Estudo geoquímico e geocronológico Rb-Sr e Sm-Nd em zonas de cisalhamento mineralizadas em ouro e suas relações com as rochas encaixantes e geocronológico Sm-Nd em mineralizações de scheelita na faixa Seridó

Great part of the gold mineralizations are associated with shearing zones through which circulate a great volume of fluids, that interact with the host rocks, originating leaching or precipitation of chemical elements, including gold. The studied mineralizations are inserted in the Seridó Belt. The tungsten mineralization in Brejuí Mine is hosted in calcsilicate rocks from Jucurutu Formation. The São Francisco auriferous mineralization has as host rocks mica-schists from Seridó Formation, while the Ponta da Serra and Fazenda Simpático mineralizations are hosted in orthogneisses of this fold belt basement. The research conducted on these mineralizations had the purpose of integrate the data of chemical elements behavior during the shearing/mineralizing event, and its influence on the isotopic systems Rb-Sr and Sm-Nd. The studies of chemical mobility in the auriferous mineralizations showed that elements that during the shearing displayed in general an immobile behavior were Al, Ti and Zr. Among the elements that were mobilized during the event, K and Rb showed mass gain in ali belts of transformed rocks, while the elements Ca, Na and Sr normally lost mass. Petrographic studies showed that the minerais biotite and plagioclase, in all investigated mineralizations, played an important role in the chemical reactions occurred in the transformed rocks to the generation of muscovite, cordierite and sillimanite, justifying the input of K to the formation of muscovite, and the release of Na and Ca from plagioclase to the fluid phase. In the São Francisco auriferous mineralization, the results of the Rb-Sr isotopic analysis yielded ages of 645 ± 19 Ma and 596 ± 17 Ma, with both samples, from original and transformed rocks. Two ages, 569 ± 20 Ma. and 554 ± 19 Ma., were obtained with samples frem the transformed rocks domain. These ages suggest that there were two metamorphic pulses during the emplacement of the mineralized shearing zone. The Sm-Nd data yielded TDM ages of 1,31 Ga and 1,26 Ga with 3Nd (0,6 Ga) of -0,26 e -0,40 for the original and final transformed rocks, respectively. In case of the orthogneisses of Caicó Complex, e.g. the Ponta da Serra and Fazenda Simpático mineralizations, the Rb-Sr data did not yield ages with geological significance. In the Ponta da Serra mineralization, the Sm-Nd isotopic data yielded T DM ages of 2,56 Ga and 2,63 Ga to the original rocks and of 2,71 Ga to the mineralized sheared rock, and values of 3Nd (2,0 Ga) between -3,70 e -5,42 to the original and sheared rock, respectively. In the Fazenda Simpático, Sm-Nd data yielded TDM between 2,65 and 2,69 Ga with values of 3Nd (2,0 Ga) between -5,25 e -5,52. Considering the Sm-Nd data, the TDM ages may be admitted as the age of the parental magma extraction, producer of the protoliths of the orthogneisses from Ponta da Serra and Fazenda Simpático mineralizations. The chemical mobility studies showed that in the basement hosted mineralizations, Rb achieved mass while Sr lost mass, as Sm as well as Nd were strongly mobilized. The Sm/Nd ratio remained constant, however, confirming the isochemical character of those elements. In the basement mineralizations, Rb-Sr ages are destituted of geological significance, because of the partial opening of the isotopic system during the tectono-metamorphic transformations. In the tungsten mineralization, the diagram Sm-Nd constructed with the whole-rock data of calcsilicatic and the high-temperature paragenesis (garnet, diopside and iron-pargasitic hornblende) indicated an 631 ± 24 Ma age, while with the whole-rock data and low-temperature paragenesis (vesuvianite, epidote and calcite), a 537 ± 107 Ma age was obtained. These ages, associated with the petrographic observations, suggest that there was a time gap among the hydrothernal events responsible by the formation of the high and low temperature paragenesis in the calcsilicatic rocks mineralized in scheelite

