A Província Carajás (PC) se destaca pela quantidade expressiva de depósitos de óxido de ferro- cobre-ouro (IOCG) de classe mundial e de níquel hidrotermal. Devido à particular evolução geológica dessa província, esses depósitos foram formados em diferentes épocas metalogenéticas no Arqueano e no Paleoproterozoico, apresentando zonas mineralizadas com distintas idades, complexos padrões de alteração hidrotermal e assinaturas químicas. Esses refletem tanto a herança e mobilização de zonas mineralizadas como processos de sobreposição de eventos hidrotermais. Tal complexidade dificulta o reconhecimento de fontes de metais e fluidos relacionadas a cada evento e, consequentemente, impede a identificação de parâmetros úteis que possam nortear a pesquisa mineral. Nesse contexto, os depósitos IOCG (Sossego e Sequeirinho), IOCG enriquecido em níquel (Jatobá e Castanha) e de níquel hidrotermal (GT- 34 e Jaguar) no Cinturão Sul do Cobre foram selecionados para estudos aerogeofísicos, de química mineral e geocronológicas. Os dados radiométricos mostraram que os depósitos são espacialmente correlacionados aos valores acima da média e desvio-padrão nas razões radiométricas (K/eTh, eU/eTh, parâmetro F, K anômalo e eU anômalo) e densidade de morfolineamentos. Observa-se a partição do controle estrutural dos depósitos, onde as estruturas NWSE e NS apresentam importância significativa em escala regional enquanto as estruturas NESW e EW exercem um controle local das mineralizações, sendo mais frequentes em superfície. Os lineamentos magnéticos e morfoestruturais indicam uma continuidade das estruturas de porções profundas da crosta à superfície. Essas estruturas podem ter atuado como condutos para os fluidos hidrotermais e mineralizantes nos vários eventos metalogenéticos. As análises de química mineral por microssonda eletrônica e por LA-ICP-MS foram realizadas visando à quantificação dos elementos menores e traços, incluindo elementos terras-raras, em minerais sensíveis e traçadores de processos petrogenéticos e metalogenéticos (e.g., escapolita, apatita, magnetita, anfibólio, biotita e clorita). As análises de química mineral apontam para uma mistura de fluidos magmático-hidrotermais hipersalinos sob condições reduzidas a oxidadas, com fluidos superficiais e bacinais durante os eventos de mineralização do Neoarqueano e Paleoproterozoico. A alta concentração de Cl nos Amp e a fugacidade dos halogênios na Bt indicam que os depósitos foram gerados por fluidos hipersalinos com Cl e F em condições predominantemente reduzidas nos depósitos IOCG arqueanos a majoritariamente oxidadas nos depósitos IOCG paleoproterozoicos e de níquel hidrotermal. A atividade de flúor, indicada por valores de log(fHF/fHCl) > -3 e log(fH2O/fHF) < 6, foi maior nos depósitos de níquel hidrotermal. As variações no estado de oxidação do fluido são evidenciadas pelo aumento da razão Eu/Eu* na apatita e pela redução das concentrações de Cr e V na Mag das gerações iniciais para as tardias. As temperaturas estimadas para o estágio de precipitação da calcopirita ou posteriores foram relativamente mais baixas nos depósitos IOCG (210,5287,5°C em Chl, > 300°C em Mag) em comparação com os depósitos IOCG enriquecidos em Ni (294,0 338,0° C em Chl, > 300°C em Mag) e de níquel hidrotermal (261,0304,0°C em Chl, < 300°C em Mag). A interação fluido-rocha envolvendo as rochas hospedeiras foi moderada a intensa nos depósitos de níquel hidrotermal (Ti + V 0,2% em Mag, razão Cl/Brmolar < 50 em Scp) com significativa contribuição máfica (alto teor de Mg + Co + Ni em Mag; Sr/Y > 0,673 em Ap). Em contraste, os depósitos IOCG enriquecidos em Ni exibem uma assinatura magmática félsica (alto teor de LREE na Ap) sem interação significativa entre fluido e rocha (Ti + V > 0,2% em Mag). Com base nos resultados, os melhores elementos para classificação dos tipos de depósitos na PC são Ni, V, Al Co, Ti e Mg em Mag; Th, Lu, Gd, U, Sr, Y e As em Ap; Cl, K, Fe, Mg, Ca, Na, La, Y e Eu em Scp; Ca, Na, Fe, Al e Mg em Amp, Fe, Al, Mg e Si em Bt; Fe, Mg e vacância no sítio M em Chl. Além disso, a utilização dos diagramas multielementares para Ap e Mag podem auxiliar na classificação de depósitos na exploração mineral. As datações UPb em apatita, titanita, rutilo e monazita, LuHf em apatita e ReOs em molibdenita indicam que o evento IOCG neoarqueano (ca. 2,70-2,68 Ga) foi seguido por múltiplos eventos hidrotermais vinculados à reativação regional de falhas no Neoarqueano (ca. 2,60-2,54 Ga, Paleoproterozoico (ca. 2,382,27Ga; 2,092,06 Ga e 1,911,77 Ga) e no Neoproterozoico (ca. 633 Ma). Este estudo demonstrou a importância de aplicação de múltiplos geocronômetros com distintas temperaturas de fechamento para desvendar uma complexa história de circulação de fluidos responsável por mecanismos de dissolução-reprecipitação, recristalização, resetting dos sistemas isotópicos e, possivelmente, remobilização de corpos de minério preexistentes, em especial os de níquel hidrotermal.

