Caracterização Geológica das Rochas Calcissilicáticas e Metacarbonáticas do Complexo Tanque Novo – Ipirá na Folha Pintadas – Ba: Potencial Metalogenético para Fosfato

Abstract

Esta dissertação descreve e analisa a geologia e os aspectos petrográficos e litogeoquímicos de rochas metacarbonáticas e calcissilicáticas do Complexo Tanque Novo-Ipirá, na Folha Topográfica de Pintadas - SC.24-YD-V, Estado da Bahia. Estas rochas fazem parte do Cráton do São Francisco, no contexto tectônico do Cinturão Orogênico Itabuna-Salvador Curaçá, de idade paleoproterozoica, que é constituído de uma sequência supracrustal incorporada no Complexo TTG-ortognaisse Caraíba, intrudido por corpos granitóides durante várias fases de deformação. Estas rochas estão inseridas em um cinturão de cisalhamento dúctil de natureza transcorrente sinistral, que contém as mineralizações de fosfato (apatita) na região de Ipirá e Gavião. Estudos petrográficos permitiram classificar as rochas estudadas em metacarbonatos, incluindo olivina-mármore, serpentina-mármore, granada-microclina mármore, diopsídiomármore, diopsidito e diopsidito com microclina. Elas revelam uma paragênese progressiva, que atingiu temperaturas de fácies anfibolito a granulito. O metamorfismo retrógrado é evidenciado pelas mudanças olivina/serpentina, serpentina/talco, diopsídio/tremolita, biotita/clorita e microclina/sericita. Rochas metassomáticas de substituição (tactitos), quartzito e grafita-xisto do pacote metassedimentar também foram estudados. Dados litogeoquímicos auxiliaram na compreensão da distribuição dos elementos principais e indicaram que algumas amostras têm contribuição pelítica e hidrotermal. O teor de P2O5 tem uma média de 0,29%, com níveis anômalos que atingem 3,4% em mármores, diopsiditos e tactitos. Quando normalizado para PAAS, o padrão de ETRY mostra um leve enriquecimento em ETR leves, onde a maioria das amostras contém até 10x os valores do normalizador. A assinatura da água do mar é preservada nas rochas supracrustais, marcada pela anomalia negativa de cério (Ce/Ce* = 0,12-0,86 em mármore e 0,26-0,99 em rochas calcissilicáticas); anomalia positiva de európio (Eu/Eu* = 0,67-1,68 em mármore e 0,43-1,48 em rochas calcissilicáticas) e Y positivo. Os dados indicam que estas rochas foram depositadas em um ambiente marinho, com disponibilidade de oxigênio na bacia paleoproterozoica, permitindo assim a precipitação de fósforo na fronteira entre as zonas anóxica e sub-óxica. O padrão de distribuição ETRY é semelhante àqueles das formações ferríferas Kuruman (Paleoproterozoico) e Isua (Arqueano). Apesar do metamorfismo de facies anfibolito a granulito seguido de retrogressão, marcado pela atividade hidrotermal, as razões Y/Ho contra as razões Eu/Sm sugerem que a maioria destas amostras ainda preserva a assinatura da água do mar, com pequena ou nenhuma influência de fluidos hidrotermais na modificação dos padrões ETRY. Estas rochas exibem razões Y/Ho entre 25 e 40, enquanto que valores abaixo de 30 indicam fortemente uma predominância de contribuição continental. Baixas concentrações de Cu, Ni, Cr, Co, também corroboram a origem sedimentar. Estes novos dados suportam um modelo de mineralização de apatita proposto anteriormente, sugerindo que diopsiditos e mármores retêm um nível mineralizado de fósforo primário, o qual teria recristalizado durante o evento hidrotermal. A similaridade dos padrões de ETR das rochas supracrustais do setor nordeste do Cráton do São Francisco (Complexo Rio Salitre e Vale do Jacurici) pode estender a possibilidades de ocorrência de depósitos de fosfato paleoproterozoicos, com aumento das reservas na região. Depósitos desta idade já são reconhecidos e explorados em outros países, como Índia e Rússia

This dissertation describes and examines the geology and the petrographic and lithogeochemical aspects of metacarbonate and calcsilicate rocks of the Tanque Novo-Ipirá Complex, in the Pintadas Topographic Sheet - SC.24-YD-V, State of Bahia. These rocks are part of the São Francisco Craton, in the tectonic context of the Itabuna-Salvador Curaçá Orogenic Belt, of paleoproterozoic age, which is made of a supracrustal sequence embedded in the TTG-orthogneiss Caraíba Complex and intruded by granitoid bodies during several deformation phases. These rocks are confined in a ductile shear belt of transcurrent sinistral nature, containing phosphate mineralization (apatite) in the Ipirá and Gavião region. Petrographic studies allowed to classify the studied rocks as metacarbonates, including olivine-marble, serpentine-marble, garnet-microcline marble, diopside-marble, diopsidite and diopsidite with microcline. They reveal a progressive paragenesis, which reached temperatures of the amphibolite to granulite facies. The retrogression is evidenced by the changes olivine/serpentine, serpentine/talc, diopside/tremolite, biotite/chlorite and microcline/sericite. Metasomatic replacement rocks (tactites), quartzite and graphite-schist of the metasedimentary package were also studied. Lithogeochemical data assisted on the understanding of the distribution of major elements and indicated that some samples have pelitic and hydrothermal contribution. The P2O5 content has an average of 0.29%, with anomalous levels that reach 3.4% in marble, diopsidite and tactite. When normalized to the PAAS, the pattern of ETRY shows a small enrichment in light REE, where most of the samples show up to10x the normalizer values. The seawater signature is preserved in the supracrustal rocks, marked by a negative anomaly of cerium (Ce/Ce * = 0.12 to 0.86 in marble and 0.26 to 0.99 in calcsilicate rocks); positive anomaly of europium (Eu/Eu* = 0.67 to 1.68 in marble and 0.43 to 1.48 in calcsilicate rocks), and positive Y. These data indicate these rocks were deposited in a marine environment with oxygen availability in the paleoproterozoic basin, thereby allowing the phosphorus precipitation at the boundary between the anoxic and the sub-oxic zones. The ETRY distribution pattern is similar to either the paleoproterozoic Kuruman and to the archean Isua iron formations. Despite the metamorphism of high amphibolite to granulite facies followed by retrogression, marked by hydrothermal activity, the Y/Ho versus Eu/Sm correlation show that most of these samples still preserve the seawater signature, with little or no influence of hydrothermal fluids in the modification of ETRY patterns. These rocks exhibit Y/Ho ratios between 25 and 40, whereas values below 30 indicate a predominance of strong continental contribution. Low Cu, Ni, Cr, Co concentrations also corroborate the sedimentary origin. The new data support an earlier proposed model of apatite mineralization, suggesting that marbles and diopsidites have a mineralized level of primary phosphorus, which would be recrystallized during the hydrothermal event. The similarity of the REE patterns of supracrustal rocks of the northeast sector of the São Francisco Craton (Rio Salitre Complex and Jacurici Valley) can extend possibilities of paleoproterozoic phosphate deposits, increasing reserves in the region. Deposits of this age are already recognized and exploited in other countries, like India and Russia.