Morphological and compositional variations of zircon and their metallogenetic implications: the example of the Jamon, Serra dos Carajás and Velho Guilherme suites, Amazonian Craton

Zircões de granitos das Suítes Jamon (SJ), Serra dos Carajás (SSC) e Velho Guilherme (SVG) foram estudados em MEV por meio de imagens de elétrons retroespalhados e catodoluminescência e análises pontuais por EDS. Granitos e greisens da SVG apresentam zircões dominantemente anédricos, alterados e intensamente corroídos, enriquecidos em Hf e com as mais baixas razões Zr/Hf, as quais nos granitos tendem a decrescer no sentido das fácies mais evoluídas. Zircões da SJ são euédricos a subédricos, zonados e pouco alterados, comparativamente empobrecidos em Hf e com as mais elevadas razões Zr/Hf, indicando potencial reduzido para geração de mineralização estanífera. Zircões dos granitos da SSC são subédricos a anédricos, alterados e corroídos e com conteúdos de Hf e razões Zr/Hf intermediárias a dos zircões das SJ e SVG. Granitos da SVG com mineralizações de Sn, W e Ta apresentam zircões com razões Zr/Hf entre 7 e 22. Conclui-se que razões desta ordem podem ser utilizadas como guia prospectivo de granitos especializados. Por outro lado, zircões de greisens associados ao Granito Cigano da SSC apresentaram razão Zr/Hf média em torno de 23, porém nenhuma cassiterita foi encontrada nessas rochas. Isto indica que estes zircões preservaram sua assinatura magmática original. O estudo desenvolvido permitiu distinguir as três suítes graníticas em termos de composição de zircão, e mostrou a importância da assinatura geoquímica desse mineral, sobretudo da razão Zr/Hf, na identificação de granitos especializados. Análises de zircões por MEV-EDS podem, portanto, ser utilizadas na avaliação preliminar do potencial metalogenético de granitos estaníferos.

Geologia, petrografia e geoquímica e suscetibilidade magnética do Granito Paleoproterozoico São João, Sudeste do Cráton Amazônico, Província Carajás

O Granito São João (GSJ) é um batólito anorogênico de formato circular, com aproximadamente 160 km^² de área, que secciona unidades arqueanas pertencentes ao Terreno Granito-Greenstone de Rio Maria, sudeste do Cráton Amazônico. É constituído dominantemente por quatro fácies petrográficas distintas: biotita-anfibólio monzogranito (BAMG), biotita-anfibólio sienogranito (BASG), anfibólio-biotita monzogranito a sienogranito (ABMSG) e biotita monzogranito a sienogranito (BMSG). O GSJ possui natureza metaluminosa a fracamente peraluminosa, razões FeOt/(FeOt+MgO) entre 0,94 e 0,99 e K₂O/Na₂O entre 1 e 2, mostra afinidades geoquímicas com granitos intraplaca do tipo A, subtipo A₂ e granitos ferrosos, sugerindo uma fonte crustal para sua origem. O GSJ possui conteúdos de ETRL mais elevados que os ETRP e um padrão sub-horizontalizado para esses últimos, além de anomalias negativas de Eu crescentes no sentido das rochas menos evoluídas para as mais evoluídas (BAMG → BASG→ ABMSG→ BMSG). Os dados de suscetibilidade permitiram identificar seis populações com diferentes características magnéticas, onde os valores mais elevados de SM relacionam-se às fácies menos evoluídas e os mais baixos às mais evoluídas. O estudo comparativo entre o GSJ e as suítes graníticas da Província Carajás mostra que ele apresenta maiores semelhanças geológicas, petrográficas, geoquímicas e de SM com os granitos que formam a Suíte Serra dos Carajás, podendo ser enquadrado na mesma.

