Aspectos geológicos, geoquímicos e genéticos das mineralizações de calcita e rochas encaixantes da Serra do Carumbé, Vale do Ribeira, Estado do Paraná

Abstract

Resumo: A pesquisa desenvolvida que resultou na elaboração desta dissertação, teve como objeto as mineralizações de calcita e as rochas encaixantes situadas na Serra do Carumbé, município de Adrianópolis, região do Vale do Ribeira, Estado do Paraná. Os principais objetivos do estudo estiveram direcionados para caracterizar as mineralizacoes de calcita e as rochas metacarbonáticas encaixantes nos diversos aspectos, geológicos, mineralógicos, litogeoquímicos, petrográficos, genéticos e econômicos. Os estudos se concentraram em quatro depósitos de calcita, encaixados em mármores calcíticos da Formação Votuverava, do Grupo Acungui. Os corpos mineralizados constituem veios, lentes e bolsões, que apresentam espessuras variáveis entre 1,00 e 4,10 m. Tres destes corpos se dispõem, na maior parte de suas extensões, de forma concordante com So dos mármores encaixantes. Um dos corpos se apresenta discordantemente em toda a extensão. A geologia da area estudada compreende, alem dos mármores calciticos, rochas meta-detriticas (peliticas a psamiticas), representadas por filitos, quartzo-clorita-sericita xistos e quartzitos. Intercalados nos metassedimentoS, ocorrem diversos sills de anfibolitos proterozoicos. No final do Ciclo Brasiliano, ocorreram intrusões de rochas graniticas, com a geracao do stock Varginha. Ocorrem também diques de doleritos de idade cretácica. Alem de um controle litológico, as mineralizacoes são também controladas estruturalmente por planos de falhas, fraturas e interfacies de acamamento. Os contatos entre os corpos calcíticos e os mármores encaixantes geralmente são bruscos, contudo são observados halos dolomitizados e sericitizados, resultantes do processo de alteração hidrotermal responsável pela formação das mineralizacoes de calcita. Foram encontradas também brechas carsticas de diferentes dimensões, preenchidas por calcita. Os minerais de calcita apresentam diversos hábitos e feições texturais, destacando-se calcita euedrica de hábitos romboédrico e prismático. Cobrindo os romboedros ocorre calcita de habito fibroso e em algumas porções a calcita ocorre com estruturas bandadas. Também ocorre de forma subordinada calcita com feições carsticas, formada por processos de dissolução a partir dos outros tipos. Quanto a cor, os tipos de calcita da Serra do Carumbé são predominantemente brancas e beges. Analises quimicas de calcita revelaram alta pureza em todos os tipos, nao havendo diferencas significativas quanto aos conteúdos de CaO, que variam de 55,30 a 56,25 %. Calcita coletada próxima as bordas dos veios e mais magnesiana, devido a contribuição de Mg das rochas encaixantes, que apresentam calcita mais rica em MgO. A calcita de três depósitos mostram uma grande similaridade geoquímica entre si, enquanto que a calcita de um quarto corpo, hospedada em um nível carbonatico superior, apresenta tendência mais magnesiana na composição e a presença de impurezas representadas por SIO2, Fe2 0 3 , AI2O3, B e Na. Os mármores encaixantes dos depósitos de calcita apresentam composição química que favorece o seu uso na industria de cimento, cal, siderurgia e outros. A calcita dos depósitos, devido a sua alta pureza química, pode ser utilizada para fins mais nobres, como na indústria de vidros, inseticidas, borrachas e outros. Estudos de isótopos de carbono e de oxigênio foram realizados em calcita dos depósitos e dos mármores calciticos encaixantes. Os valores obtidos de O13C nos depósitos referidos a PDB variam de -9,02 a -12,24 700, enquanto que os valores o180, referidos a SMOW, variam de 24,48 a 25,23 %o. Para os mármores encaixantes, os valores de O13C variam de -4,03 a 1,42 %<> e os valores o180 de 20,71 a 23,00 700. Os valores isotópicos indicam uma gênese hidrotermal para a calcita dos depósitos, com soluções de água doce, enquanto que os valores encontrados nos mármores calcíticos comprovam a formação dos calcários em mares pré-cambrianos. Os indicadores geológicos dos corpos de calcita, as características mineralógicas, geoquímicas e isotópicas das mineralizações, evidenciam que a jazida da Serra do Carumbé esta constituída por vários depósitos hipergenéticos de origem hidrotermal. Propõe-se um modelo genético com circulação de soluções hidrotermais, similar ao tipo Mississippi Valley, referente aos depósitos de Pb-Zn do Vale do Ribeira, porem, com mineralizações de calcita desprovidas de sulfetos.

