Geocronologia e evolução crustal da área do depósito de Cu-Au Gameleira, Província Mineral de Carajás (Pará), Brasil

O depósito de Cu-Au Gameleira está hospedado nas rochas do Grupo Igarapé Pojuca, pertencente ao Supergrupo Itacaiúnas, Província Mineral de Carajás, SE do Cráton Amazônico. Esse grupo está representado principalmente por rochas metavulcânicas máficas (RMV), anfibolitos, biotita xistos, formações ferríferas e/ou hidrotermalitos, cortadas por rochas intrusivas máficas (RIM), bem como por granitos arqueanos (2,56 Ga, Granito Deformado Itacaiúnas) e paleoproterozóicos (1,87 - 1,58 Ga, Granito Pojuca e Leucogranito do Gameleira). Cristais de zircão de um saprolito (2615 ± 10 Ma e 2683 ± 7 Ma) e de uma amostra de RIM (2705 ± 2 Ma), mostraram ser contemporâneos aos dos gabros do depósito Águas Claras. Datações Pb-Pb em rocha total e calcopirita de RMV indicaram idades de 2245 ± 29 Ma e 2419 ± 12 Ma, respectivamente, enquanto lixiviados de calcopirita indicaram idades de 2217 ± 19 Ma e 2180 ± 84 Ma. Essas idades são interpretadas como rejuvenescimento parcial provocado pelas intrusões graníticas proterozóicas (1,58 e 1,87 Ga) ou pelas reativações tectônicas associadas aos Sistemas Transcorrentes Carajás e Cinzento, ou total, provocada pelas últimas. As idades-modelo T_DM de 3,12 e 3,33 Ga para as RMV e RIM e os valores de _εNd (t) de -0,89 a -3,26 sugerem contribuição continental de rochas mais antigas e magmas gerados possivelmente em um ambiente de rifte continental ou de margem continental ativa.

Depósito Cu-Au Visconde, Carajás (PA): geologia e alteração hidrotermal das rochas encaixantes

Distante 15 km a leste da mina Sossego (Canaã de Carajás, no Pará), o depósito Visconde jaz na zona de contato entre o Supergrupo Itacaiúnas (2,76 Ga) e o embasamento (> 3.0 Ga). No depósito e arredores, ocorrem, principalmente, o granito Serra Dourada, riodacitos e gabrodioritos, variavelmente deformados e hidrotermalizados. A Suíte Intrusiva Planalto, também identificada, não mostra feições de alteração das demais rochas. Diques máficos e félsicos cortam o pacote rochoso. Sob condições dúctil-rúpteis iniciais a rúpteis, subsequentemente, a alteração hidrotermal evoluiu de sódico-cálcica (albita, escapolita e anfibólios) precoce e ubíqua para potássica (K-feldspato e Cl-biotita), retomando, em seguida, o caráter sódico-cálcico de efeito local (albita, epidoto, apatita, turmalina e fluorita), para, finalmente, assumir caráter cálcio-magnesiano (clinocloro, actinolita, carbonatos e talco subordinado). No granito Serra Dourada, albitização, epidotização e turmalinização são mais proeminentes e se contrapõem à escapolitização, biotitização, anfibolitização e magnetitização, muito expressivas nos gabros/quartzodioritos, e à K-feldspatização, mais comum nos riodacitos. Os principais corpos de minério são representados por veios e brechas, constituídos por calcopirita-bornita, além de disseminações (calcopirita + pirita ± molibdenita ± pentlandita). A suíte metálica básica é Fe-Cu-Au ± ETR. Abundante sulfeto foi precipitado na transição da alteração potássica para a cálcio-magnesiana, tendo apatita, escapolita, actinolita, epidoto, magnetita, turmalina, calcita, gipsita e fluorita como os principais minerais de ganga. Os metais foram transportados por fluidos hidrotermais ricos em Na, Ca, K, Fe e Mg, além de P, B, F e espécies de S. As similaridades se sobrepõem às diferenças, o que permite considerar os depósitos Visconde e Sossego cogenéticos.

