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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.44.1995.tde-17072013-150239
Document
Author
Full name
Gustavo Correa de Abreu
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1995
Supervisor
Committee
Schorscher, Johann Hans Daniel (President)
Juliani, Caetano
Moreschi, Joao Batista
Title in Portuguese
Geologia e metalogênese do ouro da mina do Pari, nordeste do Quadrilátero Ferrífero-MG
Keywords in Portuguese
Metalogênese
Ouro (Aspectos Econômicos)
Abstract in Portuguese
A mina do Pari localiza-se na borda nordeste do Quadrilátero Ferrífero, no município de Santa Bárbara, distrito de Florália, Estado de Minas Gerais. A mina foi lavrada desde o século passado até 1937, por métodos exclusivamente rudimentares; na recuperação do ouro, entretanto, obtinha-se excelentes resultados. A pesquisa geológica da região da Folha Florália 1:25.000 registra os estudos da equipe do convênio USGS-DNPM de cartografia apenas por fotointerpretação e levantamentos de perfis regionais integrados, na escala 1:150.000 (Dorr, 1969), reconhecendo anfibolitos no morro do Pari. Nos trabalhos mais recentes do orientador e sua equipe, com a participação do autor, detectou-se que a mina do Pari se insere no contexto do Supergrupo Rio das Velhas, representado pela presença dos grupos Quebra Osso e Nova Lima em posição estratigráfica normal, e contínuos, regionalmente, até os locais tipo do Quadrilátero Ferrífero, a W. Nos trabalhos dessa pesquisa, realizados durante a reavaliação da mina do Pari, foi possível estudar perfis contínuos de rochas não-intemperizadas (obtidas em sondagens profundas) e elaborar, para o Grupo Nova Lima, uma subdivisão em quatro unidades litoestratigráficas locais, denominadas informalmente, de A, B, C e D. A unidade A caracteriza-se pela ocorrência de possíveis metagrauvacas; a unidade B, por derrames de rochas basálticas ricas em Fe, metamorfizadas, com raras intercalações de formações ferríferas bandadas (bif's) tipo Algoma. A unidade C constitui-se essencialmente de rochas metavulcânicas básicas finas (anfibolitos) e, por fim, a unidade D, que tem ocorrência regionalmente restrita e discontínua por falhamentos de empurrão, por derrames metabásicos de pequenas espessuras intercalados com bif 's e carbonatos, atestando intensa sedimentação química. O metamorfismo regional principal que afetou a borda SE do Cráton do São Francisco, de idade proterozóica inferior e intensidade crescente para E, foi, na área do morro do Pari, de fácies xisto verde superior (sub-fácies epídoto-anfibolito, na zona da granada) - transicional para anfibolito e, claramente, afetou a mineralização. Com o uso do geotermômetro da arsenopirita foi possível confirmar nos minérios de ouro da mina do Pari a presença de duas gerações do mineral, textural e composicionalmente distintas. A primeira é representada por arsenopiritas com formas xenomórfico-irregulares, muito ricas em inclusões minúsculas de outros sulfetos (calcopirita, pirrotita e esfalerita), ouro e minerais de ganga, indicando temperaturas de reequilíbrio metamórfico de 320 a 445°C. A segunda é produto de metamorfismo da primeira, ocorrendo em cristais idiomórficos, virtualmente isentos de inclusões. Forma ou cristais individuais ou bordas idioblásticas sobre arsenopiritas da primeira geração, muitas vezes preservando-as parcialmente, como núcleos palimpsésticos. As arsenopiritas da segunda geração indicam temperaturas de pico metamórfico bem definidas em torno de 500°C. O ouro ocorre em proporção menor como inclusões diminutas (com granulometria média de 5-10'mü') nas arsenopiritas e, eventualmente, em magnetitas (ouro refratário '< ou =' 15% do total). O resto é ouro livre grosso (em grãos de décimos de mm), formado por liberação das arsenopiritas da primeira geração e subseqüente crescimento por cristalização acretiva no curso do processo metamórfico principal. Tanto o ouro refratário como o ouro livre têm composições próximas, nas faixas de Au (81-83,5) :Ag (19-16,5) e de Au (83,3-86) :Ag (16,7-14), respectivamente, indicando, mesmo para o ouro refratário do Pari, em comparação ao ouro refratário de São Bento, reequilibrio metamórfico parcial, perda de Ag e enriquecimento de Au na liga natural do metal. A mineralização do morro do Pari é considerada de origem vulcano-exalativa próximal e singenética, por suas características geológicas, petro-metalogenéticas e geoquímicas. Os efeitos de tipo wall-rock alteration são raros e subordinados, de tal forma que nem os processos metamórficos superimpostos, bastante vigorosos do metamorfismo regional