Fe–Cu deposits in the Kangdian region, SW China: a Proterozoic IOCG metallogenic province.

VIKTOR FERREIRA DE OLIVEIRA

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA

Sumário

INTRODUÇÃO

BACKGROUND GEOLÓGICO

ESTRATOS HOSPEDEIROS DE MINÉRIO

DEPÓSITOS DE FE E CU NA REGIÃO DE KANGDIAN

MÉTODOS ANALÍTICOS

Análise em zircão por LA-ICP-MS

Composição por massa de minério

Isótopos de enxofre

DISCUSSÃOProvável época da mineralização

Implicações para a exploração mineral

CONCLUSÃO

REFERÊNCIAS

Introdução

• Depósitos IOCG abrangem uma ampla gama de tipos de

mineralização

• Contém magnetita e/ou hematite e sulfetos de cobre como

principais minérios (Hitzman et al. 1992; Hitzman 2000; Sillitoe

2003; Williams et al. 2005).

• Além de Fe e Cu -> Au, Ag, U, Mo e Terras raras

• Natureza polimetálica – principais alvos de exploração e pesquisa.

• Bons exemplos são raros na China

• Províncias - Centro de Yunnan

e Sul de Sichuan (região de

Kangdian)

• Depósitos de Cu e Fe com

associações polimetálicas

• Ocorrem em rochas

metavulcanossedimentares de

idades precambrianas (Grupos

Dongchuan e Dahongshan)

• Mesmo sendo minerados por décadas a origem ainda é controversa.

• Primeiramente foram considerados VMS (Qian and Shen 1990; Sun et al. 1991).

• Um modelo epitermal foi proposto atribuído a um magmatismo neoproterozóico (Li et al. 2003b; Ye et al. 2004).

• Esse trabalho mostra muitas similaridades com os depósitos do tipo IOCG definidos por Hitzman (2000), Sillitoe (2003) and Williams et al. (2005).

• Sugerem que os depósitos são importantes províncias metalogenéticas do tipo IOCG no sudoeste da China.

Background geológico

• Sul da china compreende nos blocos

Yangtze (NW) e Cathaysia (SE).

• A oeste tem o plateau tibetano e é

separado do bloco Indochina a sul

pela falha Red River (grande escala,

Cenozóica, transcorrente).

• O amalgamento dos blocos Yangtze e

Cathaysia provavelmente ocorreram

em torno de 0,86 Ga (Zhao and

Cawood 1999; Wang et al. 2007,

2010).

• O bloco Yangtze tem um embasamento

predominantemente pré-cambriano.

• A norte do bloco ocorre embasamento

arqueano (Complexo Kongling), que

consiste em TTG gnaissificados com idades

variando entre 2.95–2.90 Ga (SHRIMP

zircon U–Pb) (Qiu et al. 2000).

• Os grupos Dahongshan, Dongchuan e

Kunyang (região de Kangdian) são de

idades paleo a mesoproterozoicas, onde

afloram ao longo da falha de Luzhijiang e

de outras falhas NNE (Fig. 1b).

• No grupo Dahongshan ocorreu

metamorfismo entre as faixas do xisto

verde superior e anfibolito inferior.

• Tem idades medidas de 1675±8 Ma

(Greentree and Li 2008).

• O Grupo Hekou, na província de Sinchuan é

correlate do grupo Dahongshan (Wu et

al.1990), mas as idades precisas não foram

medidas.

• Os grupos Dongchuan e Kunyang, os quais

sofreram metamorfismo no fácies xisto verde,

estão nas falhas e antes eram considerados

sotopostos discordantemente ao grupo

Dahongshan (Wu et al. 1990). Zhao et al. (2010)

datou, em torno de 1,7 e 1,5 Ga, e confirmou

que os grupos Dahongshan e Dongchuan são

correlatos.

• Entre 960 e 740 Ma ocorreu um magmatismo

extensivo, gerando TTGs, granitos, dioritos e

gabros na parte oeste; interpretados como

produto da subducção ou de uma pluma

mantélica.

• Na parte noroeste, existem intrusões gabróicas

e graníticas que datam de 820-750 Ma.

