Depósito não-convencional de ouro, paládio e platina (±urânio) associado a granito peraluminoso, mina buraco do ouro, Cavalcante, Goiás : caracterização e modelo da mineralização

Abstract

A região nordeste de Goiás apresenta diversas ocorrências, garimpos e minas de ouro, documentadas desde a primeira metade do século XVIII, ainda no período colonial. O minério localiza-se, principalmente, no domínio formado por um amplo conjunto de granitos paleoproterozoicos que se distribuem no nordeste de Goiás e compõem a Suíte Aurumina. Tais granitos são peraluminosos, sin-tectônicos, do tipo-S e possuem idades em torno de 2,15 Ga e sua rocha encaixante pertence a Formação Ticunzal que é formada por xisto e paragnaisse grafitosos. Além de ouro em Cavalcante e Aurumina, a Suíte Aurumina hospeda estanho e tântalo na região de Monte Alegre de Goiás e urânio na região de Campos Belos (GO) e Arraias (TO), onde alguns dos depósitos estão espacialmente relacionados à mineralização aurífera. O depósito Buraco do Ouro situa-se na cidade de Cavalcante. Embora a mina tenha sido explorada de forma intermitente por garimpeiros, que trabalharam no minério superficial desde 1740, a exploração subterrânea ocorreu apenas na década de 1970. O depósito é hospedado por muscovita-quartzo milonito hidrotermalizado e está localizado numa zona de cisalhamento E-W, nas proximidades do contato entre o biotita-muscovita granito da Suíte Aurumina e o xisto e paragnaisse grafitosos da Formação Ticunzal. A zona de cisalhamento, que possui zonas silicificadas e sericitizadas, foi gerada quase que concomitantemente às intrusões graníticas e desenvolve uma faixa de milonitos sobre o biotita-muscovita granito. O muscovita-quartzo milonito, hospedeiro do minério, é extremamente silicoso e micáceo. A concentração de ouro e prata nos veios de quartzo atinge teores médios de 14 g/t e 8 g/t, respectivamente. O depósito Buraco do Ouro é conhecida pela associação entre ouro e minerais de elementos do grupo da platina (EGP), em que os EGP apresentam concentrações anômalas, que não são observadas nas demais ocorrências associadas à Suíte Aurumina. Os teores de platina e paládio na mineralização aurífera de Cavalcante alcançam dezenas de ppm, entretanto, até agora, os platinóides nunca foram explotados como subproduto do ouro. O minério aurífero de Cavalcante está relacionado com os seguintes minerais metálicos, em ordem de abundância nas seções estudadas: guanajuatita (Bi2Se3) e os selenetos não identificados de Ag-Pb-Bi associados, ouro nativo, kalungaíta (PdAsSe), mertieita I [Pd11(Sb,As)4], mertieita II [Pd8(Sb,As)3], uraninita (UO2), padmaíta (PdBiSe), sperrylita (PtAs2), bohdanowiczita (AgBiSe2) e clausthalita (PbSe). A presença de calcopirita, pirita, magnetita e hematita é rara, embora existam alguns bolsões de magnetita nas proximidades dos corpos de minério. Em geral, o ouro ocorre em grãos isolados, mas também se associa aos minerais metálicos. O intercrescimento simplectítico entre calcopirita, mertieita e guanajuatita, entre calcopirita e mertieita e entre ouro e mertieita é uma textura característica do minério. O minério do depósito Buraco do Ouro, bem como as demais mineralizações auríferas da região de Cavalcante, situa-se sempre próximo ao contato entre os granitos da Suíte Aurumina e as rochas metassedimentares grafitosas da Formação Ticunzal. No caso do depósito, as condições de óxido-redução no sistema exerceram papel importante na gênese e localização do minério de Au-EGP(±U). A paragênese, as relações texturais e os intercrescimentos entre ouro, minerais de EGP e selenetos indicam pelo menos três estágios na mineralização do depósito Buraco do Ouro. O primeiro estágio ocorreu sob baixas condições de ƒ(O2), o que permitiu a precipitação de uraninita, sperrylita, mertieita e ouro. No segundo estágio, provavelmente o mais importante para a concentração de EGP como selenetos, o aumento da ƒ(O2) ocasionou a precipitação dos selenetos guanajuatita, kalungaíta, padmaíta e clausthalita. No fim desse estágio houve formação de magnetita. No terceiro estágio, houve uma redução na ƒ(O2), após a deposição da magnetita, e ocorreu o reequilíbrio dos minerais formados no segundo estágio, a formação de fases ricas em selênio e a geração de intercrescimento entre calcopirita, mertieita e guanajuatita. Devido a presença de restos de feldspato potássico, muscovita magmática e da similaridade entre os padrões de ETR, uma origem granítica é considerada para o milonito mineralizado de Cavalcante. Embora os minerais de paládio e platina ocorram apenas no minério do depósito Buraco do Ouro, existem diversas anomalias de EGP hospedadas tanto no granito peraluminoso, no xisto e no paragnaisse