Reconstrução paleoambiental e quimioestratigrafia dos carbonatos hospedeiros do depósito de zinco silicatado de Vazante, MG

Abstract

A mina de Zn de Vazante, localizada na cidade homônima, no NW de Minas Gerais, é considerada o maior depósito de minério willemítico do mundo com recursos totais estimados em 60Mton@20%Zn. Neste trabalho são apresentadas e detalhadas as características faciológicas do pacote carbonático que hospeda o depósito de Zinco Silicatado de Vazante, agrupando-as em associações de facies e correlacionando-as aos membros da coluna litoestratigráfica proposta por Dardenne (2000). O reconhecimento das condições ambientais originais é importante no entendimento das características físico-químicas da rocha hospedeira e aquíferos associados. Estas rochas interagem com o fluido hidrotermal permitindo a neutralização do fluido mineralizante principalmente pela alteração nas condições redox, mudança no pH, temperatura e/ou salinidade, presença de enxofre e disponibilidade de metais em solução. As facies sedimentares identificadas foram agrupadas em 6 associações de facies (AF1, AF2, A3, AF4, AF5 e AF6) que permitiram a reconstrução paleoambiental da sucessão carbonática. A análise faciológica aliada às interpretações das curvas quimioestratigráficas de δ13C e δ18O, permitiram definir quatro estágios evolutivos da bacia carbonática que hospeda a mina de zinco de Vazante: Estágio A – siltitos e folhelhos de plataforma marinha rasa; Estádio B - rampa carbonática com desenvolvimento de planície de maré com ambiente sabhka; Estádio C – superfície de inundação regional e Estágio D – plataforma carbonática com barreira (rimmed shelf). Este trabalho sugere que as condições necessárias para neutralizar o fluido mineralizante são encontradas em rochas formadas em ambiente sabkha identificadas na associação de fácies AF4, correspondente ao Membro Pamplona Inferior. O nível pelitico que separa as associações AF4 e AF5 é caracterizado pela discordância erosiva que pode ser um importante marco estratigráfico que divide os carbonatos do Grupo Vazante em duas bacias com estágios evolutivos distintos: a) bacia inferior desenvolvida em rampa carbonática com valores de δ13C francamente positivos e b) bacia superior, composta por carbonatos de plataforma carbonática com barreira, onde predominam valores de δ13C com pico de até -4,12‰. Em todo o Grupo Vazante, desde Coromandel até Unaí, passando pela região de Paracatu, não foram identificadas rochas em afloramentos ou furos de sondagem que permitam correlação com a associação de fácies típicas de sabkha como as descritas na AF4. Este é um ponto relevante que deve ser levado em consideração na interpretação das condições necessárias para formação do depósito de Zn silicatado ao invés de Zinco sulfetado. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The Vazante Zinc mine is located in the NW of Minas Gerais State, Brazil. It is considered to be the largest willemitic ore deposit in the world and its total resources are estimated to 60Mton @ 20% Zn. This work presents and details the characteristics of carbonate package that hosts the Vazante zinc deposit, grouping them into associations of facies and correlating them within the lithostratigraphic column proposed by Dardenne (2000). The recognition of the original environmental conditions is important in understanding the physico-chemical characteristics of the host rock and associated aquifers. These rocks interact with the hydrothermal fluid allowing the neutralization of the mineralizing fluid mainly by change in the redox conditions, change in pH, temperature and / or salinity, the presence of sulfur and availability of metals in solution. The sedimentary facies identified were grouped into six facies associations (AF1, AF2, A3, AF4, AF5 and AF6) that allowed the paleoenvironmental reconstruction of the carbonate succession. The facies analysis integrated with chemiostratigraphic studies using δ13C and δ18O led to the interpretation of four stages in the evolution of the carbonate basin, with hosts the zinc silicate mine: Stage A – shales of marine plataform; Stage B – carbonate ramp with tidal flat in a sabkha environment; Stage C – regional flood surface and Stage D – rimmed shelf. This work suggests that the necessary conditions to neutralize the mineralizing fluid are found in rocks formed in a Sabkha environment (association AF4), corresponding to the Lower Member Pamplona. The pelitic level that separates associations AF4 and AF5 is characterized by erosive discordance and can be an important stratigraphic marker that divides the carbonate of Vazante Group into two basins with different evolutionary stages: a) lower basin developed in carbonate ramp with values of δ13C frankly positive and b) upper basin, composed of carbonate platform carbonates with barrier, where the predominant values of δ13C with peak to -4.12 ‰. Across Vazante Group, from Coromandel to Unai, passing through the area of Paracatu, no rocks were identified in outcrops or boreholes that allow correlation with Sabkha environment as described in AF4. This is an important finding that should be taken into account while interpreting the necessary conditions for the formation of zinc silicate tank instead of zinc sulfide.