Petrografia, suscetibilidade magnética e química mineral dos metagabros de Águas Claras, Serra dos Carajás-Pará

O presente trabalho evidencia a evolução petrológica dos metagabros de Águas Claras, procurando reconstituir sua evolução desde o estágio magmático até o metamórfico-hidrotermal. Esses metagabros constituem um sill de idade arqueana (2,645 ± 12 Ma), que é intrusivo na Formação Águas Claras e possui mineralizações de ouro e sulfetos associadas. Foram estudadas amostras provenientes de furos de sondagem F-70, F-72, F-95, F-124 e F-139, executados pela DOCEGEO. Petrograficamente, os metagabros foram classificados em dois grupos distintos: a) metagabros fortemente transformados, onde a textura magmática está obliterada e a mineralogia primária totalmente substituída; b) metagabros com textura ígnea preservada, que com base no conteúdo modal dos piroxênios foram subdivididos em quatro subgrupos: 1) Cpx > 30%; 2) 30% > Cpx > 15%; 3) 15% > Cpx > 4% e; 4) Cpx > 4%. As rochas do segundo grupo exibem textura subofítica a ofítica, com predomínio da primeira. As assembéias mineralógicas primárias eram constituídas por augitas, plagioclásio cálcico, titano-magnetita + ilmenita e quartzo granofírico. Os minerais oriundos de transformações hidrotermais são anfibólios, cloritas, epidotos, sericita, albita, opacos (óxidos de Fe e Ti secundários), titanita e leucoxênio. A proporção entre minerais primários e secundários é variável e depende da intensidade dos processos metamórfico-hidrotermais que afetaram essas rochas. A ausência de rochas portadoras de olivina, aliada à presença de quartzo primário, indicam que o magma tinha composição quartzo-toleiítica, sendo ligeiramente saturado em sílica. Os minerais opacos identificados foram magnetita e/ou maghemita, ilmenita (Trellis, Composite, Pacht e Individual), com pirita e calcopirita subordinadas. Rutilo, titanita e leucoxênio associam-se aos óxidos mencionados. Os opacos exibem uma grande variação nos seus conteúdos modais (0,2 a 6,6%) e modo de ocorrência. Isso se reflete nos valores de suscetibilidade magnética (SM) que variam de 0,618 x 10-3 a 49,47 x 10-3 SI. Não há nenhuma correlação entre SM e os grupos e subgrupos de metagabros, mostrando que os valores de SM e, consequentemente, o conteúdo de magnetita, não dependem do grau de preservação das rochas. Com base no tratamento estatístico dos dados, foram distinguidos três grupos de metagabros em termos de comportamento de SM. O grupo com valores mais baixos de SM (SM < 1,660 x 10-3 SI) é o que abrange o maior número de amostras e corresponde aos metagabros em que a magnetita primária foi inteiramente substituída por titanita e leucoxênio. O segundo grupo (SM variando de 1,660 x 10-3 a 8,494-3 SI) apresenta uma neoformação moderada de magnetita ou maghemita, as quais se desenvolvem sobre os opacos secundários, independentemente do grau de preservação das paragêneses primárias. No terceiro grupo (SM > 11,224 x 10-3) tem-se uma neoformação intensa de magnetita sobre os opacos primários e/ou disseminações ou veios na rocha a base de pirita, calcopirita e magnetita, relacionadas aos processos mineralizantes. Os minerais analisados em microssonda eletrônica incluem clinopiroxênio, anfibólio, plagioclásios, cloritas, ilmenitas e titanitas. As composições augíticas obtidas nos clinopiroxênios sem evidências de alteração e as suas altas razões Mg/(Mg+Fe+2), bem superiores àquelas fornecidas pelos anfibólios das mesmas amostras, assim como a notável homogeneidade composicional dos clinopiroxênios indicam claramente que os mesmos sejam de origem magmática. Os anfibólios são em uma grande maioria cálcicos e se distribuem passando do campo das ferro-hornblendas para o das ferro-hornblenda actinolíticas e deste para os das ferro-actinolitas e actinolitas. Essa variação se dá com um nítido crescimento das razões Mg/(Mg+Fe+2), paralelamente ao aumento de Si. Algumas poucas análises situam-se na porção inferior do campo das hornblendas actinolíticas e um número ainda menor, no das hornblendas magnesianas. Em termos das variedades petrográficas de anfibólios constata-se que os anfibólios designados como “hornblendas” tendem efetivamente e se concentrar no campo das ferro-hornblendas ou, excepcionalmente, hornblendas magnesianas. Já os anfibólios designados como “hornblendas actinolíticas”, tendem a se concentrar no