Os filitos carbonosos do Passo do Marmeleiro, sul de Ibaré, RS : caracterização e abordagem genética da grafita

Abstract

A grafita é um mineral industrial utilizado por diversos setores da economia globalizada. A área estudada insere-se no contexto regional da Seqüência Metavulcano-sedimentar Marmeleiro na porção ocidental do Escudo Sul-riograndense, a sudeste de lbaré. Esta seqüência supracrustal contêm rochas metabásicas, metaultrabásicas, mármores, rochas calcissilicáticas, metapelitos e filitos carbonosos. A grafita estudada ocorre em metassedimentos boudinados e dobrados, que afloram em cristas, segundo NW, formando pacotes de espessura variável e sem continuidade lateral. Estas rochas são constituídas por proporções variáveis de matéria carbonosa, mica branca, quartzo, clinozoisita, minerais opacos e leucoxênio. As relações de equilíbrio mineral e texturais indicam dois eventos metamórficos na área estudada, os quais estão representados por paragêneses do fácies xistos verdes e anfibolito. Os filitos carbonosos estudados foram investigados por petrografia e difração de raios X (DRX), assim como por geoquímica de rocha e isótopos de carbono. Dois tipos petrográficos de grafita foram reconhecidos na mesma seção polida, os quais correspondem aos tipos micro e criptocristalina. Dados de DRX mostram que o espaçamento interplanar d002 do material carbonoso nas rochas estudadas está situado no intervalo de 3,3505 a 3,3551 A. Estes valores sugerem que a cristalinidade da grafita varia de uma amostra para outra. Os dados petrográficos, isotopos de carbono e geoquímicos de rocha indicam que os metassedimentos carbonosos derivaram de folhelhos. A geoquímica de rocha sugere que as rochas estudadas têm uma contribuição clástica. Ao passo que, a associação Cu, Pb, Zn, As e Sb indica uma contribuição vulcanogênica nos filitos estudados. Os padrões de ETR, normalizados em relação ao condrito C1 , corroboram a origem clástica e a contribuição vulcanogênica nas rochas estudadas. Ademais, os valores de δ13C (-27 a -24%o) indicam uma origem biogênica para o material carbonoso das rochas estudadas. Os controles geológicos para prospecção de grafita na area estudada estão relacionados com processos biogênicos, sedimentares e metamórficos que afetaram a seqüência supracrustal Marmeleiro. Os teores de carbono dos litótipos estudados são similares aos teores deste elemento em minérios grafitosos explorados em prospectos internacionais.

Graphite is an industrial mineral of many applications in the global economy. The studied area is located to the south of lbaré town and is related to the Marmeleiro Volcano-sedimentary Sequence in the southwest of the Sulriograndense Shield. This supracrustal sequence comprises metabasic and metaultrabasic rocks, marble, calc-silicate rocks, metapelites and carbonaceous phyllites. These carbonaceous metassediments occur as folded and boudinag layers of variable thicknes. These layers are discontinuous along a NW direction. The parageneses are variable proportions of carbonaceous material, white mica, quartz, clinozoisite, opaque minerais and leucoxene. The mineral equilibrium and textural relationships indicate two metamorphic events in the studied area, represented by greenschist and amphibolite facies parageneses. The carbonaceous phyllites were studied by petrography and X-rays diffraction (XRD), as well as by rock geochemistry and carbon isotopes. Two petrographic types of graphite were recognized in the same polished section, which are represented by micro- and criptocrystalline types. XRD data show that d002 interplanar distance of carbonaceous material varies between 3,3505 and 3,3551 A. These values suggest that the graphite crystallinity varies from sample to sample. Petrographic and carbon isotope data combined with rock geochemistry indicate that the precursor of carbonaceous rocks were shales. The discrimination of the clastic fraction in the studied carbonaceous rocks was made by rock geochemistry. In addition, the Cu, Pb, Zn, As and Sb association suggest a volcanogenic contribution in these rocks. REE patterns, normalized to C1 chondrite, also support the clastic contribution, as well as the presence of volcanogenic material in the studied carbonaceous phyllites. Moreover, the values δ13C (-27 a -24%o) indicate an organic source for the carbonaceous material of the studied rocks. The geologic controls for graphite prospection are related to biogenic processes combined with sedimentary and metamorphic processes that affected Marmeleiro supracrustal sequence. Carbon grades of studied rocks are similar to graphite ore as exploited in abroad mines.