Modelo genético e paleoambiental de formações ferríferas, metachert e rochas metavulcânicas do Depósito Cuiabá, Greenstone Belt Rio das Velhas, Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, Brasil
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Flávia Cristina Silveira Braga
Gabriel Jubé Uhlein
Gabriel Jubé Uhlein
Resumo
In the world-class Cuiabá gold deposit, located in the Archean Rio das Velhas
greenstone belt in Brazil, metamorphosed carbonate-dominated banded iron
formations represent the main lithology hosting gold mineralization. The deposit’s
stratigraphy consists of a basal metavolcanic unit with carbonaceous metasedimentary
rocks, followed by a layer of gold-bearing BIF and thin layer of carbonaceous
metapelite, a superior metavolcanic unit, and turbiditic metapelites associated with
metavolcanoclastic rocks. The BIF is essentially composed of fine-grained quartz and
siderite, with variable contents of carbonaceous matter. It is assumed that these
chemical sedimentary rocks, classified as Algoma-type BIF, have been formed in the
deep-sea environment, relatively close to volcanic spreading centers. This hypothesis
is supported by the BIF’s geochemical signature, which in general presents a positive
anomaly of La (La/La*pass = 0.64-3.43), Eu (Eu/Eu*paas= 1.27-4.05) and Y, reflecting
characteristics inherited from seawater and high-temperature hydrothermal fluids (>
250ºC). In addition, the commonly observed superchondritic Y/Ho ratio values
reinforce the influence of seawater on the rock’s geochemistry. The absence of Ce
anomalies concerns the oxygenation conditions of seawater, indicating low oxygen
availability. The low content of Al2O3 (<0,27%) and other immobile elements, typical of
detrital sediments, corroborate the interpretation that these rocks have been deposited
in a deep marine environment with low siliciclastic influence. Subordinately, ferruginous
metachert, BIF with magnetite and BIF with silicates are also present in the Cuiabá
gold deposit. This diversity may be related to specific changes in the basin during the
deposition of ferruginous chemical sedimentary rocks - changes that may indicate, for
example, variations in the detritic support or availability of carbonaceous matter.
Furthermore, geochemical studies from the lower and upper mafic metavolcanic units
of the Cuiabá gold deposit helped to constrain and provide a broader understanding of
the depositional basin’s geotectonic context. Consequently, a genetic model that
includes the paleoenvironment of this sequence is proposed. Both rocks of the lower
and upper units have very similar mineralogical composition, but register significant
geochemical differences. The lower unit is a calc-alkaline basalt/andesite from a
continental arc, interpreted as having been developed during the Rio das Velhas II
event (2800-2760 Ma), while the upper unit is defined as basalt with a transitional
affinity to tholeiitic, possibly corresponding to an ocean floor volcanism.
Abstract
O depósito aurífero de Cuiabá está inserido na província mineral do Quadrilátero Ferrífero, em rochas do greenstone belt Rio das Velhas, Minas Gerais, Brasil. Formações ferríferas bandadas (FFB) dominadas por carbonato de ferro representam a principal litologia hospedeira da mineralização em ouro. A estratigrafia do depósito consiste em uma unidade metavulcânica basal associada com rochas metassedimentares carbonosas, seguida por FFB e metapelito carbonoso, unidade metavulcânica máfica superior e metapelitos turbidíticos intercalados com rochas metavulcanoclásticas no topo da sequência. A FFB é essencialmente composta por quartzo e siderita, ambos de granulação fina, com conteúdo variável de matéria carbonosa. Supõe-se que essas rochas sedimentares químicas, classificadas como FFB do tipo Algoma, tenham sido formadas em ambiente marinho profundo, relativamente próximas aos centros exalativos vulcânicos. Esta hipótese é suportada pela assinatura geoquímica dessas rochas que, de forma geral, apresentam anomalia positiva de La (La/La*pass = 0,64-3,43), Eu (Eu/Eu*pass = 1,27 - 4,05) e Y, refletindo características herdadas da água do mar e de fluidos hidrotermais de alta temperatura (>250ºC). Além disso, os valores de razão Y/Ho supercondríticos, comumente observados, reforçam a influência da água do mar em sua geoquímica. A ausência da anomalia de Ce diz respeito às condições de oxigenação da água do mar no momento da sua deposição, indicando baixa disponibilidade de oxigênio. O baixo teor em Al2O3 (<0,27%) e outros elementos imóveis, típicos de sedimentos detríticos, corroboram com a interpretação de que essas rochas teriam sido depositadas em um ambiente marinho com baixa contribuição siliciclástica. Subordinadamente, metachert ferruginoso, FFB com magnetita e FFB com silicatos também estão presentes no depósito Cuiabá, e essa diversidade litológica possivelmente se relaciona a mudanças específicas na bacia durante a deposição das rochas sedimentares químicas ferruginosas. Essas mudanças podem ser pequenas variações no aporte detrítico, ou então, na disponibilidade de matéria carbonosa, por exemplo. Além disso, estudos geoquímicos das rochas que compõem as unidades metavulcânicas máficas inferior e superior do depósito permitiram melhor compreensão do contexto geotectônico da bacia. Dessa forma, propõe-se um modelo genético que retrate o paleoambiente de formação dessa sequência de rochas. As rochas de ambas unidades metavulcânicas possuem mineralogia semelhante, porém exibem diferenças geoquímicas notáveis. A unidade inferior consiste em um basalto/andesito cálcio-alcalino de arco continental, interpretada como desenvolvida durante o evento Rio das Velhas II (2800 - 2760 Ma), enquanto a unidade superior é definida como basalto de afinidade geoquímica transional, próximo a toleítica, possivelmente formada em um ambiente de fundo oceânico.
Assunto
Geologia econômica – Minas Gerais, Geoquímica, Quadrilátero Ferrífero (MG)
Palavras-chave
formação ferrífera bandada, depósito Cuiabá