principal proterozóico, conseguiram mascarar as características primárias, incluindo heterogeneidades e polaridades geoquímicas específicas nos perfis do minério sulfetado de ouro, das encaixantes e dos anfibolitos associados da seqüência vulcano-sedimentar arqueana. Os processos tectono-metamórficos proterozóicos tiveram principalmente efeitos mineralógico-texturais. Nos minérios, contribuiram para enobrecer suas características de interesse econômico, acarretando aumentos do teor de Au na liga natural do ouro e maior grau de liberação de suas partículas. Causaram ainda as paragêneses metamórficas regionalmente observadas e, nas rochas dos terrenos TTG, sobretudo em zonas de falhas, feldspatização potássica, metassomática. O ambiente geológico-metalogenético da mina do Pari é, no geral, bastante similar àquele das mineralizações e jazidas do tipo Oriental, do Kolar Gold Field, na Índia, que, segundo alguns autores, também apresentam evidências mineralógico-petrográficas e termodinâmicas sugerindo origens primárias vulcano-exalativas. Comparativamente, a mina São Bento, também no Quadrilátero Ferrífero, localizada a menos de 20 km (1inha aérea) a W da mina do Pari, possui grau metamórfico mais baixo (fácies: xistos-verdes média; geotermometria de arsenopiritas: < 300 - 400°C) e as características de sua mineralização diferem bastante, sobretudo quanto à granulometria do Au e ao grau de liberação. Predomina ouro refratário, que perfaz mais de 80% do total, ocorrendo como inclusões em arsenopiritas e piritas. Predomina quantitativamente o ouro incluso nas arsenopiritas que é, texturalmente, perfeitamente comparável àquele da mina do Pari. Químicamente, entretanto, é mais pobre em ouro, apresentando composições de Au (65-70) :Ag (35-30). Essas diferenças são atribuídas à menor intensidade dos processos tectono-metamórficos que aí atuaram, mais específicamente, às temperaturas mais baixas que causaram menor remobilização nas massas sulfetadas portadoras de Au. Podem, entretanto, existir também diferenças geoquímicas primárias entre as ligas naturais do ouro refratário incluso nas arsenopiritas das duas jazidas, visto que as características petro-metalogenéticas gerais do intervalo litoestratigráfico do grupo Nova Lima que inclui a mineralização de São Bento não evidenciam derrames de rochas básicas sinsedimentares no local, indicando mais para um ambiente de mineralização, vulcano-exalativo distal.
Keywords in English
Not available.
Abstract in English
The Pari gold mine is located in the NE part of the Quadrilátero Ferrífero, Santa Bárbara Township, Florália District, State of Minas Gerais. It was mined from the last century until 1937 with rudimentary methods; however, the gold recovery was excellent. The main earlier investigations in the area of Florália (Florália 1:25,000 topographic sheet) include a regional survey and geological map published in the scale 1:150,000 by the USGS-DNPM joint venture (Dorr, 1969) that revealed the occurrence of anphibolites at the Morro do Pari, and the petrographical and metallogenetical descriptions of the Pari gold mine by Moraes & Barbosa (1939). More recent and current studies (including this dissertation) showed that the Pari mine is hosted by the Rio das Velhas Supergroup, comprising at the site of the mine, the Quebra Osso and Nova Lima groups in normal stratigraphic setting. Both groups are regionally continuous until the type localities in the Quadrilátero Ferrífero to the W (Schorscher et al. 1982; 1986; 1990; 1991; Inda et a1., 1984; Alves, 1986; Schorscher, 1988; 1991; 1992; among others). This study was carried out during the economic reavaluation of the abandoned Pari gold mine by UNAMGEN Min. Met. Ltd. company; thus, unweathered rock and ore samples of continuous deep bore core profiles were available. It was possible to define a local informal stratigraphical subdivision of the Nova Lima Group with four units, from botton to top, referred to as A, B, C, and D. Unit A includes possible metagraywackes; unit B consists mainly of Fe-rich basaltic metavolcanics (flows) containing rare interlayers of Algoma-type BIFs. Unit C comprises essentially fine grained basic metavolcanics (amphibolites). Unit D is a succession of metabasics of thin flow units, BIFs and metamorphosed carbonate rocks, attesting to quite intense chemical sedimentation; this unit shows a more restricted, discontinuous areal distribution due to intensive W-vergent thrust tectonics. The main regional metamorphic event affected the SE border of the São Francisco Craton during the Early Proterozoic and shows increasing grade from W to