Geologia, petrologia e potencial para mineralizações magmáticas dos corpos máfico-ultramáficos da região de Canaã dos Carajás, Província Mineral de Carajás

Abstract

A região de Canaã dos Carajás está situada na borda sul da serra dos Carajás, dentro do Subdomínio de Transição (ST), e faz parte da Província Mineral de Carajás (PMC) onde ocorrem importantes depósitos de classe mundial de Fe, Cu, Ni e Mn. Esta região do ST apresenta numerosas ocorrências de rochas máfico-ultramáficas (MUM) e, dentro desta diversidade de associações MUM, três ocorrências foram selecionadas como foco do presente estudo em função do ambiente geológico, idades e aspectos petrológicos: (1) Complexo Acamadado do Vermelho; (2) Complexo Acamadado Touro; e (3) área Selva, que representa uma ocorrência de rochas vulcânicas ultramáficas portadoras de textura spinifex. (1). O Complexo Acamadado do Vermelho, que contém importantes mineralizações de Ni laterítico, está localizado a cerca de 2 km NW da localidade de Canaã dos Carajás. Corresponde a uma intrusão MUM bem preservada de dimensões médias sem evidências de deformação ou metamorfismo regional, considerada como pertencente a um conjunto de intrusões acamadadas regionais interpretadas como parte de um grande evento magmático Neoarqueano (ca. 2,76 Ga). Apresenta cerca de 9,5 km de comprimento por 1,5 km de largura média, com alinhamento segundo a direção NE-SW, e ocorre encaixado em gnaisses do Complexo Xingú (>2,85 Ga) e granitóides indiferenciados. A arquitetura da intrusão do Vermelho abrange um conjunto de rochas ultramáficas acamadadas horizontalizadas denominada Zona Superior (UZ), que recobre uma sequência complexa, porém, no geral sub-horizontalizada, de rochas máfico-ultramáficas definida como Zona Inferior (LZ). O conteúdo de MgO varia de 40,12 % em peso (base anidra) em harzburgitos, até 2,22 % em peso nas rochas gabroicas mais fracionadas. Dados de química mineral comprovam olivinas com conteúdo de forsterita entre Fo85,6 e Fo90,5 que indicam um magma parental mais primitivo (ou mais rico em MgO). A sequência basal da LZ consiste em rochas ultramáficas interacamadadas, possivelmente formadas por múltiplos influxos de magma na câmara, não evidenciando o desenvolvimento de um claro fracionamento reverso da sequência de fases cumulus ou trends de fracionamento das rochas localizadas junto ao contato inferior com as encaixantes. A morfologia atual da intrusão, com destaque para os plateaus V1 e V2, foi principalmente esculpida a partir do Meso-Cenozoico, com a exumação da porção inferior da intrusão. Os dados obtidos no presente trabalho indicam que dois principais eventos de injeção de magma foram responsáveis pela evolução do Complexo Acamadado do Vermelho, o primeiro associado à formação da LZ e um segundo evento posterior relacionado à formação da UZ. Esta evolução magmática, marcada por sucessivas injeções de magma, indica um sistema dinâmico e favorável para a geração de depósitos magmáticos. As análises U-Pb em zircões, disponíveis para intrusões acamadadas MUM da PMC, indicam idades neoarqueanas (ca. 2680-2780 Ma) e, portanto, cronocorrelatas com as idades reportadas para o extensivo vulcanismo basáltico da região de Carajás (e.g. 2759±2 Ma; 2760±11 Ma). Estes resultados suportam a interpretação que as intrusões acamadadas e o vulcanismo da PMC resultam de um importante evento magmático Neoarqueano (ca. 2,76 Ga). O ambiente tectônico desse evento magmático é controverso, porém, evidências litogeoquímicas e isotópicas de contaminação crustal significativa em rochas basálticas têm sido utilizadas para corroborar o modelo de rifting continental. O Complexo Acamadado do Vermelho, caracterizado