Evolução dos sistemas hidrotermais na extensão sul da bacia de vazante : implicações para mineralização de zinco silicatado

Abstract

Durante a evolução da Extensão Sul do Grupo Vazante da Província Tocantins, Minas Gerais, Brasil, múltiplos estágios de interação fluido-rocha foram reconhecidos. As alterações hidrotermais relacionadas a esses múltiplos estágios foram documentadas em rochas carbonáticas dos membros Morro do Pinheiro Superior e Pamplona Inferior, da Formação Serra do Poço Verde. Essas unidades são as principais hospedeiras dos depósitos hipogênicos, estruturalmente controlados, de zinco silicatado do distrito de Vazante, incluindo a mina de Vazante, considerada o maior depósito willemítico (Zn2SiO4) do mundo, com recursos totais estimados de 40 a 60 Mt a 20% de Zn. Seis estilos de alteração hidrotermal foram identificados na Extensão Sul do Grupo Vazante. (I) Estágio de alteração precoce que compreende bandas de substituição de dolomita sem enriquecimento apreciável de metais, precipitadas a partir de fluidos de moderadas salinidades, compostos por H2O-NaCl-CaCl2, com temperaturas em torno de 90° C, interpretados como sendo relacionados à tardi-diagênese. As composições isotópicas de C e O dos fluidos são os valores mais leves registrados (-3.62‰ a -2.60‰ PDB e +4.60‰ a +5.95‰ SMOW, respectivamente, a 90° C). Isso sugere origem meteórica ou conata para o fluido assim como interação com carbono orgânico. (II) O estágio pré-mineralização é evidenciado por precipitação de dolomita dog-tooth, quartzo e traços de oxi/hidróxidos de Fe que preenchem cavidades de dissolução. Os fluidos associados a essa alteração são resultantes de mistura de fluidos de composição H2O-NaCl-CaCl2 de altas salinidades e fluidos de composição H2O-NaCl-MgCl2, de salinidades baixas a moderadas, e temperaturas em torno de 100° a 150° C. Suas composições isotópicas de C sugerem interação com carbono orgânico (-1.81‰ a -1.04‰ PDB a 120° C). (III) O estágio mineralizante engloba quatro fases de precipitação mineral. A primeira é distal e caracterizada por dolomitos avermelhados devido a hematita e dolomita vermelha disseminada e por conteúdos mais elevados de Al2O3, P2O5, e alguns elementos de terras raras (ETR’s: Ce, Dy, Er, Eu, Gd, Nd, Pr, Sm, Tb) e Ni. A segunda fase é o estágio principal de mineralização, constituído por dolomita vermelha e hematita maciças e willemita, com valores mais elevados em SiO2, Fe2O3, P2O5, Mn, As, Ge, Hg, In, U, V, Ag, Cd, Cu, Mo, Ni, Pb, Sb, Se e Zn. A terceira fase compreende dolomita branca, hematita e traços de willemita, com valores mais elevados em Mn, Ba, Cr, Cd, Ni, Pb e As. As composições isotópicas de C e O para os fluidos em equilíbrio com dolomita para essas duas fases são similares e são tamponadas pela composição isotópica dos dolomitos hospedeiros (δ13C = +0,78‰ a +2,88‰ PDB e δ18O = +23,79‰ a +29,74‰, a 180° C) onde essas fases são incipientes (δ13C = +1,23‰ a +1,61‰ PDB e δ18O = +26,22‰ a +27,55‰ a 180° C). Onde essas três fases são mais pervasivas, a composição isotópica dos fluidos é mais leve (δ13C = -1,62‰ a +1,41‰ PDB e δ18O = +16,46‰ a +21,51‰ a 180° C). A quarta fase corresponde a Zn-clorita e quartzo precipitados a partir de fluidos misturados: um composto por H2O-NaCl, de salinidades moderadas a altas e outro de salinidades baixas a moderadas, com temperaturas em torno de 170° a 190° C e 90° a 130°, respectivamente. (IV) A alteração sulfetada precoce compreende pirita, esfalerita, dolomita branca, hematita fina e quartzo tardio, com valores mais elevados em Na2O, SiO2, Sr, Ba, Cu, Ni, As, Re e S. As composições isotópicas de C e O desse estilo são similares às três fases de dolomita do estágio mineralizante, e exibe os mesmos padrões onde é incipiente (δ13C = +2,09‰ a +2,92‰ PDB e δ18O = +27,22‰ a +30,02‰ a 180° C) e onde é pervasiva (δ13C = +0,37‰ a +2,27‰ PDB e δ18O = +19,12‰ a +25,73‰ a 180° C). Inclusões fluidas revelaram mistura de fluidos em quartzo tardio dessa alteração, que são similares aos fluidos mistos reconhecidos no quartzo tardio do estágio de mineralização willemítica. Esses dados sugerem relação cogenética entre esses dois estilos de alteração. (V) A alteração sulfetada tardia é caracterizada por esfalerita, galena, calcocita, greenockita, covelita e dolomita branca, que cortam dolomita vermelha e hematita maciças do estágio mineralizante principal. (VI) O estágio tardio é caracterizado por silicificação. Localmente, quartzo dessa alteração reage com esfalerita mais precoce para produzir willemita. A composição isotópica de O mais leve dos fluidos do estágio mineralizante em equilíbrio com dolomita cogenética a willemita em zonas de alteração pervasiva indica o envolvimento de água meteórica evoluída e salmouras metalíferas. A composição isotópica de C mais leve sugere interação com carbono orgânico e/ou atividade bacteriológica durante a deposição de minério. Dados de inclusões fluidas apontam mistura de fluidos durante as fases tardias associadas ao estágio de mineralização willemítica e à alteração de pirita e esfalerita (alteração sulfetada precoce).