quanto nos milonitos associados. Os padrões de paládio, platina e ródio, normalizados ao condrito, do granito e dos milonitos são semelhantes no depósito e na região de Cavalcante. O xisto e o paragnaisse da Formação Ticunzal são considerados como prováveis fontes para os EGP do depósito. Essas rochas afloram nas proximidades da área do Buraco do Ouro e são intrudidas pelo granito peraluminoso, sendo interpretadas como derivadas de sedimentos marinhos anóxicos. É provável que porções da bacia, onde se deu a deposição dessa formação, propiciaram o ambiente necessário para a geração de folhelhos pretos, que são rochas argilosas e carbonosas e que podem ser originalmente enriquecidas em EGP. O papel do magmatismo granítico peraluminoso ainda não está completamente entendido, mas o corpo intrusivo seria a fonte de parte dos fluidos mineralizadores, num ambiente onde também haveria a participação de fluidos provenientes da rocha encaixante durante o cisalhamento sin-magmático. Possivelmente a mobilização desses elementos, para a gênese do minério, ocorreu via fluidos aquosos e pouco salinos. A datação química da uraninita do minério do depósito Buraco do Ouro fornece idades variando de 202,3 a 1656,2 Ma, com a maioria dos valores entre 602 e 798 Ma. As idades mais antigas encontradas estão próximas da idade de 1,8 Ga, que é a idade Ar-Ar da muscovita do minério, sugerindo uma idade mínima de 1,8 Ga para a mineralização aurífera do depósito Buraco do Ouro. Nós propomos que a mineralização aurífera é coeva ao magmatismo granítico peraluminoso de 2,15 Ga da Suíte Aurumina. O depósito Buraco do Ouro possui algumas características importantes de depósitos de ouro do tipo intrusion-related como o ambiente compressional, a associação regional com depósitos de estanho, o baixo conteúdo de sulfetos no minério e a íntima associação do minério com o plúton granítico, com estruturas ativas durante o alojamento e o resfriamento do plúton. Entretanto, existem algumas diferenças: o depósito está relacionado ao magmatismo peraluminoso do tipo-S, a associação metálica é formada por Au-Pt-Pd-Se±Pb±Ag e a forte zonação metálica não existe. Mesmo com estas diferenças, o modelo genético proposto para o depósito Buraco do Ouro é do tipo relacionado à intrusão. Contudo, trata-se de um depósito do tipo intrusion-related com forte influência das rochas encaixantes na geração do minério. A associação Au-EGP hospedada em zona de cisalhamento desenvolvida sobre biotita-muscovita granito, nas proximidades do contato com as rochas encaixantes grafitosas, sem assinatura geoquímica de rochas ultramáficas, constitui uma associação não convencional de platinóides. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Gold occurrences and mines have been documented in the northeastern part of Goiás State since the beginnig of the 18th century. The main mineralization is related to Paleoproterozoic peraluminous, syn-tectonic granites of the Aurumina Suite and the associated metasedimentary, graphite-bearing country rocks of the Ticunzal Formation. Besides gold, rocks of the Ticunzal Formation and the Aurumina Suite host important tin and tantalum, as well as minor uranium deposits, some of them spatially related to the gold mineralization. The Buraco do Ouro gold deposit is situated near the downtown area of Cavalcante. Although the deposit has been exploited sporadically since 1740 by garimpeiros, a local commune of small-scale miners and prospectors who worked on the superficial ore, an improvement of underground operations only occurred in the 1970s. The deposit is hosted by hydrothermalized muscovite-quartz mylonite in an E-W trending shear zone, near the contact between the 2.15 Ga biotite-muscovite granite of the Aurumina Suite and graphite-bearing paragneiss and schist of the Ticunzal Formation. Hydrothermal alterations in both granite and country rocks are sericitization and silicification, with minor K-metassomatism associated with the silicification. The mineralization is considered to be synchronous with the syn-tectonic granite intrusion during syn-emplacement shearing and alteration. The muscovite-quartz mylonite that hosts the ore is a strongly silicified rock with discontinuous sheets of muscovite. The mean gold concentration in the quartz veins of the Buraco do Ouro deposit is 14 g/t together with 8 g/t silver. In this deposit the association between granitic rocks and platinum group elements (PGE)-bearing gold mineralization is uncommon and unique in the Aurumina Suite and Ticunzal Formation context. Although platinum and palladium concentrations in the Cavalcante gold deposit reach hundreds of ppm, these metals were never recovered as a by-product of gold. The ore