Abstract: The calcite mineralizations occur in the Serra do Carumbe, Adrianopolis-Vale do Ribeira region, Parana State. The main objective of the study was to characterize the calcite mineralizations and the calcitic marble host rocks, in the diverse geological aspects, such as, lithogeochemical, genetic and economical. Four deposits of calcite were studied and they are associated to the calcitic marbles of Votuverava Formation, Acungui Group. The mineralized bodies occur as vein-type or lenses with thickness varying from 1 to 4,10 m. Three of those are subparallel to host rocks foliation (So) and the other one cross cuts So. The geology of the studied area comprises, as well as marbles, detrital units constituted by metapelitic to metapsamitic rocks represented by phyllites, quartz-chlorite-sericite schists and quartzites. Sills of amphibolitic rocks occur interlayerded with the metasedimentary sequence. This sequence was affected by granitic magmatism, which generated the Varginha stock at the end of Brasiliano cycle. Several dolerite dykes of Cretaceous age occur in the area. As well as lithological control, the calcite deposits are also structurally controlled by faults and fractures planes in the host marbles. The contact of calcite veins and the host rocks is abrupt, although dolomitic and sericitic haloes could be observed in the host rocks, formed by hydrothermal alteration. There are also several karstic breccias filled by calcite. The calcite minerals present several habits and textural features, such as euhedral rhombohedric and prismatic habits. Affecting the euhedral calcite, occurs calcite with fibrous habits and banded structure. Karstic features are present in the deposits. The calcite of Serra do Carumbe are mainly white to cream color. Geochemical analyses of the different kinds of calcite reveal high purity, with no differences of the CaO contents, which vary from 55,30 to 56,25%. The calcite collected near the vein wall is more magnesian, due to the interaction between the carbonatic fluid and the host rock, which presents MgO richer calcite. Calcite from three deposits presents a great geochemical similarity, while the calcite of the fourth body presents a more magnesian tendency in their composition and the presence of impurities such as SIO2, Fe2C>3, AI2O3, B and Na. The marble, host of the calcite deposits, presents favourable chemical composition for cement industry, lime, siderurgy and others. The calcite of the deposits, due the high chemical purity, could be used in the noble industry, such as glasses, rubbers, insecticides and others. Studies of carbon and oxygen isotopes were performed in calcite of the deposits and of the host rocks. o13C values of the calcite, referred to PDB standard, vary from -9,02 to -12,24 %0, while the oI80 values referred to SMOW standard, vary from 24,48 to 25,23 %o. In the marbles, the values of 013C vary from -4,03 to 1,42 %o and the values of 0180 vary from 20,71 to 23,00 %o. The isotopic values indicate a hydrothermal genesis for mineralized calcite, while the marble values corroborate the calcareous formation in precambrian seas. Through geological, mineralogical, geochemical characteristics, there are many evidences that the calcite deposits of Serra do Carumbe are composed by several epigenetic deposits of hydrothermal source. A genetic model for the calcite deposits comprises hydrothermal solutions, similar to Pb-Zn Mississipi Valley type deposits of Vale do Ribeira, although the calcite mineralizations has no sulphides.