Geologia, petrografia e geoquímica das associações TTGs e Leucogranodioritos do extremo norte do Domínio Rio Maria, Província Carajás

O mapeamento geológico realizado à sudeste de Água Azul do Norte/PA, porção norte do Domínio Rio Maria, aliado aos dados petrográficos e geoquímicos permitiram a individualização de associações TTGs e leucogranodioritos. Nesta região, os trabalhos de mapeamento foram realizados apenas em escala regional o que possibilitou a extrapolação da área de ocorrência de rochas similares ao Tonalito Caracol e rondhjemito Mogno. Os TTGs estudados foram individualizados em duas unidades com base no conteúdo de minerais máficos, concentrações de epidoto magmático e no grau de saussuritização (descalcificação) do plagioclásio em: (1) Epidoto-Biotita Tonalito e; (2) Biotita Trondhjemito. Em geral, são rochas que apresentam foliação definida pelo bandamento composicional, localmente pode ser perturbada por dobras e bandas de cisalhamento. Suas características geoquímicas são compatíveis com os TTGs arqueanos do grupo de alto Al2O3, sendo ainda relativamente pobres em elementos ferromagnesianos, com padrões ETRP moderado a fortemente fracionados e anomalias de Eu discretas. As diferenças nas razões La/Yb e anomalia de Eu, possibilitou a discriminação de três grupos distintos de rochas: Os TTGs pertencentes ao grupo de alto La/Yb e Sr/Y são similares às rochas do Trondhjemito Mogno, descritos no Domínio Rio Maria. Estas rochas incluem a maioria das amostras da unidade Biotita Trondhjemito. No caso dos TTGs com médio a baixo La/Yb e Sr/Y quando comparadas com as rochas do Domínio Rio Maria possuem forte correlação com o Tonalito Caracol. Estes grupos são compostos principalmente pela unidade Epidoto-Biotita Tonalito, incluindo também amostras isoladas do Biotita Trondhjemito. Com base nos critérios utilizados acima, os leucogranodioritos da área foram divididos em dois grupos: Biotita Granodiorito e Leucogranodiorito. As rochas do Biotita Granodiorito possuem ampla ocorrência espacial na porção oeste da área, relações de campo mostram que são intrusivas nos granitoides TTGs. Os dados geoquímicos apontam que o Biotita Granodiorito possui padrões de ETR fortemente fracionados, com alta razão La/Yb (33 – 186) e anomalia de Eu positiva (1,11 < Eu/Eu* < 3,26), enquanto os leucogranodioritos mostram padrões levemente fracionados, com moderadas razões La/Yb (24,7 – 34,7) e anomalia de Eu ausente (Eu/Eu*= 1,03). Os diagramas de Harker para elementos maiores e traços não favorecem uma ligação genética por processo de cristalização fracionada entre o Biotita Granodiorito e as associações TTGs, uma vez que apresentam trends de evolução distintos, indicando portanto que as condições de sua gênese e diferenciação foram bem diferentes, tampouco por fusão parcial de uma fonte TTG, pelo fato de não apresentar significante anomalia negativa de Eu, bem como por exibir padrões similares de fracionamento de ETR em relação aos TTGs, atestando que essas rochas provavelmente não foram oriundas de magmas precursores desses TTGs.

Geologia, petrografia e geoquímica da associação tonalitotrondhjemito-granodiorito (TTG) do extremo leste do subdomínio de transição, Província Carajás