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

As mineralizações estudadas estão inseridas na Faixa de dobramento Seridó. A scheelitífera de Brejuí está hospedada em rochas calciossilicáticas da Formação Jucurutu. A mineralização aurífera de São Francisco tem como hospedeiros micaxistos da Formação Seridó, enquanto que as mineralizações de Ponta da Serra e da Fazenda Simpático estão hospedadas em ortognaisses do embasamento desta faixa de dobramentos. Grande parte das mineralizações de ouro estão associadas à zonas de cisalhamento que funcionam como conduto para a circulação de um grande volume de fluidos, que interagem com as rochas hospedeiras provocando lixiviação ou precipitação de elementos químicos, incluindo o ouro. Estas foram algumas das principais características observadas nas mineralizações aqui estudadas. A pesquisa realizada nas mineralizações de ouro teve a finalidade de integrar os dados do comportamento de elementos químicos durante o evento cisalhamento/mineralizante, e sua influência nos sistemas isotópicos Rb-Sr e Sm-Nd. Os estudos de mobilidade química mostraram que os elementos, que durante o cisalhamento, de uma forma geral apresentaram um coportamento imóvel, foram o AI, Ti e Zr. Dentre os elementos que foram mobilizados durante o evento, o K e o Rb mostraram ganho de massa em todas as faixas de rochas transformadas, enquanto que os elementos Ca, Na e o Sr normalmente perderam massa. Os elementos Sm e Nd na mineralização de São Francisco se comportaram como imóveis e em Ponta da Serra e Fazenda Simpático perderam massa. Os estudos petrográficos mostraram que os minerais biotita e plagioclásio, em todas as mineralizações estudadas, tiveram papel importante nas reações química ocorridas nas rochas transformadas para a geração de muscovita, cordierita e silimanita, justificando a entrada do K para formação da muscovita e da liberação de Na e Ca do plagioclásio para a fase fluida. Na mineralização aurífera de São Francisco, os resultados das análises isotópicas de Rb e Sr, forneceram idades de 645 ± 19 Ma e de 596 ± 17 Ma com amostras das rochas originais e transformadas juntas. Duas idades, 569 ± 20 Ma e 554 ± 19 Ma foram obtidas com as amostras do domínio das rochas transformadas. Estas idades são sugestivas de que houve dois pulsos metamórficos durante a instalação da zona de cisalhamento mineralizada. Os dados Sm-Nd forneceram idades TDM de 1,31 Ga e de 1,26 Ga com 3Nd (0,6 Ga) de -0,26 e -0,40 respectivamente para a rocha original e transformada final. Para os ortognaisses do Complexo Caicó, caso da mineralização de Ponta da Serra e da Fazenda Simpático, os dados Rb-Sr não forneceram idades com significado geológico. Na mineralização de Ponta da Serra, os dados isotópicos Sm-Nd forneceram idades T DM de 2,56 Ga e 2,63 Ga para as rochas originais e de 2,71 Ga para a rocha cisalhada, mineralízada e valores de 3Nd (2,0 Ga) entre -3,70 e -5,42 para rocha original e cisalhada respectivamente. Na Fazenda Simpático os dados de Sm-Nd forneceram as idades T DM ficaram entre 2,65 e 2,69 Ga com valores de 3Nd (2,0 Ga) entre -5,25 e -5,52. Quanto aos dados Sm-Nd as idades T DM podem ser admitidas como a idade de extração do magma parental formador dos protólítos dos ortognaisses das mineralizações Ponta da Serra e da Fazenda Simpático. Os valores de 3Nd baixos e negativos sugerem uma fonte crustal, ou a participação de duas fontes (mantocrosta) . Os estudos de mobilidade química mostraram que nas mineralizações hospedadas no embasamento, o Rb ganhou massa enquanto o Sr perdeu massa e tanto o Sm quanto o Nd, foram fortemente mobilizados. As razões Sm/Nd entretanto se mantiveram constantes, confirmando o caráter isoquímico destes elementos. Nas mineralizações do embasamento, idades pelo método Rb-Sr são desprovidas de significado geológico, em função da abertura parcial do sistema isotópico durante as transformações tectonometamórficas. Na mineralização scheelitífera foi realizado um estudo geocronológico Sm-Nd com o intuito de se obter as idades das paragêneses formadas durante os eventos hidrotermais sofridos pelas rochas calciossilicáticas mineralizadas. O diagrama Sm-Nd construído com os dados de rocha total e paragênese de alta temperatura (granada, diopsídio e hornblenda ferropargasítica) forneceu uma idade de 631 ± 24 Ma, e com os dados de rocha total e paragênese de baixa temperatura (vesuvianita, epidoto e calcita), foi obtida uma idade de 537 ± 107 Ma. Estas idades associadas com as observações petrográficas sugerem que houve um lapso de tempo entre os eventos hidrotermais responsáveis pelas formações das paragêneses de alta e de baixa temperatura nas rochas calciossilicáticas mineralizadas em scheelita