Estratos hospedeiros de minério

• O grupo Dongchuan é distribuído em um

cinturão de 300x40km. Regionalmente os

estratos são pouco deformados, mas

localmente eles se apresentam inclinados

com mergulhos íngremes.

• Foi formado em uma bacia de rifte

continental, que é relacionada a quebra do

supercontinente Columbia

• Rochas vulcânicas ocorrem localmente nas

formações Yinmin e E’touchang.

• A formação Yinmin, a unidade basal, é composta

por siltitos vermelho-arroxeados com hematitas

roladas e ardósias com conglomerados na base. Ela

foi depositada em águas rasas e são consideradas

as redbeds continentais mais antigas do bloco

Yangtze.

• A parte superior é uma zona de intercalação entre

ardósia e dolomite, que gradam lateralmente para

os dolomites da formação Luoxue. Foram

encontrados pseudomorfos de cristais de halita e

anidrita, indicando protólitos evaporíticos.

• Tempestitos foram identificados nessa Fm.,

sugerindo que ela foi formada em baixas latitudes

(tropical-subtropical)

• A formação Luoxue é sobreposta

concordantemente a Yinmin. Ela consiste

predominantemente de dolomitos branco-

acinzentados e dolomitos argilo-arenosos,

ambos finamente estratificados. Ocorrem

estromatólitos, lamelares, cilíndricos e

esféricos, na base dessa Fm.

• A formação E’touchang é formada por

ardósias cabonatada de colocação cinza escura

com pequenas ocorrências de calcários e

siltitos

• A formação Luzhijiang, mais superior, é

composta por dolomitos cinza e dolomites

argilosos, com intercamadas subordinadas e

siltito e calcário.

• O grupo Dahongshan ocorre em forma de

maciços isolados com dezenas de quilômetros

quadrados, recobertos, descontinuamente, por

camadas triássicas. Eles ficam a pouco km de

distancia da falha do Red River, a qual está

relacionada com a exumação.

• É uma sequência vulcano-sedimentar com

aproximadamente 5000m de espessura, a qual

é dividida em cinco unidades.

• A Fm. basal é a Laochanghe, composta por

mármore, granada-muscovita-xisto, quartzitos

e localmente metaconglomerados.

• A Fm. Manganghe é basicamente composta

por metatufos com um pouco de mármore e

granada-biotita-gnaisse associados. Ocorrem

brechas similares as da Fm. Hongshan.

• A Fm. Hongshan consiste em rochas

metavulcanicas, as quais a maioria são

brechas. É mais provável que seja um

pipe de brecha do que uma sequência

estratigráfica. As rochas metavulcanicas

são bimodais, onde as máficas foram

metamorfizadas para anfibolitos e as

felsicas foram fortemente

metamorfizadas para albita-quartzo.

• A Fm. Feiweihe é constituída de

carbonatos e ardósias carbonatadas.

• A na Fm. Potou ocorrem dolomitos,

ardósias carbonatadas, granada-mica-

xisto e um pouco de quartzito.

• Todas as rochas carbonatadas dessas

unidades foram metamorfizadas para

mármore.

• As brechas são comuns em toda estratigrafia,

principalmente na formação Yinmin, que é conhecida

como Brecha de Yinmin.

• Elas formam corpos irregulares com tamanho variando

de alguns metros até vários quilômetros e podem ser

clastos ou matriz suportadas, com fragmentos da

formação Yinmin.

• A maioria dos clastos são subangulares a

subarredondados com tamanho centimétrico a

decamétrico. São siltitos, arenitos, margas e dolomites,

com clastos ígneos em lugares onde a brecha corta

esses corpos.

• Sofreram um metassomatismo extensivo e foram

cimentados por albita, KF, sericita, siderita, calcita e

quartzo.

• Os clastos angulares sugerem que eles foram obtidos

localmente após a litificação da rocha hospedeira.

Depósitos de Fe e Cu na região de Kangdian

- DEPÓSITO DE E’TOUCHANG (GRUPO DONGCHUAN)

- DEPÓSITO DE DAHONGSHAN (GRUPO DAHONGSHAN)

• Na província metalogenética de Kangdian existem vários grandes depósitos.

• Os depósitos no grupo Dongchuan apresentam alteração hidrotermal e mineralogia similar a dos depósitos do grupo Dahongshan, entretanto, possuem diferentes estruturas e diferentes graus de metamorfismo.