ABSTRACT: The eastern border of the Transition Subdomain of the Carajás Province is constituteddominantly of Archean tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG). Deformed monzogranites, similar to the Planalto granite suite, and metagabbros inserted in association mafic-enderbitic also occur. Paleoproterozoic isotropic granites and mafic dykes devoid of significant deformation crosscut the Archean lithologies. The TTGs are exposed as blocks or as flat outcrops in areas of low relief and commonly include quartz-diorite enclaves. The TTG rocks display gray colour and are generally medium-grained, showing compositional banding or, sometimes, homogeneous aspect. They show commonly a NW-SW to E-W trending foliation with vertical to subvertical dips and were submitted to NE-SW stress. Locally, it was identified a NE-SW foliation transposed to E-W along shear zones. In some instances, they exhibit mylonitic to protomilonitics features, registered in the oval form of plagioclase porphyroclasts or boudinated leucogranitics veins. Two petrographic varieties are recognized for this association: biotite-trondjhemite and subordinate biotite-granodiorites, both have similar mineralogical and textural aspects and are characterized by a poorly preserved igneous texture, partially overwritten by an intense recrystallization. EDS analyses revealed that the plagioclase is a calcic oligoclase (An27-19), with Or ranging from 0.6 - 2.3%. The biotites are ferromagnesian, with dominance of Fe over Mg (Fe / [Fe + Mg] ranging from 0.54 to 0.59) and the analyzed epidote presents pistacite contents ranging from 23 to 27.6 % and plot mostly in the range of magmatic epidotes. The trondhjemite shows all typical characteristics of Archean TTG suites. They have high La/Yb and Sr/Y ratios, suggesting they were derived from the partial melting of garnet amphibolite sources at high pressures (ca. 1.5 GPa) or, at least, that their magmatic evolution was controlled by the fractionation of garnet and possibly amphibole, without significant influence of plagioclase. The studied TTGs show similarities with Mariazinha tonalite and Mogno trondjemite, of the Rio Maria Domain, Colorado trondhjemite and, in at a lesser degree, to the Rio Verde trondhjemite, of the Carajás Domain. The granodiorites display a calc-alkaline signature and shows LILE enrichment, specifically K²O, Rb and Ba, when compared to the trondhjemites, but still preserving some geochemical features of the TTG. The geochemical data indicate that the trondhjemite and granodiorite are not related by fractional crystallization. An origin of the granodiorite by partial melting of the TTG rocks is also discarded. The granodiorite could, however, result of contamination of TTG magmas by lithosphere metasomatism or assimilation of sediments from subducted oceanic crust along trondhjemite liquid genesis. In the eastern portion of the mapped area, it was identified a small, E-W trending granite stock clearly controlled by shear zones. The rocks have mylonitic textures, characterized by ovoid-shaped feldspar porphyroclasts, wrapped by recrystallized quartz and mica. These granitic rocks have geochemical signatures of reduced A-type granites and are similar to the Planalto granite suite. Boulders of mafic rocks crop out locally in the northern portion of the area. These rocks show a dominant granoblastic texture, and are mainly composed of amphibole and plagioclase, with subordinate biotite and quartz. In the northern part of the mapped area, it was identified a body of isotropic granite without significant deformation and showing locally rapakivi textures. This granitic pluton was correlated to the Paleoproterozoic A-type granites, represented in the Carajás Domain by the Serra dos Carajás suite and Rio Branco Granite. These granites were not studied in detail. The geological and geochemical aspects shown by the Archean granitoids identified in the eastern part of the Transition Subdomain implies in the existence of significant TTG rocks in the Transition Subdomain. This reinforces the hypothesis that the Transition Subdomain could represent an extension of the Rio Maria Domain, but affected by crustal reworking events in the Neoarchean.

Geologia, petrografia e geoquímica das associações leucograníticas e TTG arqueanos da área de Nova Canadá (PA) Domínio Carajás

