distribuídos desde a porção do platô N4 (Domínio N4), passando pela Mina do Igarapé Azul (Domínio Azul) até as ocorrências no Igarapé Águas Claras (Domínio Águas Claras), perfazendo 25 km de extensão. Em relação aos demais segmentos, o Domínio Azul encontra-se encaixado na Falha Carajás, interpretado previamente como um bloco alçado. Apesar das descontinuidades estruturais, hidrotermalismo e/ou baixo grau de metamorfismo (?), as fácies deposicionais não foram alteradas, permitindo avaliar os processos sedimentares, interpretar o paleoambiente. Foram identificadas duas sucessões deposicionais em contato discordante erosivo. A Sucessão inferior corresponde aos depósitos de plataforma marinha que consiste em duas associações (AF): 1) offshore (AF1), caracterizada por intercalações de arenitos finos com pelitos maciços e laminados com base escavada ou plana, formando ciclos granodecrescentes ascendentes de escala centimétrica, interpretados como turbiditos distais de baixa densidade ligados as fases finais de desaceleração de fluxos turbulentos; e 2) offshore-transition a shoreface (AF2), representados por arenitos finos e siltitos manganesíferos maciços e laminados; siltito com laminações cruzadas, onduladas, truncamento de baixo ângulo e laminação pinch-and-swell indicando fluxos oscilatório e combinado (tempestades). O conteúdo de carbono orgânico total (COT) de até 1% dos pelitos carbonosos indicam condições de deposição dominantemente anaeróbicas no offshore. Os arenitos médios a grossos maciços da Sucessão superior (AF3) exibem estratificação cruzada tabular e plano-paralela e representam a migração de formas de leito durante incisão de canais entrelaçados sobre os depósitos de plataforma marinha, evidenciado por vários seixos de pelito nos foresets e base dos sets das estratificações cruzadas. A precipitação primária de Mn está associada a forma de óxido-hidróxidos através da oxidação de Mn+2 acima da interface redox em condições favoráveis de oxigenação na zona de offshore-transition a shoreface, simultaneamente a deposição das fácies influenciadas por ondas. Ciclos granocrescentes ascendentes de escala métrica formados por siltito manganesíferos/lâmina de óxido de Mn e siltito/arenito com estruturas produzidas por ondas sugerem recorrência da precipitação de Mn durante a deposição da Formação Águas Claras. É possível que o modelo mais coerente para deposição primária de Mn da Mina do Azul esteja relacionado à precipitação dominante de óxidos-hidróxidos em plataforma marinha rasa na zona de offshore-transition a shoreface, e uma fase carbonática subordinada relacionada ao offshore. Isto fornece uma nova perspectiva para o entendimento evolutivo dos mares pré-cambrianos sem correlação com análogos modernos, no Cráton Amazônico.