The Carajás Province (CP) stands out worldwide for its world-class iron oxide-copper-gold (IOCG) and hydrothermal nickel deposits. Due to the particular geological evolution of this province, these deposits were formed at different metallogenetic epochs in the Archean and Paleoproterozoic, exhibiting mineralized zones with different ages, complex patterns of hydrothermal alteration and chemical signatures. This reflects the inheritance and mobilization of pre-existing mineralized zones and processes of superimposition of hydrothermal events. Such complexity makes it challenging to recognize sources of metals and fluids specifically related to each event and, consequently, prevents the identification of useful parameters that can guide mineral research focusing on the most significant reserves. In this context, the IOCG deposits (Sossego and Sequeirinho orebodies), Ni-rich IOCG (Jatobá and Castanha), and hydrothermal nickel (GT-34 and Jaguar) in the Southern Copper Belt were selected for geophysical, mineral chemistry, and geochronological analysis. The gamma spectrometry data demonstrate that the deposits are spatially correlated with values above the mean and standard deviation in radiometric ratios (K/eTh, eU/eTh, F parameter, K deviation and eU deviation) and morpholineation density. The partition of the structural control of the deposits is observed, where the structures oriented in the NWSE and NS directions have significant importance on the regional scale, while the NESW- and EW-trending structures exert local control of the mineralization, being more frequent on the surface. Magnetic and morphostructural lineaments indicate the continuity of structures from deep portions of the crust to the surface. These structures can have been potential channels for hydrothermal and mineralizing fluids in various metallogenetic events. In situ, mineral chemistry analyses by EPMA and LA-ICP-MS were carried out for the quantification of minor and trace elements, including rare earth elements (REE), in particularly sensitive minerals and tracers of petrogenetic and metallogenetic processes (e.g., scapolite, apatite, magnetite, amphibole, biotite, and chlorite). Mineral chemistry analyses indicate a mixture of hypersaline magmatic-hydrothermal fluids under reduced to oxidized conditions, with surface and basinal fluids during the Neoarchean and Paleoproterozoic mineralization events. The high concentration of Cl in amphiboles and the fugacity of halogens in biotite indicate that hypersaline fluids with Cl and F generated the ore deposits under predominantly reduced conditions in Neoarchean IOCG deposits to mostly oxidized in Paleoproterozic IOCG and hydrothermal nickel deposits. The fluor activity, indicated by log(fHF/fHCl)> -3 and log(fH2O/fHF) < 6), was higher in hydrothermal nickel deposits. Variations in the oxidation state of the fluid are also evidenced by the increase in the Eu/Eu* ratio in apatite and the reduction in Cr and V concentrations in magnetite from early to late generations. The estimated temperatures for chalcopyrite precipitation and later stages were lower in IOCG deposits (210.5287.5°C in Chl, >300°C in Mag) compared to the Ni-enriched IOCG deposits (294.0338.0°C in Chl, > 300°C in Mag) and hydrothermal nickel (261.0 304.0°C in Chl, < 300°C in Mag). Fluid-rock interaction was moderate to intense with the host rocks of hydrothermal nickel deposits (Ti + V 0.2% in magnetite, Cl/Brmolar ratio < 50 in Scp) with a significant mafic contribution (high Mg + Co + Ni in Mag; Sr/Y > 0.673 in Ap). In contrast, Ni-enriched IOCG deposits exhibit a felsic magmatic signature (high LREE content in Ap) without significant fluid-rock interaction (Ti + V > 0.2% in magnetite). Based on the results, the best elements for classifying the types of deposits in the CP are Ni, V, Al Co, Ti, and Mg in magnetite; Th, Lu, G-d, U, Sr, Y, and As in apatite; Cl, K, Fe, Mg, Ca, Na, La, Y, and Eu in scapolite; Ca, Na, Fe, Al, and Mg in amphibole, Fe, Al, Mg, and Si in biotite; Fe, Mg, and M-site vacancy in chlorite. Furthermore, using multi-element diagrams for apatite and magnetite can assist in classifying deposits in mineral exploration. UPb in apatite, titanite, rutile and monazite, LuHf in apatite and ReOs in molybdenite ages indicate that the Neoarchean IOCG event (ca. 2.702.68 Ga) was followed by multiple hydrothermal events linked to regional fault reactivation in the Neoarchean (ca. 2.602.54 Ga), Paleoproterozoic (ca. 2.382.27 Ga; 2.092.06 Ga; 1.911.77 Ga) and Neoproterozoic (ca. 633 Ma). This study reinforces the importance of applying multiple geochronometers with distinct closure temperatures to unravel a complex history of fluid circulation responsible for mechanisms of coupled dissolution-reprecipitation, ecrystallization, resetting of isotopic systems and, possibly, remobilization of pre-existing ore bodies, in particular in hydrothermal nickel deposits.