Química mineral de magnetita e assinatura isotópica de enxofre em sulfetos de Cu-Fe : implicações para o modelo evolutivo do depósito tipo IOCG metamorfizado do salobo, província mineral de Carajás

Abstract

Os depósitos tipo IOCG são formados por fluidos magmático -hidrotermais com forte controle estrutural, e são ricos em óxidos de Fe e sulfetos de Cu-Fe precedidos por alteração hidrotermal sódico-cálcica. No entanto, modelos conceituais ainda não esclarecem se a fonte de enxofre deriva da mesma fonte do magma ou apresenta contribuições de fontes externas, e quais processos hidrotermais geram o enriquecimento em óxido de ferro no depósito. Além disso, modelos atuais não estabelecem um paralelo quando comparado a outros tipos de depósitos de cobre magmáticos de alta temperatura. O principal depósito IOCG do Brasil, o depósito do Salobo localiza-se na Província Mineral de Carajás, sudeste do Cráton Amazônico. Contém recursos de 986 Mt a 0,82% Cu e 0,49 g/t Au. O minério é caraterizado por um alto teor de sulfetos de cobre (bornita e calcocita) hospedados em rochas ricas em magnetita as quais apresentam metamorfismo-deformação e alteração hidrotermal sobreposta. Diversos eventos geológicos como metamorfismo Neoarqueno associado à atividade da zona de Cizalhamente de Cinzento e alterações hidrotermais produto de magmatismo Paleoproterozoico tem dificultado interpretações geoquímicas e da origem do minério no depósito. À parte de discussões relacionadas à geocronologia desse depósito, este estudo tem o objetivo de contribuir para melhor compreensão do modelo evolutivo da mineralização primária, a partir da combinação de análises texturais e mineralógicas de óxidos com isótopos de enxofre em sulfetos de Cu e Fe. Os estudos mineralógicos indicam que há pelo menos três episódios de formação de magnetita. A primeira magnetita (Mgt tipo I) rica em Pb (média 884 ppm), antecede a formação dos sulfetos constituindo a matriz de uma brecha composta por silicatos ricos em Fe (Ferrosilita, Faialita e Hastingsita). A segunda geração (Mgt tipo II) é rica em inclusões de Apatita, Calcopirita, Pirita e Monazita, e ocorre como xenocristais em brechas cimentadas por calcopirita, refletido em maiores concentrações de Cu (média 712 ppm). A terceira fase (Mgt tipo III) constitui um agregado granoblástico em xistos miloníticos ricos em magnetita com altos valores de V (média 503 ppm). No entanto, os padrões composicionais não apresentam um zoneamento geoquímico nem distinção entre os três tipos de magnetita quando analisados em diagramas discriminantes. Os dados isotópicos revelaram um intervalo no δ34SV-CDT de 0,88 a 5,04 ‰ que em conjunto com as associações texturais da calcopirita relacionada a Mgt I e II apontam para uma fonte de enxofre principalmente magmática sem/ou com contribuições mínimas de fluidos altamente salinos externos e indicam um processo de desproporcionalização do enxofre na formação inicial dos sulfetos. Portanto, nossos resultados suportam os tipos de magnetita I e II foram formados a partir de um fluido magmático-hidrotermal oxidado rico em Cu em evolução durante o magmatismo Neoarqueano (anterior à ~2,5 Ga), sob condições atmosféricas não oxidantes. Além disso a oxidação no sistema provocada pela cristalização da magnetita desencadeou a desproporcionalização do enxofre no fluido de caráter magmático -hidrotermal, assim a redução do sulfato contido nesse fluido resultou na formação dos sulfetos de cobre, ou seja, na formação da mineralização de Cu-Au nas brechas de calcopirita (Mgt tipo II), a qual também teve uma contribuição em Cu pela substituição de pirita por calcopirita. O metamorfismo/metasomatismo subsequente de baixo grau asso ciado ao emplacement do Granito Old Salobo e à reativação da Zona de Cisalhamento Cinzento em ~ 2,5 Ga resultou em uma recristalização de magnetita (Mgt tipo III). Finalmente, um magmatismo granítico regional volumoso do tipo A durante o Paleoproterozoico produziu uma remobilização e reconcentração dos sulfetos de Cu, resultando em veios de caráter rúptil e discordantes, de bornita, digenita, covelita e calcocita, além de texturas de exsoluções de minerais de baixa temperatura. Durante esse evento de remobilização não se produziu um novo crescimento de magnetita.