Caracterização e metalogênese do depósito de elementos do grupo da platina do complexo luanga, província mineral do Carajás

Abstract

Os primeiros trabalhos de pesquisa mineral no Complexo Luanga datam de 1983 e desde então, ao longo de mais de 20 anos de pesquisa mineral, a área foi estuda por diversas empresas, com foco exploratório em diferentes bens minerais. Em 2001, a VALE S.A. deu início a um projeto de exploração com foco em Elementos do Grupo da Platina (EGP) na região da Serra Leste, Carajás. Este trabalho apresenta a primeira descrição sistemática do Complexo Luanga e seu depósito de EGP, desenvolvida com o auxílio das extensiva base de dados gerada pela VALE. Neste cenário, esta dissertação objetiva entender a gênese e evolução geológica do Complexo Luanga e seus diferentes estilos de mineralização de EGP. Para isso foram realizados trabalhos de campo, mapeamento geológico, descrição e amostragem de testemunhos de sondagem, interpretação de seção de sondagem, interpretação de dados de geoquímica, petrografia óptica, química de minério, química mineral, imageamento em microscópio eletrônico de varredura (MEV) e análises químicas isotópicas de isótopos de Sm, Nd e S. O Complexo Luanga é parte da suíte magmática Serra Leste, localizada na porção nordeste da Província Mineral de Carajás. O Complexo Luanga é uma intrusão de médio porte, que pode ser dividida em três zonas principais: i. Zona Ultramáfica, localizada na porção inferior da intrusão, composta por cumulados ultramáficos (peridotitos), ii. Zona de Transição, localizada na porção central da intrusão, composta por uma intercalação de cumulados ultramáficos e máficos (harzburgito, piroxenito, norito) e iii. Zona Máfica, localizada na porção superior da intrusão, composta por uma sequência monótona de cumulados máficos (noritos) com intercalações pontuais de ortopiroxenito. A Zona Ultramáfica sobrepõe a Zona de Transição, que sobrepõe a Zona Máfica, sugerindo assim que o complexo está tectonicamente invertido. A mineralogia primária dos cumulados citados é frequentemente substituída em resposta a uma transformação metamórfica heterogênea sobreposta. Apesar da recristalização mineralógica, a transformação metamórfica preserva as texturas e domínios composicionais das rochas magmáticas. Diferentes estilos de mineralização de EGP ocorrem ao longo do Complexo Luanga, com o destaque para ocorrências associadas a sulfetos disseminados e ocorrências sem associação clara com sulfetos e/ou cromititos. O primeiro caso é ilustrado por um horizonte de 10-50 metros de espessura, localizado na passagem entre as Zonas Ultramáfica e de Transição, com uma disseminação de sulfetos (i.e. 3% vol.) denominado Sulfide Zone. A mineralogia dos sulfetos é tipicamente pentlandita > pirrotita >>> calcopirita, o que resulta em um elevado tenor de Ni (i.e. 16-18%) e alta razão Ni/Cu (i.e. 10-12). A Sulfide Zone hospeda a maior parte dos recursos de EGP do depósito de Luanga (i.e. 142 Mt@ 1.24g/t EGP+Au e 0.11% Ni). O segundo estilo de mineralização é definido por horizontes de 2-10 metros de espessura, estratigraficamente acima da Sulfide Zone, que apresentam concentrações anômalas de EGP, denominados silicate-related PGE. As rochas observadas nestes horizontes não possuem nenhuma característica textural ou mineralógica que as distinga dos cumulados supracitados. Os dois estilos citados apresentam características geoquímicas distintas, quanto às concentrações de EGP. A Sulfide Zone possui razões Pt/Pd de aproximadamente 0.5 e um padrão de EGP, normalizados ao manto primitivo, típico de depósitos de sulfetos magmáticos hospedados em intrusões máfica-ultramáficas. O silicate-related PGE possui razões Pt/Pd de aproximadamente 1.2-1.3 e forte depleção em Ir e Os. Outra característica importante é a ocorrência de cristais de olivina com até 7500 ppm de Ni em alguns harzburgitos que hospedam a mineralização do tipo silicate- related PGE. Tais características sugerem que os dois estilos são formados por processos geológicos distintos. Cromititos estratiformes, com textura variada e espessura de até 60 centímetros, ocorrem ao longo do Complexo Luanga, hospedados no topo da Zona de Transição e base da Zona Máfica. Em função do extensivo processo de metamorfismo que afeta as rochas do Complexo Luanga, as composições dos cristais de cromita são modificadas. A alteração da composição primária é marcada em cristais zonados, com Mg# (Mg/Mg+Fe2+) progressivamente menor do núcleo para a borda. Estas alterações na composição primária de cristais de cromita comprometem sua aplicabilidade em estudos petrogenéticos. Nossos resultados sugerem que estas feições são comuns em cromititos hospedados em rochas alteradas em outros locais no mundo. A composição do magma parental do Complexo Luanga não pode ser obtida por métodos diretos, aplicados a intrusões bem expostas e preservadas (i.e. diques correlatos, margens de resfriamento, equivalentes extrusivos). Desta forma, a composição do magma responsável pela geração de olivinas extremamente ricas em Ni e horizontes ricos em EGP na intrusão estudada, não é óbvia. De fato, diferentes modelos podem explicar a origem de magmas ricos em Ni e a existência ou não de magmas férteis para a geração de depósitos de EGP. Os resultados apresentados suportam a geração de um magma rico em Ni que dá origem ao Complexo Luanga e a existência de uma suíte magmática fértil para a geração de depósitos de EGP na porção leste da Província Mineral de Carajás.