Formation of nanostructured porous Cu-Au surfaces : the influence of cationic sites on (electro)-catalysis

The fabrication of nanostructured bimetallic materials through electrochemical routes offers the ability to control the composition and shape of the final material that can then be effectively applied as (electro)-catalysts. In this work a clean and transitory hydrogen bubble templating method is employed to generate porous Cu–Au materials with a highly anisotropic nanostructured interior. Significantly, the co-electrodeposition of copper and gold promotes the formation of a mixed bimetallic oxide surface which does not occur at the individually electrodeposited materials. Interestingly, the surface is dominated by Au(I) oxide species incorporated within a Cu2O matrix which is extremely effective for the industrially important (electro)-catalytic reduction of 4-nitrophenol. It is proposed that an aurophilic type of interaction takes place between both oxidized gold and copper species which stabilizes the surface against further oxidation and facilitates the binding of 4-nitrophenol to the surface and increases the rate of reaction. An added benefit is that very low gold loadings are required typically less than 2 wt% for a significant enhancement in performance to be observed. Therefore the ability to create a partially oxidized Cu–Au surface through a facile electrochemical route that uses a clean template consisting of only hydrogen bubbles should be of benefit for many more important reactions.

Activities of indium in solid solutions of Cu+In, Au+In and Cu+Au+In alloys

Thin foils of Cu, Au and Cu + Au alloys embedded in indium sesquioxide were equilibrated with controlled streams of CO-CO2 mixtures. The equilibrium concentrations of indium in the foils were determined by neutron activation analysis. The corresponding chemical potentials of indium were calculated from the standard free energies of formation of carbon monoxide, carbon dioxide, and indium oxide. It was found that the size difference between the solute and the solvent does not make significant contributions to the solute—solute interaction energy in the α-phase. The chemical potential of indium at one at.% concentration is 8.6 Kcals more negative in gold than in copper at 900°K. The variation of this chemical potential with alloy composition in Cu + Au system was in good agreement with Alcock and Richardson's quasichemical equation. The agreement is strengthened by the accurate knowledge of the co-ordination number in these substitutional solid solutions from X-ray diffraction studies.

Solute solute and solvent solute interactions in solid solutions of Cu+Sn, Au+Sn and Cu+Au+Sn alloys

The chemical potentials of tin in its α-solid solutions with Cu, Au and Cu + Au alloys have been measured using a gas-solid equilibration technique. The variation of the excess chemical potential of tin with its composition in the alloy is related to the solute-solute repulsive interaction, while the excess chemical potential at infinite dilution of the solute is a measure of solvent-solute interaction energies. It is shown that solute-solute interaction is primarily determined by the concentration of (s + p) electrons in the conduction band, although the interaction energies are smaller than those predicted by either the rigid band model or calculation based on Friedel oscillations in the potential function. Finally, the variation of the solvent-solute interaction with solvent composition in the ternary system can be accounted for in terms of a quasi-chemical treatment which takes into account the clustering of the solvent atoms around the solute.

冬瓜山层控夕卡岩型Cu-Au矿床的成矿流体地球化学

对冬瓜山层控夕卡岩型铜矿床的矿物流体包裹体进行了深入研究，结果显示，主成矿阶段流体的温度高达350℃～400℃。成矿流体是一种高温、高盐度、高密度的流体，其中的稀土元素具轻稀土富集，Eu呈显著异常、轻重稀土分异明显的特征。由于其特殊的成矿环境，流体的输运过程是一种近于等温的过程，成矿作用发生于偏酸性且较还原的条件下。成矿流体由岩浆源和地层共同提供，是一个典型多成矿物质、多成矿阶段、多控矿因素的层控夕卡岩型矿床。

Metalogênese do depósito de Cu Cerro dos Martins, RS.