mineralogy consists of, in order of their decreasing abundance in the studied samples, guanajuatite (Bi2Se3) and associated unnamed Ag-Pb-Bi selenides, native gold, kalungaite (PdAsSe), mertieite I [Pd11(Sb, As)4], mertieite II [Pd8(Sb, As)3], uraninite (UO2), padmaite (PdBiSe), sperrylite (PtAs2), bohdanowiczite (AgBiSe2), and clausthalite(PbSe). Although there are some magnetite pockets near the orebodies, magnetite, hematite, chalcopyrite, and pyrite are rare. The symplectic intergrowth among guanajuatite, mertieite, and chalcopyrite, or just between guanajuatite and mertieite, and between gold and mertieite is a typical texture in the Cavalcante ore. All the gold mineralizations in the Cavalcante region, including the Buraco do Ouro ore, appear near the contact between the granites of the Aurumina Suite and the metasedimentary country rocks of the Ticunzal Formation. The mineral assemblage, the textural relationships, and the intergrowths among gold, PGE minerals, and selenides indicate at least three stages in the Buraco do Ouro mineralization. The first stage took place at low ƒ(O2) conditions, allowing the precipitation of uraninite, sperrylite, mertieite, and gold. At the second stage, which was likely the most important for the PGE concentration as selenides, the precipitation of metals occurred at higher ƒ(O2). The deposition of magnetite took place at the end of this stage. The third and final stage occurred with decreasing ƒ(O2), after the deposition of the magnetite. The new conditions permitted the re-equilibration of previous assemblages, leading to the formation of Ag-rich selenides, the suggested Se-Bi alloys, and intergrowths among chalcopyrite, mertieite, and guanajuatite. In Cavalcante the mineralized mylonite is considered of granitic origin because the presence of remnants of potassium feldspar, magmatic muscovite clasts and similar REE patterns between the biotite-muscovite granite and the muscovite-quartz mylonite. Although palladium and platinum minerals are known only in Cavalcante, PGE anomalies have a regional distribution, hosted in peraluminous granite, schist and paragneiss as well as in their mylonites. Chondrite normalized gold, palladium, platinum, and rhodium patterns are similar in granite and mylonites samples from the Buraco do Ouro deposit and elsewhere. The source of PGE in this uncommon association is probably related to the graphite-rich metasedimentary rocks, interpreted as having been derived from anoxic marine sediments, which crops out near the Buraco do Ouro deposit and is intruded by the peraluminous granite. These sediments would be similar to marine black shales, which have been reported in the literature as important concentrators of PGE. The role of the peraluminous granite magmatism is not completely understood, but should be, at least, the source of part of mineralizing fluids, in an environment involving also the participation of fluids from the country rocks during syn-magmatic shearing. The metals were most likely carried out by low salinity aqueous fluids. EPMA uraninite dating of the Buraco do Ouro ore gives ages ranging from 202.3 to 1656.2 Ma, with the most values between 602 and 798 Ma, near the 650 Ma metamorphic peak of the Brasiliano orogeny. The older ages are close to the 1.8 Ga Ar-Ar age of the muscovite in the gold ore. Thus, the younger ages indicate that the U-Th-Pb system was opened during the Brasiliano orogenic cycle, suggesting a minimum age of 1.8 Ga for the Buraco do Ouro gold mineralization. We propose that the gold mineralization is coeval to the 2.15 Ga peraluminous granite magmatism of the Aurumina Suite. The Buraco do Ouro gold deposit has some important characteristics of intrusion-related gold deposits, such as a compressional environment, regional association with tin deposits, low ore sulfide content, and strong association between the ore and the granitic pluton, with structures active during pluton emplacement and cooling. However, there are some differences between the Buraco do Ouro deposit and the intrusion-related deposits: the deposit is related to type-S and peraluminous magmatism, the metal association is Au-Pt-Pd-Se±Pb±Ag, and there is no strong metal zoning. In spite of these differences, the Buraco do Ouro gold deposit can be defined as an intrusion-related gold deposit. However, there are some important contributions of the country rock to the source of the metals. The Au-PGE association hosted in a shear zone located in the biotite-muscovite granite, near the contact with graphite-bearing metasedimentary country rocks, without the ultramafic rocks geochemical record, characterizes the Buraco do Ouro deposit as an uncoventional PGE deposit.