O mapeamento geológico realizado na área de Nova Canadá, porção sul do Domínio Carajás, aliado aos estudos petrográficos e geoquímicos, permitiram a caracterização de pelo menos três novas unidades que antes estavam inseridas no contexto geológico do Complexo Xingu. São elas: (i) Leucogranodiorito Nova Canadá, que é constituído por rochas leucogranodioríticas mais enriquecidas em Al₂O₃, CaO, Na₂O, Ba, Sr e na razão Sr/Y, que mostram fortes afinidades geoquímicas com a Suíte Guarantã do Domínio Rio Maria, as quais também podem ser correlacionadas aos TTGs Transicionais do Cráton Yilgarn. Estas rochas apresentam padrão ETR levemente fracionado, mostram baixas razões (La/Yb)N e anomalias negativas de Eu ausentes ou discretas; (ii) Leucogranito Velha Canadá, caracterizado pelos conteúdos mais elevados de SiO₂, Fe₂O₃, TiO₂, K₂O, Rb, HFSE (Zr, Y e Nb), das razões K₂O/Na₂O, FeOt/(FeOt+MgO), Ba/Sr e Rb/Sr. Apresentam dois padrões distintos de ETR: (a) baixas à moderadas razões (La/Yb)N com anomalias negativas de Eu acentuadas; e (b) moderadas à altas razões (La/Yb)N, com anomalias negativas de Eu discretas e um padrão côncavo dos ETRP. Em diversos aspectos, as rochas do granito Velha Canadá mostram fortes afinidades com os leucogranitos potássicos tipo Xinguara e Mata Surrão do Domínio Rio Maria, assim como aqueles da região da Canaã dos Carajás e mais discretamente com os granitos de baixo Ca do Cráton Yilgarn. Para a origem das rochas do Leucogranodiorito Nova Canadá é admitida a hipótese de cristalização fracionada a partir de líquidos com afinidade sanukitóide, seguido por processos de mistura entre estes e líquidos de composição trondhjemítica, enquanto que para aquelas de alto K do Leucogranito Velha Canadá, acreditase na fusão parcial de metatonalitos tipo TTG em diferentes níveis crustais, para gerar líquidos com tais características; e (iii) associações trondhjemíticas com afinidade TTG de alto Al₂O₃, Na₂O e baixo K₂O, compatíveis com os granitoides arqueanos da série cálcioalcalina tonalítica-trondhjemítica de baixo potássio. Foram distinguidas duas variedades: (a) biotita-trondhjemito com estruturação marcada pelo desenvolvimento de feições que indicam atuação de pelo menos dois eventos deformacionais em estágios sin- a pós-magmáticos, como bandamentos composicionais, dobras e indícios de migmatização; e (b) muscovita ± biotita trondhjemito que é distinguido da variedade anterior pela presença da muscovita, saussuritização do plagioclásio, textura equigranular média e atuação discreta da deformação com o desenvolvimento de uma foliação E-W de baixo angulo. A primeira variedade destes litotipos, que ocorre predominantemente na porção norte, tem ocorrência restrita. Com intensa deformação e prováveis feições de anatexia (migmatitos) podem indicar que estas rochas tenham sido afetadas por um retrabalhamento crustal, ligado à geração dos leucogranitos dominantemente descritos na área. Os trondhjemitos do sul da área são mais enriquecidos em Fe₂O₃, MgO, TiO₂, CaO, Zr, Rb, e na razão Rb/Sr em relação aos trondhjemitos da porção norte da área. Estas exibem ainda padrões fracionados de ETR, com variações nos conteúdos de ETRP, além da ausência de anomalias de Eu e Sr, e baixos conteúdos de Y e Yb. Tais feições são tipicamente atribuídas à magmas gerados por fusão parcial de uma fonte máfica em diferentes profundidades, com aumento da influência da granada no resíduo e a falta de plagioclásio tanto na fase residual como na fracionante. Em uma análise geral, a disposição dos trends geoquímicos evolutivos de ambas as variedades sugere que estas unidades não são comagmáticas. As afinidades geoquímicas entre as rochas da área de Nova Canadá com aquelas do Domínio Mesoarqueano Rio Maria, poderiam nos levar a entender a região de Nova Canadá como uma extensão do Rio Maria para norte, enquanto que para aquelas do Leucogranito Velha Canadá, que são mais jovens e geradas já no Neoarqueano, se descarta a idéia de associação com os mesmos eventos tectono-magmáticos que atuaram em Rio Maria.

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.

Petrography, magnetic susceptibility and geochemistry of the Rio Branco Granite, Carajás Province, southeast of Pará, Brazil