• E’touchang e Dahongshan são dois depósitos representativos, os quais mostram as diferenças e as similaridades na mineralização nesses dois grupos.

Depósito de E’touchang

Reservas de 20,2 Mt Fe e menor quantidade de Cu. Ocorre no

eixo de uma dobra anticlinal e é truncada por duas falhas

transcorrentes com trend NE. O corre na formação Yinmin

A maioria dos corpos mineralizados sofreram controle estrutural

e mostram uma associação com os corpos brechados.

Apresentam contato angular com as rochas encaixantes, onde

ocorreu um intenso metassomatismo devido a alteração

hidrotermal.

Metatufos formam o topo do corpo

mineralizado e o contato é marcado

por uma zona silicificada e albitizada

com cristais eudrais de pirita

disseminados. (6a)

Minério subsidiário de cobre sulfetado

ocorre nos dolomitos da formação

Luoxue (6e) e nos carbonatos das

rochas da formação E’touchang (6f).

Depósito consiste em dois corpos

mineralizados, que são compostos

basicamente por magnetite e/ou

hematite, localmente ocorrendo

calcopirita, bornita e pirita (6a/c).

Veios de siderite com especularita

eudral ocorre em todo o corpo

mineralizado com óxidos de ferro (6b)

Ocorrem veios de sulfetos de cobre, os quais se disseminam nas rochas hospedeiras alteradas ou se sobrepõem nos corpos magnéticos. (6c/e/f)

Assembleias de calcopirita ± pirita comumente cortam as mineralizações precoces de magnetita/hematita. (6c/g)

A magnetite pode ser substituída por hematite e calcopirita. Localmente elas demonstram uma deformação plástica, apesar da rocha normalmente não ser deformada. (6c)

Ambos, minério e rocha hospedeira tem alteração hidrotermal extensivo. Albita e quartzo são os minerais mais comuns na ganga das duas mineralizações, óxido de ferro e sulfeto de cu, e podem intercrescer com o mineral (7a/b), sugerindo uma formação contemporânea.

A albitização é difundida em todo o depósito e sobreposta pela alteração potássica (KF, sericita, biotita e um pouco de apatita) (6d/7c–f).

Quartzo e carbonatos (calcita e siderita) são muito difundidas e os veios desse mineral cortam todas as rochas já citadas.

Pequena quantidade de especularita ocorre nos veios de siderite.

As primeiras brechas formadas são

provavelmente contemporâneas as

mineralizações; indicado pela

presença de hematita e magnetita na

matriz na matriz da brecha. (6d/h)

As brechas mais tardias contém

clastos de minério de ferro oxidado e

metassomatizados. (6i)

As brechas de estágio final são

comumente estéreis em óxidos de

ferro, exceto por pequenas porções de

especularita, que devem conter

sulfetos de cobre. (6j)

Alteração sódica é normalmente

sobreposta pela potássica e

hematítica, embora a parageneses

seja complexa e existam múltiplos

estágios de ambas as alterações (K e

Na) preservadas.

Depósito de Dahongshan

É o maior depósito da região, com reservas de 424 Mt Fe e 1,56 Mt

Cu, com considerável quantidade de Au, Ag e Co.

Descoberto por estudos aeromagnéticos nos anos 70 e é minerado

desde o final dos anos 90. Produz 30000 toneladas de Cu e 4Mt de

Fe por ano.

A mineralização ocorre nas formações Mangahe e Hongshan, as

quais tem as camadas cortadas por vários diques e sills máficos.

A mineralização de Fe ocorre nos pipes de brechas e a

mineralização de Cu ocorre na rocha hospedeira da formação

Manganghe. Ambos, rocha hospedeira e minério são deformados e

foliados. (8a-c)

O minério de Fe oxidado ocorre

tanto massivo quando bandado

O minério de Cu sulfetado ocorre

predominantemente disseminado

em veios, associados a mica-xistos

e magnetite massiva (8b/c).

As estruturas dos CuS mostram

que eles foram formados depois

do FeO. Os FeO são compostos

basicamente por magnetite e os

CuS por calcopirita e bornita.

