Geologia, litoquímica e química mineral do Grupo Iricoumé e da Formação Quarenta Ilhas no Distrito Mineiro de Pitinga - AM - Brasil

Abstract

O Grupo Iricoumé e a Formação Quarenta Ilhas caracterizam duas importantes atividades magmáticas paleoproterozóicas do Distrito Mineiro de Pitinga, Amazonas, Brasil. O conhecimento geológico da região esteve restrito, até recentemente, aos granitos portadores de mineralizações de Sn, Ta, Nb e F da Suíte Madeira. O desenvolvimento de trabalhos de cunho científico referentes ao Grupo Iricoumé vem aumentando significativamente nos últimos anos, no entanto, o conhecimento sobre a Formação Quarenta Ilhas se encontra num estágio consideravelmente precoce. Os objetivos relacionados ao presente trabalho estão focados principalmente na geração e publicação de dados de campo, petrográficos, litoquímicos e de química mineral de ambas as unidades. O Grupo Iricoumé é o mais expressivo vulcanismo paleoproterozóico do Escudo das Guianas, cuja gênese está vinculada ao Magmatismo Uatumã (1,88 Ga) no Craton Amazônico. Na região de Pitinga, é constituído por traquitos a riolitos, associados com ignimbritos ricos em cristais, tufos co-ignimbríticos de queda e de surge e depósitos vulcanoclásticos. A morfologia e abundância de fenocristais, aliadas as características da matriz, podem ser utilizadas como critério diagnóstico na distinção entre rochas efusivas, hipabissais e ignimbritos. As temperaturas de cristalização de zircão são em torno de 850±50ºC. Os anfibólios caracterizam-se por dois grupos químicos (alto-Fe e alto- Mg) com termos ricos em Fe cristalizados a ~15 km (~4,5 kbar) e intermediária fO2, enquanto os anfibólios ricos em Mg foram cristalizados/reequilibrados a ~1,5 km (<1,0 kbar) e alta fO2. Os zircões de riolitos e ignimbritos caracterizam-se pela alta razão Th/U e alto ETRP, típicos de zircões cristalizados a partir de magmas félsicos. As feições geoquímicas das rochas félsicas do Grupo Iricoumé são compatíveis com magmas tipo-A metaluminoso a fracamente peraluminoso. Os conteúdos de Nb, Y, Rb e ETRL sugerem relação com fontes de manto litosférico modificado por subducção, além de participação de material crustal, posicionadas em ambiente pós-colisional. A distribuição de riolitos ao longo de falhas anelares, a presença expressiva de ignimbritos soldados ricos em cristais e tufos co-ignimbríticos, aliados a termos subvulcânicos como corpos hipabissais e intrusões graníticas epizonais, sugerem uma origem relacionada a sistemas de complexo de caldeira. A Formação Quarenta Ilhas consiste de rochas subvulcânicas básicas a intermediárias, de afinidade toleíticas e idade em torno de 1,78 Ga. A mineralogia magmática é constituída por olivina, substituída pseudomorficamente por ferro-saponita, plagioclásio labradorita a oligoclásio (An65Ab35 a An20Ab80), óxidos de Fe-Ti (Ilm87-95 e Usp22-37), diopsídio a augita (Wo44-35En44-21Fs38-16), com ferro-hornbelnda, feldspato alcalino e quartzo nos termos mais diferenciados. A diferenciação até magmas intermediários ocorreu por cristalização fracionada de olivina+ilmenita, magnetita+plagioclásio+augita, e cristalização de ferro-hornblenda, feldspato alcalino e quartzo em estágios tardios. Os padrões de elementos maiores, as proporções de minerais normativos (olivina+hiperstênio e quartzo+hiperstênio) e as elevadas razões Y/Nb e La/Yb indicam afinidade com magmas toleíticos. Os elevados conteúdos de Cs, Rb, Ba e K, e baixos de Nb, Ta e Zr indicam participação de manto litosférico enriquecido em LILE e previamente modificado por subducção. O padrão de ETR é marcado por enriquecimento de ETRL em relação às ETRP, o que sugere uma fonte com composição compatível a um granada lherzolito.

The Iricoumé Group and the Quarenta Ilhas Formation caracterize two important paleoproterozoic magmatic activity of the Pitinga Mining District, Amazonas, Brazil. The geological knowledge was concentrated, at least recently, on the Sn, Ta, Nb and F mineralized granites of the Madeira Suite. Scientific works concerning the Iricoumé Group have increased in recent years, however, the knowledge about Quarenta Ilhas Formation is still in an early stage. The purpose of this work is focused mainly on the survey and publication of field, petrographic, litogeochemical and mineral chemistry data of both units. The Iricoumé Group consists of the most expressive Paleoproterozoic volcanism in the Guyana Shield, which genesis is related to the Uatumã magmatism, widespread in the Amazonian craton. In the Pitinga region, is composed by trachyte to rhyolite, associated with crystal-rich ignimbrites, fall and surge co-ignimbritic tuffs, and volcanoclastic deposits. The morphology and abundances of fragmented crystals, allied to the groundmass characteristics, can be used as diagnostic criteria on the distinction among effusive and hypabyssal rocks and ignimbrites. Zircon crystallization temperatures are of 850±50ºC. Amphibole composition indicate two chemical groups (high-Fe and high-Mg), where the Fe-rich crystallized at around 15 km (~4,5 kbar) and under intermediate fO2, while the Mg-rich were crystallized/reequilibrated at ~1,5 km and under high fO2. The zircon of rhyolites and ignimbrites are characterized by high Th/U ratios and high ETRP, typical of magmatic zircon crystallized from felsic magma. Geochemical features of Iricoumé felsic rocks are consistent with metaluminous to slightly peraluminous A-type magma. The Nb, Y, Rb and ETRL contents suggest relation with lithosphere mantle sources modified by subduction, with addition of crustal material, emplaced in a post-collisional setting. The distribution of rhyolite dome along ring faults, the common presence of welded crystal-rich ignimbrites and co-ignimbritic tuffs, allied with subvolcanic units, such as hypabyssal rocks and shallow granitic intrusions, suggest relation with a caldera complex system. The Quarenta Ilhas Formation consists of basic to intermediate rocks, with tholeiitic affinity and ages around 1.78 Ga. The primary mineralogy is composed by olivine, pseudomorfosed by ferrous-saponite, labradorite to oligoclase (An65Ab35 to An20Ab80) plagioclase, Fe-Ti oxides (Ilm87-95 e Usp22-37), diopside to augite (Wo44-35En44-21Fs38-16), with ferro-hornblende, alkali-feldspar and quartz in the more differentiated units. The magma differentiation to intermediate composition proceeded through fractional crystallization of olivine+ilmenita, magnetite+plagioclase+augite, ferrohornblende, alkali-feldspar and quartz crystallization at the latter stages. The major elements features, normative minerals abundances (olivine+hyperstene and quartz+hyperstene) and high Y/Nb and La/Yb ratios indicated affinity with tholeiitic magma. High Cs, Rb, Ba and K, and low Nb, Ta and Zr, suggest a lithospheric mantle source, enriched in LILE and depleted by subduction. The REE pattern is LREE enriched faced to HREE, which suggest a source of garnet lherzolitic composition.