campo das ferro-hornblendas actinolíticas, entretanto eles invadem os campos vizinhos e podem receber designações muito diversificadas. Finalmente, as “actinolitas” se concentram de fato nos campos das ferro-actinolitas e actinolitas, porém invadindo os campos das hornblenda actinolíticas e ferro-actinolíticas e ferro-hornblendas actinolitas. Conclui-se que tem-se um quadro geral razoavelmente coerente entre os vários tipos texturais de anfibólios e as suas classificações determinadas com base nas análises na microssonda eletrônica. Assim, os anfibólios verde oliva, cristalizados mais precocemente, são dominantes ferro-hornblendas, os anfibólios prismáticos verde azulados, um pouco mais tardios em relação às hornblendas, são geralmente ferro-hornblendas actinolíticas e suas transições composicionais para os campos limítrofes, e os anfibólios finos e fibroso, tardios, são em sua maioria actinolitas ou ferro-actinolitas. Em termos dos anfibólios ferro-magnesianos, aqueles associados à alteração local do clinopiroxênio, possuem composições variando de cummingtonita a grunerita, ao passo que os demais plotam no campo das cuummingtonitas. A avaliação das possíveis substituições envolvidas na evolução dos anfibólios cálcicos dos metagabros de Águas Claras indica que nas hornblendas substituições tschermakíticas, edeníticas e aquelas envolvendo Ti octaédrico tiveram um papel fundamental. Nos demais anfibólios, a substituição tschermakítica parece inteiramente dominante sobre as outras duas. O enriquecimento em Ti e os tipos de substituição apresentados são coerentes com a formação das hornblendas a temperaturas mais elevadas que os demais anfibólios. As cloritas analisadas situam-se no campo das brunsvigitas, transicionando para o das ripidolitas ou no campo das pycnocloritas (relacionadas com à alteração de clinopiroxênios). Os geotermômetros baseados na composição das cloritas (CATHELINEAU & NIEVA, 1985; ZANG & FYFE, 1995) indicaram temperaturas variando respectivamente entre 224 e 333°C ou entre 151 e 261°C, sendo a segunda opção, aparentemente mais coerente no caso estudado. De qualquer modo, ambos os geotermômetros revelam a formação da clorita a temperaturas relativamente baixas, confirmando o seu caráter tardio na seqüência evolutiva dos metagabros. Os plagioclásios analisados revelaram composições albíticas (An<3 e An entre 7 e 10; Or variando entre 0,25 e 5,25%). As análises de lamelas de ilmenita trellis e manchas de ilmenita em patches acusaram conteúdos relativamente elevados de MnO, traduzidos em 7 a 11% de moléculas de pyrofanita. As análises de titanita revelaram conteúdos expressivos de FeO, MgO e Al2O3, refletindo o alto grau de impureza dessas titanitas. O conjunto de dados obtidos no presente trabalho leva a propor um esquema evolutivo para os metagabros de Águas Claras. Primeiramente um estágio de cristalização magmático de gabros grossos com textura subofítica e caráter toleítico. A principal fase máfica é um clinopiroxênio augítico associado a plagioclásio labradorítico e titanomagnetitas. Nos estágios tardios da cristalização formam-se intercrescimentos granofíricos entre quartzo e feldspatos. No estágio subsolidus, a temperaturas em torno de 600°C, a titanomagnetita completa a sua transformação em intercrescimentos de ilmenita trellis e magnetita. Muito provavelmente dá-se então a formação de ferro-hornblendas através da substituição parcial do clinopiroxênio. Com a intensificação das transformações hidrotermais e continuando o resfriamento do corpo básico, ocorrem a total saussuritização dos plagioclásios primários, a substituição extensiva dos clinopiroxênios e de parte da ferro-hornblenda formada no estágio anterior por actinolita e o desequilíbrio da magnetita que é substituída por titanita e leucoxênio. Pode-se estimar uma temperatura em torno de 450°C para este estágio. A temperaturas ainda mais baixas, dá-se a deformação do corpo em zonas localizadas, e desenvolve-se um estágio de cloritização extensiva, mas irregularmente distribuída, acompanhado pela formação de epidoto e albita, bem como pela recristalização dos opacos, gerando novas fases magnéticas, responsáveis pelo aumento de SM nos metagabros. Esse estágio está muito provavelmente associado no tempo à geração de mineralizações de sulfetos e ouro. Ele marca o final da complexa evolução dos metagabros de Águas Claras.