Microtermometria de inclusões fluidas em cimentos carbonáticos de brechas hidrotermais da Mina Rio Bonito -Campo Largo – PR

Abstract

Resumo: A Formação Água Clara tem litotipos essencialmente carbonáticos; mármores calcíticos e dolomíticos, brechas carbonáticas, calcissilicáticas e dentre outros. Com foco nas brechas calcíticas e dolomíticas, o trabalhou visou estabelecer a evolução do fluido e comparar com a evolução geológica proposta para região da Mina Rio Bonito – Campo Largo Paraná. Para isso, 6 amostras, lâminas delgadas e bipolidas foram selecionadas do Projeto TRD, contrato tripartite firmado entre a PETROBRAS/ANP/UFPR-FUNPAR. Após a seleção, a petrografia dos cimentos e das inclusões foi realizada, seguida das técnicas analíticas de microtermometria e espectroscopia Raman. Os resultados revelam que há pelo menos 5 cimentos nas brechas carbonáticas; os carbonatos dos clastos (Car. S.), dolomita e calcita de preenchimento (Dol. P. e Cal. P.), além de quartzo e fluorita. As inclusões fluidas presentes são de tamanhos entre 4 a 38 µm², bifásicas (líquido + vapor) e subdividas no tipo 1 e tipo 2. Inclusões do primeiro tipo são primárias e distribuídas aletoriamente no cristal ou em linhas de crescimento, as do tipo 2 são secundárias e estão alinhadas em fraturas recristalizadas. Na microtermometria, as inclusões primárias têm variação de temperatura de homogeneização (TH) de 100ºC a 170ºC para os carbonatos dos clastos, 180ºC a 270ºC na dolomita e a calcita de preenchimento e 100ºC a 300ºC no quartzo e fluorita. A salinidade calculada para as inclusões do tipo 1 é de 7 wt% NaCl nos clastos, 2,5 wt% NaCl na calcita e dolomita de preenchimento e, por fim, 2,5 a 7,5 wt% NaCl no quartzo e fluorita. As inclusões do tipo 2 em Dol. P. e Cal. P. têm TH entre 110ºC a 320ºC, enquanto as do quartzo e fluorita apresentam TH de 160ºC a 210ºC. A salinidade varia de 2% a 10 wt% NaCl na Dol. P. e Cal. P. e 3,5% a 7,3 wt% NaCl no quartzo e fluorita. A espectroscopia Raman revelou que a composição química da fase líquida, majoritariamente, é de H2O + NaCl, enquanto para o estado gasoso foi inferida uma mistura de CO2 + vapor de água devido a temperatura de fusão inicial (Tfi). Através dos resultados, interpreta-se que os fluidos primários de preenchimento são hidrotermais, principalmente com relação a Dol. P. e o quartzo, e sua natureza varia de fluidos diagenéticos, Car. S., a até uma mistura entre fluidos metamórficos e magmáticos, Dol. P., Cal. P., quartzo e fluorita. A evolução do fluido começa no Mesoproterozoico e termina no Cretáceo, com a instalação de diques do Grupo Serra Geral

Abstract: The Água Clara Formation has essentially carbonate lithotypes; calcitic and dolomitic marbles, carbonate breccias, calc-silicate and among others. Carbonate breccias of the Rio Bonito Mine, in the city of Campo Largo, Paraná State, are the focus of the study, with considerations on the evolution of temperature and salinity conditions of the Água Clara Formation. The objective of this thesis was to formulate a hypothesis for the evolution of the fluid and compare it with the proposed geological evolution of the region. Six samples, which included thin and thick sections, were selected from the TRD Project, a three-party contract between PETROBRAS, ANP and UFPR-FUNPAR. The samples had their cement and inclusions petrographycally described, followed by microthermometry and Raman spectroscopy analytical techniques. Petrographic results point to a minimum of five types of cement on the carbonate breccias: carbonates from clasts (Car. S.), fill-related dolomite and calcite (Dol. P. and Cal. P.), quartz and fluorite. The fluid inclusions vary in size from 4 to 38 µm², are biphasic (liquid + vapor) and divided into type-1 and type-2. Type-1 inclusions are primary and randomly distributed on crystals or growth lines, while type-2 inclusions are secondary and aligned in trails. Microthermometry results indicate that primary inclusions vary in temperature of homogenization (TH), registering 100ºC to 170ºC in carbonates from clasts, 180ºC to 270ºC in fill-related dolomite and calcite, and 100ºC to 300ºC in quartz and fluorite. The salinity measured in type-1 inclusions varies between 7 wt% NaCl in clasts, 2,5 wt% NaCl in fill-related dolomite and calcite, and 2,5 a 7,5wt% NaCl in quartz and fluorite. Regarding type-2 inclusions, Dol. P. and Cal. P. have a 110ºC to 320ºC TH, while quartz and fluorite show TH of 160ºC to 210ºC. Salinity varies from 2% to 10 wt% NaCl in Dol. P. and Cal. P., and 3,5% to 7,3wt% NaCl in quartz and fluorite. Raman spectroscopy reveals that the chemical composition of the liquid phase is majorly H2O + NaCl, while it is assumed that for the gaseous state a mixture of CO2 + water vapor would be present due to the initial fusion temperature (Tfi). Through these results, it is interpreted that primary fluids related to filling are hydrothermal, especially Dol. P. and quartz, and their nature varies from diagenetic fluids, which is the case for Car. S., to a mixture of metamorphic and magmatic fluids, like Dol. P., Cal. P., quartz and fluorite. Fluid evolution began on the Mesoproterozoic and ended on the Cretaceous, with the intrusion of Serra Geral Group’s dikes