Este trabalho revisa a geologia e apresenta dados inéditos do Depósito de Cobre Cerro dos Martins (DCM), incluindo geocronologia Pb-Pb em zircão, inclusões fluidas, isótopos estáveis (C, O e S), composição isotópica do Sr e geoquímica de elementos maiores e traços das rochas vulcânicas encaixantes. O depósito está hospedado na seqüência vulcano-sedimentar do Grupo Bom Jardim, da Bacia do Camaquã, do Neoproterozóico do Escudo Sul Rio-grandense, e possui reservas calculadas de 1.450.000 t, com teor médio de 0,83% Cu. O depósito consiste de um conjunto de veios sulfetados que preenchem fraturas de direção N40º-60ºW em rochas andesíticas e sedimentares clásticas, com disseminações confinadas em níveis de siltito, arenito, andesito e conglomerado, da Formação Hilário do Grupo Bom Jardim. Os minerais do minério filoneano são a calcosina e bornita com calcopirita, pirita, galena e esfalerita subordinadas. Digenita, covelita, malaquita cuprita e azurita ocorrem como minério secundário em ganga constituída de carbonatos, quartzo, minerais argilosos, barita e rara hematita. A composição química das vulcânicas (elementos maiores e traços, incluindo ETR) indicam uma afinidade alcalina para o vulcanismo relacionado à Formação Hilário na região do Cerro dos Martins. Um corpo de quartzo-diorito, intrusivo nas rochas vulcânicas e sedimentares, mostrou idade de 550 ±5 Ma (Pb-Pb em zircões) indicando um valor mínimo para a geração do minério do DCM. Esta idade confirma a posição estratigráfica desta rocha na Formação Acampamento Velho e também fornece uma idade mínima para a deposição da seqüência vulcano-sedimentar encaixante do DCM. Os sulfetos do DCM mostram δS34 CDT com valores relativamente homogêneos entre - 6.2 e + 0.9‰ (n= 7). O valor de δS34 CDT da calcopirita, levemente positivo (+0.9‰), indica uma origem magmática para o S, mas os valores negativos encontrados nestes sulfetos, poderiam indicar o envolvimento de outras fontes com enxofre reduzido. Entretanto, a presença de hematita nas paragêneses minerais indica que o minério foi formado sob condições oxidantes, modificando a composição isotópica original do enxofre magmático (δS34 CDT ~ 0‰) para valores negativos. As baritas analisadas apresentam valores com δS34 CDT entre +9.25 e +10.65‰ (n=4) indicando deposição em condições oxidantes, originadas pela mistura de um fluido magmático-hidrotermal com água meteórica. A composição isotópica do C das calcitas do DCM varia com δC13 PDB entre - 1,90 a -4,45‰, interpretada como resultante da mistura entre carbono de fonte magmática com mármores do embasamento. Inclusões fluidas em quartzo do minério indicam temperaturas de deposição entre 157 e 273 °C com mediana de 215 °C (n = 45). A composição isotópica do oxigênio da água em equilibrio com a calcita do fluido hidrotermal (T= 215 °C) mostra valores de δ O18 SMOW entre 3 e 14, indicando H2O de origem magmática, com contribuição de água meteórica. A razão Sr87/Sr86 das mesmas calcitas mostram valores entre 0,7068 – 0,7087, de crosta superior. Rochas plutônicas e vulcânicas do escudo com idades próximas de 550 Ma possuem razões iniciais Sr87/Sr86 entre 0,704 – 0,710, compatíveis com aquelas encontradas nas calcitas da mineralização. Os fluidos hidrotermais do magmatismo shoshonítico-alcalino com idade de 595 Ma e Sr87/Sr86 entre 0,7041 a 0,7053, também são candidatos a fonte do Sr dos carbonatos hidrotermais, mas necessitariam de um componente mais radiogênico. Assim, a fonte de C-O e Sr das calcitas do minério pode ter sido originada diretamente de um fluido magmático-hidrotermal ou de uma mistura entre este fluido e mármores do embasamento. Portanto, o depósito Cerro dos Martins é interpretado como de origem magmática-hidrotermal, relacionado ao evento magmático alcalinoshoshonítico, pós-colisional da Orogênese Dom Feliciano, com idade entre 595-550 Ma. Novos modelos exploratórios para depósitos de cobre no Escudo do Rio Grande do Sul devem considerar o magmatismo alcalino na gênese dos depósitos.

