Estratigafia e proveniência U-Pb de zircão detrítico, Greenstone Belt de Crixás, Goiás - Brasil : rochas siliciclásticas mineralizadas a ouro vs. estéreis

Abstract

O Greenstone Belt de Crixás, localizado em um terreno Arqueano-paleoproterozóico dentro da Província Neoproterozóica do Tocantins, hospeda um importante depósito de Au do Brasil. A estratigrafia é composta por komatiítos e basaltos Arqueanos seguidos de uma sequência sedimentar Paleoproterozóica composta por filitos carbonosos, mármores dolomíticos com lentes de rochas siliciclásticas (Fm. Ribeirão das Antas) seguida de uma grande sequência siliciclástica monótona (Fm. Córrego Geral). A estratigrafia se encontra invertida e metamorfizada nas fácies xisto-verde e anfibolito inferior. Os corpos de minérios são estruturalmente controlados por falhas de empurrão e se hospedam principalmente na sequência sedimentar. A mineralização ocorre associada a sulfeto disseminado, lentes de sulfetos maciços ou veios de quartzo. A Estrutura III é a mais profunda mineralizada, com o Au associado principalmente a veios de quartzo nos filitos carbonosos. As lentes siliciclásticas do intervalo da Estrutura III mostram graus variáveis de Au, enquanto as rochas siliciclásticas da sequência mais profunda, logo após a Estrutura III, são estéreis. A descrição detalhada de perfis litológicos, a petrografia e a geocronologia U-Pb dos zircões detríticos das rochas siliciclásticas foram realizadas para melhor entender a relação entre os dois pacotes metassedimentares, a distribuição do Au e os eventos metamórficos ocorridos. Petrograficamente, não há diferenças relevantes entre as rochas siliciclásticas com teor de Au (Fm. Ribeirão das Antas) e as rochas siliciclásticas estéreis (Fm. Córrego Geral), exceto pela presença de sulfeto nas primeiras. O novo conjunto de dados de U-Pb de zircões detríticos revelou um pico Paleoproterozóico presente em todas as amostras com rara contribuição Arqueana. K-feldspatos, fragmentos líticos angulares, zircões com baixo a médio arredondamento e resultados de U-Pb indicam proveniência Riaciana de uma fonte proximal. Crescimentos metamórficos são encontrados em zircões detríticos do intervalo siliciclástico estéril da Fm. Córrego Geral, fornecendo evidências que um evento neoproterozóico de cerca de 600 Ma afetou as rochas. O rejuvenescimento Neoproterozóico, possivelmente relacionado à integração do arco magmático Mara Rosa no Greenstone Belt de Crixás, é pouco provável ligado à mineralização, já que os zircões mais afetados termicamente por esse evento são os das rochas estéreis. A mineralização de Au está mais provavelmente relacionada ao Paleoproterozóico, que compreende um grande episódio global de formação de Au orogênico.

The Greenstone Belt of Crixás, located on an Archean-paleoproterozoic terrain within Neoproterozoic Tocantins Province, hosts an important gold deposit in Brazil. Its stratigraphy is composed of an Archean komitiite and basalts basal sequence followed by a Paleoproterozoic sedimentary sequence composed by carbonaceous phyllites, dolomite-rich marbles with minor siliciclastic lenses (Ribeirão das Antas Fm) followed by a monotonous siliciclastic sequence (Córrego Geral Fm). At the mining area, the entire sequence is stratigraphically inverted and is metamorphosed under green schist to lower amphibolites facies conditions. The orebodies are structurally controlled by thin skinned thrust faults and mainly hosted by the sedimentary sequence. The gold mineralization occurs associated to disseminated sulfide, to massive sulfide lenses or quartz vein. The Structure III is the deepest mineralized structure with gold mostly associated to quartz vein in carbonaceous phyllites. Siliciclastic lenses occurring within Structure III interval show variable gold grades while siliciclastic rocks from the monotonous deeper sequence, just after the Structure III, are barren. Detailed drill core logging, petrography and U-Pb geochronology of detrital zircons from siliciclastic rocks were performed in other to better understand the relationship between the two metasedimentary packages and gold distribution, and the overprinted metamorphic events. Petrographically, there is no relevant difference between Au-bearing siliciclastic rocks (Ribeirão das Antas Fm) and barren siliciclastic rocks (Córrego Geral Fm), except for the presence of sulfide in the former. The new dataset of DZ U-Pb revealed a ubiquitous Paleoproterozoic peak in all samples with nearly no Archean contribution. K-feldspar and lithic angular fragments, and zircons with low to medium roundness, and the U-Pb results indicate a Rhyacian provenance from a proximal source. Neoproproterozoic metamorphic overgrowths are founded in detrital zircons from the barren siliciclastic interval of the Córrego Geral Formation providing unequivocal evidence of a Neoproterozoic event around 600 Ma affecting the rocks. The Neoproterozoic resetting, possibly related to the overriding of the Mara Rosa Magmatic Arc onto the Crixás Greenstone belt, is unlikely linked to the mineralization considering zircons from the barren rocks are the most thermally affected by this event. The Au mineralization is more likely related to the Paleoproterozoic that comprises a major global episode of orogenic gold formation.