Arquitetura faciológica da seqüencia vulcanica e o significado exploratório das anomalias geoquímicas de Elementos do Grupo da Platina (EGP) e metais associados no Sistema Magmático Serra Geral, Estado do Paraná, Brasil

Abstract

Resumo: O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a importância das anomalias geoquímicas de Ni-Cu-EGP e metais associados, detectadas pela MINEROPAR emsedimentos de corrente e solo, tendo em vista a prospecção de depósitos primários no Sistema Magmático Serra Geral, na região Sudoeste do Estado do Paraná. Este objetivo foi alcançado com a identificação dos controles geológicos sobre a distribuição regional das anomalias geoquímicas, das espécies minerais que contêm os metais anômalos e das fases petrogenéticas envolvidas. Os resultados do estudo são comparados com a tipologia de jazidas de Ni-Cu-EGP, visando o enquadramento teórico dos dados obtidos. A área de estudo abrange a faixa de distribuição de teores anômalos de Ni-Cu-EGP e metais associados (Cr e Au, principalmente), bem como áreas contíguas com teores normais, dentro do território paranaense. O mapeamento geológico, executado nas escalas de1:100.000 e 1:250.000, e integrado na escala de 1:650.000, levou à subdivisão da Formação Serra Geral em quatro associações faciológicas: derrames lobados de basalto vesicular, derrames tabulares de basalto maciço, diques e soleiras de diabásio e associação de rochas ácidas e intermediárias. A primeira associação compreende abundantes intercalaçõesvulcanoclásticas e sedimentares, representando produtos de vulcanismo central, depequenos volumes de lava e baixas taxas de erupção. A segunda associação éessencialmente destituída de intercalações vulcanoclásticas e sedimentares, registrando a fase de vulcanismo fissural, com grandes volumes de lava e altas taxas de erupção. Os diques e soleiras de diabásio, que constituem a associação de rochas subvulcânicas,correlacionam-se quimicamente aos basaltos das duas primeiras associações faciológicas. As rochas básicas da área de estudo classificam-se no diagrama TAS como basalto e basalto andesítico, enquanto as rochas ácidas são traquidacito, andesito e dacito. Os teores de Ni e Cr diminuem com o aumento dos teores de TiO2, de forma compatível com a associação preferencial, na região estudada, das anomalias geoquímicas com derrames lobados de basalto vesicular, que tendem a ser de baixo TiO2 (<2%). Medidas de EDS, acoplada a MEV, acusam teores detectáveis de Ni-Cu-EGP e metais associados em inclusões em grãos de magnetita, em várias amostras de basalto e gabro pegmatóide. Considerando as limitações do método, os resultados são interpretados como indicativos da associação dos metais estudados com a fase óxido do magma basáltico. Os teores de magnetita nos basaltos agrupam-se estatisticamente em duas populações, uma com teores de 4-10% e outra com teores de 15-25%. O estudo conclui que a distribuição regional destas populações seja controlada pela faciologia dos derrames de basalto e representa o controle principal sobre a distribuição dos teores de Ni-Cu-EGP e metais associados. Derrames de ferro-basalto, de composição correspondente ao magma-tipo Paranapanema e mapeado em outras regiões como Fácies Campo Erê, apresentam de forma consistente os maiores teores desses elementos, na área de estudo. Os dados de campo e laboratório gerados pela pesquisa não confirmam a aplicabilidade do modelo metalogenético Noril’sk-Talnakh, de Ni-Cu-EGP em sulfetos maciços, ao magmatismo Serra Geral. Por outro lado, é postulada a correlação metalogenética do sistema magmático da Bacia do Paraná com o magmatismo básico da Província do Atlântico Norte, particularmente com as mineralizações de Pd-Au-Pt-Ti-V contidas em magnetita e titano-magnetita, nas intrusões básicas diferenciadas de Skaergaard e Kap Edvard Holm, na Groenlândia Oriental.

Abstract: The study was carried out to assess the exploratory significance of Ni-Cu-PGE geochemical anomalies detected by MINEROPAR in stream sediment and soil samples, with the purpose of prospecting primary deposits in the Serra Geral Magmatic System, in the southwestern region of Paraná. This purpose was accomplished by the identification of the geologic controls on the regional distribution of the geochemical anomalies, the mineral species hosting the anomalous elements, and the petrogenetic phases envolved in the magmatic process. The outcomes of the study are compared to the typology of Ni-Cu-PGE ore deposits, in order to establish the theoretical framework of the data produced herein. The research area covers the regional trend of the Ni-Cu-PGE anomalies, and associate metals (mainly Cr and Au), as well as contiguous areas that display background values, within the Paraná boundaries. The geologic survey, carried out at 1:100.000 and 1:250.000 scales, and integrated at 1:650.000 scale, allowed the division of the Serra Geral Formation in four main facies associations: lobate flows of vesicular basalt, tabular flows of massive basalt, diabase dikes and sills, and association of acidic and intermediate rocks. The first associationcomprises abundant volcaniclastic and sedimentary products, and represents the initialphase of central volcanism with small volumes of lava and low eruption rates. The second association is essentially void of volcaniclastic and sedimentary products, and records the phase of fissural volcanism with large volumes of lava and high eruption rates. Thesubvolcanic association of diabase dikes and sills compare to the chemical composition of both the above associations. The basic rocks of the studied area plot in the TAS diagram in the basalt and andesitic basalt fields, while the acidic rocks plot in the trachydacite, andesite and dacite fields. The magnetite contents in basalt, in the studied area, display two statiscal populations, one with contents between 4% and 10%, the other between 15% and 25%. The Ni and Cr contents in basalt decrease accordingly with the increase of Fe contents, reflecting the preferential association of the geochemical anomalies to a pack of Fe-basalt tabular flows, which display the higher magnetite contents, corresponding to the Paranapanema magma type and identifiied elsewhere as Campo Erê Facies. EDS measurements,performed as a technique associated to MEV, display contents of Ni-Cu-PGE and other metals in inclusions of magnetite crystals, in samples of basalt and pegmatoid gabbro. Nonetheless the method limitations, the results are interpreted as indicative of theassociation of the studied metals with the oxyde phase of the basic magma, and by means of chemical correlation, attributed to the PGE and associated elements. It is assumed, as a result, that the regional distribution of these populations is controlled by the basalt flows faciology. The field and laboratory data obtained with the study do not confirm the applicaton of the Noril’sk-Talnakh metallogenetic model of Ni-Cu-PGE in massive sulphide deposits to the Serra Geral Magmatic System. The same data support the metallogenetic correlation of the Serra Geral magmatic system to the North Atlantic Igneous Province, particularly to the Pd-Au-Pt-Ti-V mineralization contained in magnetite and titano-magnetite, hosted by the differentiated basic complexes in Skaergaard and Kap Edvard Holm, in Eastern Greenland.