U-Pb SHRIMP and ⁴⁰Ar/³⁹Ar constraints on the timing of mineralization in the Paleoproterozoic Caxias orogenic gold deposit, São Luís cratonic fragment, Brazil

Caxias é um depósito de ouro orogênico do fragmento cratônico São Luís, que é correlacionável aos terrenos Riacianos do Cráton Oeste-Africano. O depósito se formou após o metamorfismo regional (estimado em 2100 ± 15 Ma) e está hospedado em zona de cisalhamento que secciona xistos do Grupo Aurizona (2240 ± 5 Ma) e o Microtonalito Caxias. O microtonalito foi aqui datado em 2009 ± 11 Ma, e representa um estágio magmático tardio na evolução do fragmento cratônico São Luís. Cristais de zircão com idades de 2139 ± 10 Ma foram herdados da fonte magmática ou são produto de contaminação durante a intrusão. A composição dos isótopos de chumbo sugere que granitoides de arco de ilhas de ca. 2160 Ma são a fonte provável para o Pb incorporado na pirita relacionada com o minério. Sericita hidrotermal mostra idade ⁴⁰Ar/³⁹Ar de 1990 ± 30 Ma, que, combinada com a idade de posicionamento do microtonalito hospedeiro, limita o evento mineralizador ao intervalo 2020-1960 Ma.

ABSTRACT: Caxias is an orogenic gold deposit in the São Luís cratonic fragment, which is correlated with the Rhyacian terranes of the West-African Craton. The deposit postdates peak metamorphism (estimated at 2100 ± 15 Ma) and is hosted in a shear zone that cuts across schists of the Aurizona Group (2240 ± 5 Ma) and the Caxias Microtonalite. The emplacement age of the microtonalite, as determined in this work by SHRIMP U-Pb zircon dating, is 2009 ± 11 Ma and represents a late-stage magmatic event in the São Luís cratonic fragment. Older zircon age of 2139 ± 10 Ma is interpreted as due to inheritance from the older granitoid or volcanic suites (magmatic sources?) or to contamination during emplacement. Lead isotope compositions indicate that the Pb incorporated in ore-related pyrite was probably sourced from regional, orogenic calc-alkaline granitoids of ca. 2160 Ma. Hydrothermal sericite from Caxias yielded a ⁴⁰Ar/³⁹Ar plateau age of 1990 ± 30 Ma, which combined with the emplacement age of the Caxias Microtonalite brackets the age of gold mineralization between 2009 ± 11 and 1990 ± 30 Ma.