Rochas máficas do grupo Grão Pará e sua relação com a mineralização de ferro dos depósitos N4 e N5, Carajás, PA

O Grupo Grao Para, Supergrupo Itacaiunas, e constituido por uma sequencia metavulcanossedimentar arqueana (~ 2,76 Ga), formada por derrrames de basaltos sotopostos e sobrepostos a jaspilitos; subordinadamente ocorrem riolitos e rochas vulcanoclasticas intercalados e diques/sills de gabros. Os jaspilitos hospedam os minerios de ferro de alto teor (> 65 % Fe), formados por hematita microcristalina, (micro)lamelar, anedrica-subedrica e tabular. A sequencia metavulcanossedimentar foi submetida a: alteracao hidrotermal submarina, de baixa temperatura causada por interacao com agua do mar (a18O em rocha total acima dos valores magmaticos); metamorfismo regional de facies xisto verde; e, por ultimo, alteracao hidrotermal responsavel pela mineralizacao de ferro. Os basaltos tem afinidade magmatica calcio-alcalina, caracteristicas geoquimicas de zona de subduccao e de arco continental e evidencias de contaminacao crustal. Estas caracteristicas mostram que o vulcanismo ocorreu sobre uma crosta continental atenuada, em um ambiente de retro-arco. A alteracao hidrotermal hematitica provocou dramaticas mudancas mineralogicas e quimicas nas rochas maficas. As principais vias do fluido hidrotermal foram planos de falha e de contato entre os basaltos e os jaspilitos, com ampla formacao de clorita e hematita. Nos basaltos, as amigdalas serviram como o canal principal para a passagem e difusao do fluido hidrotermal, a partir das quais o fluido invadiu a rocha na forma de veios e de substituicao pervasiva. Perto das zonas de contato com o minerio, os basaltos transformaram-se em hematita clorititos. Nas zonas mais distantes, praticamente livres de hematita, os basaltos passam a ser classificados como clorititos. Outros minerais de alteracao sao quartzo, carbonato, albita, mica branca, sulfetos, titanita, zircao, monazita e magnetita. A alteracao hidrotermal hematitica provocou aumento no teor de Fe e Mg, e lixiviacao de Si, Ca, Na e K. A grande mobilizacao dos oxidos e valores elevados de perda ao fogo indicam altas razoes fluido/rocha. Estudos em inclusoes fluidas sugerem temperaturas minimas do fluido entre ~ 140o e 300oC, em condicoes de profundidade rasa (pressoes minimas de 1 a 1,3 kbar); condicoes crustais rasas sao tambem sugeridas por texturas tipo pente. Valores de a18O em rocha total inferiores aos valores magmaticos corroboram a presenca de fluidos com temperaturas acima de 150-200oC. As inclusoes fluidas indicam mistura de fluidos magmatico (~ 28 % em peso CaCl2 eq.) e meteorico (~ 1 % em peso CaCl2 eq.). O fluido magmatico era salino, alcalino e rico em ETRL, U e Th. Valores positivos de a34S em sulfetos hidrotermais ratificam a presenca de fluido de origem magmatica. Ha indicios de separacao de fase por ebulicao durante o estagio tardi-hidrotermal (fase de deposicao da hematita). No estagio cedo-hidrotermal, o fluido tinha fO2 em equilibrio com magnetita (mineral cedo-hidrotermal), isto e, condicoes relativamente oxidantes. A evolucao para condicoes mais redutoras para o fluido e inferida pela formacao de sulfetos. Dados de LA-ICP-MS e cromatografia ionica em inclusoes fluidas mostram que, no estagio cedo-hidrotermal, o fluido tinha maior concentracao de Cl, F, Na, Ca, K, Li, Mg, Sr, Ba, Cu, Zn, Pb e Mn do que na fase tardi-hidrotermal; exceto pelo cation Fe que e mais elevado nesta ultima fase. No estagio tardi-hidrotermal, o fluido era relativamente acido, provocando lixiviacao dos alcalis das rochas maficas, o que e corroborado pelo desaparecimento de feldspato. Neste estagio, e possivel que tenha havido extracao de Fe2+ da rocha hospedeira, aumentando a quantidade relativa de Fe no fluido. As analises por LA-ICP-MS indicam que a precipitacao de minerais (por ex., sulfeto) ocorreu simultaneamente com diluicao do fluido, sugerindo que a mistura de fluidos magmatico e meteorico pode ter sido um dos causadores da precipitacao da hematita. Outros fatores determinantes para a deposicao de hematita podem ser (a) as condicoes relativamente acidas do fluido e (b) a diminuicao de temperatura por efeito de ebulicao do fluido, ambas condicoes presentes no estagio tardi-hidrotermal de alteracao.