E. In the Morro do Pari area it reached conditions of the uppermost greenschist facies transitional to the amphibolite facies (garnet zone of the epidote-amphibolite subfacies). It also affected the sulphide gold mineralization. Two different arsenopyrite (Aspy) generations texturally occur in the ore. The older one consists of xenomorphic individuals that are very rich in tiny inclusions of other sulphides (chalcopyrite, pyrrhotite, sphalerite), gold and gangue minerals. The As-in-Aspy geothermometer indicates metamorphic reequilibrium temperatures of 320 to 445°C. The second Aspy generation is idiomorphic and virtually barren of inclusions. It occurs either as idioblastic individual crystals or as idioblastic overgrowths on individuals of the first Aspy generation evident as palimpsestic cores. The second Aspy generation shows well-defined metamorphic peak temperatures of 'APROXIMADAMENTE IGUAL A' 500°C (As-in-Aspy geothermometer). The gold occurs to a lesser amount as 5-10 'mü'm sized inclusions in first generation Aspy and, eventually, in magnetite (refractory gold '< OU ='15% of the total). The main part of the gold is coarse, free gold usually as grains several l00 'mü'm in size. It was expelled and grew by accretive crystallization during the metamorphic transformation of the Aspy generations. Both refractory and free gold show similar compositions ranging between Au(81-83,5) :Ag and Au(83,3-86) :Ag, respectively. These compositions demonstrate the partial loss of Ag and enrichment of Au during the metamorphic reprecipitation and growth processes of the natural gold. The gold mineralization of the Morro do Pari had been volcanic exhalative, syngenetic origins and was formed proximally to an active centre of submarine basaltic eruptions during a calm period, in Archean time. Wall rock alteration processes are of little importance. Neither these nor the far more vigorous regional metamorphic processes were able to destroy the well-defined, lithostratigraphically controlled primary geochemical characteristics and polarities in the profiles of the ore horizon, the adjacent host rocks or the associated amphibolites of the Archean greenstone belt succession. The Proterozoic tectono-metamorphic processes caused mainly mineralogical and textural transformations. They increased the grain size, Au-content and the degree of textural liberation of the gold particles thereby contributing to a higher economic value of the gold ores. They were also responsible for the metamorphic mineral assemblages of the Precambrian country rocks and for potassic metasomatic feldspathization in the regional TTG-granitoids and gneiss complex, mainly along shear zones. The geological and metallogenetical characteristics of the Pari gold mine are quite similar to those of the Oriental-type Kolar Gold Field deposits. There, several authors suggested primary volcanic exhalative, syngenetic origins too based on mineralogical, petrographical and physical-chemical data. Comparatively, the São Bento gold mine, located about 20 km to the W in the Quadrilátero Ferrífero, shows a lower metamorphic grade (middle greenschist facies parageneses and As- in-Aspy geothermometer temperatures of <300-400°C) and some different ore characteristics as well. Refractory gold inclusions in Aspy and pyrite (Py) represent more than 80% of the total gold. Gold inclusions in Aspy predominate and are texturally identical to their analogues from Pari. However, they have compositions of Au(65-70) :Ag, poorer in Au than are the inclusions in Py. These show compositions of Au(82-87) :Ag similar to those from Pari and the idiomorphic habit of the hosting Py indicates metamorphic reequilibration, too. However, there is additional geological and petro-metalogenetical differences between Pari and São Bento that may have influenced the natural gold compositions. While Pari was originated in an environment proximal to an active volcanic centre of the Rio das Velhas greenstone belt, the São Bento gold mineralization is hosted by a lithostratigraphic interval of the Nova Lima Group that consists entirely of a metasedimentary succession of fine-grained clastic and chemical origins. Synsedimentary volcanics are not known. The São Bento gold mineralization is also considered to be of syngenetic volcano-exhalative origins, however, it was formed in an environment distal to whatever active volcanic centre of the Rio das Velhas greenstone belt that may have been its source.
 
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Publishing Date
2013-07-18
 
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