Modelo estrutural do maciço rochoso do Depósito de Cobre e Ouro da Mina da Chapada, Alto Horizonte, GO

The Cu-Au mine of Chapada is located in the municipality of Alto Horizonte, in the northwestern portion of Goiás state and is inserted in the geological context of the Brasilia Belt, specifically the Mara Rosa Magmatic Arc, which hosts important deposits of Au and Cu-Au. The rocks found in the study area belong mainly to the Volcano-Sedimentary Sequence of Mara Rosa and are composed of basic to acidic metavolcanic rocks, psammiticpellitic metasedimentary rocks, chemical rocks and also hydrothermal products. Late intrusions occur and are represented by pegmatitic dikes and tonalitic bodies. The ore deposit of the Chapada mine is formed predominantly by the chalcopyrite-pyritemagnetite association, where pyrite is the most abundant mineral. Through the structural mapping of the mining fronts, it was able to recognize three deformational phases (Dn, Dn +1, Dn +2). During the Dn phase, isoclinal recumbent folds were formed, in association with amphibolites facies metamorphism. Later, in phase Dn +1, there was formation of drag folds and intrafolial folds in association with retrograde metamorphism in the greenschist facies. The deformational phase Dn +2, in its turn, was responsible for late symmetrical folding of the foliation, with NS and EW axes, resulting in an interference pattern of the dome-and-basin type

Zircon U-Pb and Hf-O analysis of porphyries from the Duolong porphyry Cu-Au deposit in the Bangongco copper belt, central Tibet

The Duolong porphyry Cu-Au deposit (5.4 Mt at 0.72% Cu, 41 t at 0.23 g/t Au), which is related to the granodiorite porphyry and the quartz-diorite porphyry from the Bangongco copper belt in central Tibet, formed in a continental arc setting. Here, we present the zircon U-Pb ages, geochemical whole-rock, Sr-Nd whole-rock and zircon in-situ Hf-O isotopic data for the Duolong porphyries. Secondary ion mass spectrometry (SIMS) zircon U-Pb analyses for six samples yielded consistent ages of ~118 Ma, indicating a Cretaceous formation age. The Duolong porphyries (SiO2 of 58.81-68.81 wt.%, K2O of 2.90-5.17 wt.%) belong to the high-K calc-alkaline series. They show light rare earth element (LREE)-enriched distribution patterns with (La/Yb)N = 6.1-11.7, enrichment in large ion lithophile elements (e.g., Cs, Rb, and Ba) and depletion of high field strength elements (e.g., Nb), with negative Ti anomalies. All zircons from the Duolong porphyries share relatively similar Hf-O isotopic compositions (d18O=5.88-7.27 per mil; eHf(t)=3.6-7.3), indicating that they crystallized from a series of cogenetic melts with various degrees of fractional crystallization. This, along with the general absence of older inherited zircons, rules out significant crustal contamination during zircon growth. The zircons are mostly enriched in d18O relative to mantle values, indicating the involvement of an 18O-enriched crustal source in the generation of the Duolong porphyries. Together with the presence of syn-mineralization basaltic andesite, the mixing between silicic melts derived from the lower crust and evolved H2O-rich mafic melts derived from the metsomatizied mantle wedge, followed by subsequent fractional crystallization (FC) and minor crustal contamination in the shallow crust, could well explain the petrogenesis of the Duolong porphyries. Significantly, the hybrid melts possibly inherited the arc magma characteristics of abundant F, Cl, Cu, and Au elements and high oxidation state, which contributed to the formation of the Duolong porphyry Cu-Au deposit.