pela presença de rochas com texturas primitivas, estratigrafia e estrutura magmática sub-horizontalizada intrusiva em rochas granito-gnáissicas de alto grau metamórfico, bem como os aspectos composicionais que indicam contaminação de rochas crustais mais antigas, é também consistente com uma origem associada a rifting continental. (2). O Complexo Acamadado Touro está localizado aproximadamente a 47 km WNW da localidade de Canaã dos Carajás. Corresponde a uma intrusão acamadada MUM sub-horizontalizada de pequenas dimensões com cerca de 4,8 km de comprimento por 1,2 km de largura média, alinhada segundo a direção ENE-WSW. Apresenta texturas primárias bem presenvadas e sem evidências de deformação, e ocorre encaixado em granitóides sin-orogênicos indiferenciados (ca. 2,73-2,76 Ga). Possui arcabouço estratigráfico e litogeoquímico característico de um único pulso magmático, sendo constituído por uma Zona Ultramáfica inferior (UZ) e uma Zona Máfica superior (MZ). O Complexo Touro apresenta conteúdo de MgO variando de 10 a 24,4 % em peso. Outra característica litogeoquímica marcante deste complexo é o baixo conteúdo de sílica nas rochas analisadas, o que aponta para um magma parental do tipo subsaturado em sílica, contribuindo para ausência de ortopiroxênio como fase cumulus nas rochas desta intrusão. Dados de química mineral indicam um magma moderadamente primitivo com olivinas apresentando conteúdo de forsterita variando de Fo76,3 até Fo67,9. O Complexo Touro apresenta estrutura magmática e evolução petrológica semelhantes aos complexos acamadados intrusivos em crosta continental estável. Estas características são compatíveis com o modelo tectônico de rift intraplaca proposto por vários autores para a PMC. (3). As rochas komatiiticas portadoras de textura spinifex do Greenstone Belt Selva são os primeiros exemplos inequívocos da presença de komatiitos dentro do ST da PMC. Os afloramento destas rochas estão localizados a cerca de 1,5 km ao sul da Serra dos Carajás e foram descobertos durante trabalhos de prospecção regional para Ni-Cu (PGE) pela equipe de exploração da VALE. Essas ocorrências encontram-se associadas a uma faixa de 3,8 km de comprimento por aproximadamnete 1 km de largura média, contendo diversos tipos de rochas ultramáficas (talco xistos, serpentinitos e komatiitos portadores de textura spinifex). Esta unidade ultramáfica acompanha o trend NW-SE com mergulhos geralmente acentuados do Greenstone Belt Selva, que é composto dominantemente por quatzo-clorita xistos e clorita-actinolita xistos. Apesar das texturas spinifex e cumulus estarem bem preservadas em campo, a mineralogia primária dos komatiitos foi completamente substituída por minerais da fácies metamórfica xisto-verde. Os komatiitos com textura spinifex do Greenstone Belt Selva apresentam conteúdo de MgO variando de 22,8 a 26,8% em peso, enquanto que os komatiitos com textura cúmulus possuem conteúdo de MgO até 40,6% em peso. As lavas komatiíticas da sequência Selva foram comparadas com os komatiítos com textura spinifex da sequência Seringa (localizada dentro do Domínio Rio Maria), ambas são Al-não empobrecidas e apresentam uma razão Al2O3/TiO2 próximo de 20. Os resultados de CaO, Na2O e ETR dos komatiitos do Selva sugerem mobilidade destes elementos. Esta mobilidade pode estar relacionada à alteração hidrotermal associada a mineralização Cu-Au presente na região. A identificação de lavas komatiíticas com textura spinifex próximo à Bacia de Carajás sugere a continuidade dos greenstone belts do Domínio Rio Maria (3,0-2,9 Ga) para o interior do Subdomínio de Transição, ampliando a área potencialmente favorável a hospedar depósitos de Ni-Cu-PGE associados a komatiitos.