Petrografia, suscetibilidade magnética e geoquímica do Granito Rio Branco, Província Carajás, sudeste do Pará, Brazil. O Granito Rio Branco é um stock paleoproterozoico intrusivo no biotita-monzogranito arqueano Cruzadão. Ocorre a oeste da cidade de Canaã dos Carajás, nas proximidades da mina de cobre do Sossego na Província Carajás. É constituído por sienogranitos não deformados e isotrópicos, hololeucocráticos, em geral de granulação média. A mineralogia é formada por feldspato alcalino pertítico, quartzo e plagioclásio. A biotita, intensamente cloritizada, é a principal fase máfica, acompanhada por flluorita, allanita, zircão, pirita e calcopirita como minerais acessórios. Albitização e, com menor intensidade greisenização, afetaram o granito, sendo a mineralogia secundária albita, fluorita, topázio, clorita, muscovita, siderofilita e óxidos e/ou hidróxidos de ferro. O Granito Rio Branco apresenta valores sistematicamente baixos de suscetibilidade magnética (SM) variando de 1,3 x 10^-5 a 6,96 x 10^-4 (SI). Geoquimicamente, é metaluminoso a peraluminoso, possui altas razões FeOt/(FeOt + MgO) e mostra afinidades com granitos ferrosos, tipo-A do subtipo A2. Os padrões dos ETR revelam um ligeiro enriquecimento de ETR leves em relação ao ETR pesados e anomalia negativa acentuada de Eu (Eu/Eu* = 0,08 - 0,13), resultando feição em "gaivota", característica de granitos evoluídos. O conjunto de dados obtidos demonstra o caráter evoluído do Granito Rio Branco e sua derivação a partir de líquidos reduzidos e enriquecidos em voláteis, causadores das transformações hidrotermais tardias. O estudo comparativo deste corpo com aqueles das suítes anorogênicas da Província Carajás sugere que o Granito Rio Branco possui maior afinidade com os granitos das suítes Velho Guilherme e, em menor grau, Serra dos Carajás. Por outro lado, é claramente distinto da Suíte Jamon. Embora apresente características similares às dos granitos especializados em estanho, não há mineralizações desta natureza associadas ao corpo.

Basaltos almofadados da Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho: registros de fundo oceânico na porção centro-oeste do Cinturão Araguaia

Ao longo do domínio de baixo grau metamórfico (porção centro-oeste) do Cinturão Araguaia, afloram dezenas de corpos máficos e/ou ultramáficos de natureza ofiolítica. Cita-se como exemplo a Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho nos arredores da cidade de Araguacema (TO) que configura um pequeno corpo isolado que sustenta o Morro do Agostinho e encontra-se encaixado tectonicamente em metarenitos, ardósias e filitos da Formação Couto Magalhães (Grupo Tocantins). A Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho é constituída por peridotitos serpentinizados, basaltos e cherts ferríferos todos afetados por incipiente metamorfismo. A associação de basaltos é caracterizada por um expressivo derrame submarino com estruturas em lavas almofadadas, sobrepostas aos peridotitos serpentinizados. Os basaltos foram classificados em tipos maciços e hipovítreos com esferulitos. Os basaltos maciços são homogêneos, com textura intersertal definida, essencialmente, por finas ripas de plagioclásio, clinopiroxênio e raramente olivina, calcocita e calcopirita. Os basaltos hipovítreos apresentam feições texturais formadas por ultrarresfriamento de lavas apresentando esferulitos de plagioclásio, feixes de cristais aciculares e esqueletais de clinopiroxênio e plagioclásio, e cristais com terminações tipo rabo-de-andorinha. Geoquimicamente, os basaltos revelaram natureza subalcalina toleítica, compatíveis com o tipo MORB. As razões (La/Yb)_n < 1 e (La/Sm)_n < 1 apontam, mais especificamente, para magmas do tipo N-MORB na evolução dessas rochas relacionadas ao ambiente de fundo oceânico. Estas rochas revelaram que nos estágios iniciais da evolução do Cinturão Araguaia houve uma fase importante de oceanização da Bacia Araguaia, com exposição de peridotitos do manto litosférico seguido de extravasamento de lavas e sedimentação de cherts e formações ferríferas bandadas em ambiente oceânico profundo. Após o preenchimento sedimentar da Formação Couto Magalhães (Grupo Tocantins), e o descolamento da litosfera oceânica, a fase tectônica principal propiciou a inversão tectônica que levou à exumação dos corpos ofiolíticos, principalmente ao longo de superfícies de cavalgamento, fragmentando-os e misturando-os tectonicamente às rochas supracrustais, acompanhado de metamorfismo regional em condições da fácies xisto verde baixo. A Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho representa, assim, um pequeno fragmento alóctone de um segmento litosférico manto/crosta oceânica, bem preservado, do início da evolução da Bacia Araguaia, similar a outros no Cinturão Araguaia, que é um importante registro da fase de oceanização do Cinturão Araguaia, durante o Neoproterozoico.