A alteração hidrotermal de Dahongshan é extensiva.

A albita é muito difundida nas rochas hospedeiras e

no minério de FeO. Intrusões de diabásio na

encaixante são também afetadas pelas alterações

sódicas, sugerindo uma sin-alteração.

Localmente, rochas vulcânicas intermediárias e

felsicas (provavelmente andesitos e dacitos) são

fortemente metasomatizadas e recristalizadas,

formando albita com textura porfirítica (9a/b)

Anfibólio, turmalina, biotita, sericita e clorita foram

formados depois da albita (9d/e). Piroxênios nos

diabásios foram totalmente substituídos por

anfibólio.

Biotita e clorita são abundantes e ocorrem na maior

parte da rocha encaixante. Quartzos tardios e veios

de carbonato cortam todas as litologias, indicando

alteração retrógrada.

Minerais oriundos de hidrotermalismo, tais como,

siderite, quartzo e albita são estreitamente

associados com os minérios (9c/d).

Métodos Analíticos

• ANÁLISE EM ZIRCÃO POR LA-ICP-MS

• COMPOSIÇÃO POR MASSA DE MINÉRIO

• ISÓTOPOS DE ENXOFRE

Análise em zircão por LA-ICP-MS

Composição por massa de minério

Composição por massa de minério

Evaporitos envolvidos, ou seja, teve envolvimento com a água do mar.

Discussão• PROVÁVEL ÉPOCA DA

MINERALIZAÇÃO

• IMPLICAÇÕES PARA A EXPLORAÇÃO MINERAL

Provável época da mineralização

As camadas do depósito de Dahongshan foram formadas em torno de ~1.68

Ga.

As analyses de zircão (U-Pb) dataram os diques de diabásil em 1659±16

Ma, onde intrudiu os corpos mineralizadores de FeO

Portanto, a mineralização do depósito de Dahongshan data entre 1675±8 Ma

e 1659±16 Ma.

É sugerido que os grupos Dahongshan e Dongchuan gradam lateralmente

entre si, sugerindo que os depósitos de IOCG sejam oriundos do mesmo

evento tectônico.

Implicações para a exploração mineral

Os depósitos de Fe e Cu da região de Kangdian são uma importante

provincial do tipo IOCG. Essa província pode se estender até o norte do

Vietnam (depósito de Sin Quyen), onde depósitos de Fe-Óxidos-Cu-Au-REE

ocorrem em meio a anfibolitos e biotita-gnaisses que datam do proterozóico;

esse depósito fica a 250km SE de Dahongshan e apenas 1km da falha Red

River (bem perto da fronteira da China com o Vietnam).

Os depósitos de Kangdian desafiam os meios tradicionais de exploração de

IOCG, pois possuem padrões de alteração zonal, características estruturais

regionais peculiares e corpos de brechas abundantes.

Conclusão

Vários depósitos de Fe-Cu que ocorrem nos grupos Dongchuan e Dahongshan, de idade proterozóica, compões

uma importante província metalogenética no sudoeste da China.

Os depósitos nos dois grupos mostram muitas semelhanças em termos mineralógicos e de alterações

hidrotermais.

Os corpos mineralizados são controlados estruturalmente e são associados com brechas, apesar de alguns

depósitos terem mineralizações concordantes com a estratificação.

Os minerais principais, das mineralizações, são Magnetita e/ou Hematita e também sulfetos de Cobre. Alguns

depósitos contém Au, Ag, Co, Mo e REE.

Os depósitos são caracterizados por uma abundante alteração sódica, sobreposta por sericita, clorita, quartzo e

carbonato.

A mineralização em ambos os depósitos provavelmente ocorreram simultaneamente no paleoproterozoico e as

duas foram metamorfizadas, no neoproterozóico, em fácies diferentes.

A identificação como depósitos do tipo IOCG tem implicações consideráveis para a exploração mineral.

Referências

ZHAO XF, ZHOU MF (2011) FE–CU DEPOSITS IN THE KANGDIAN REGION, SW CHINA: A PROTEROZOIC IOCG (IRON-OXIDE–COPPER–GOLD) METALLOGENIC PROVINCE; MINERALIUM DEPOSITA, VOLUME 46, ISSUE 7 , PP 731-747.