Investigação microestrutural das rochas máficas-ultramáficas de limoeiro, hospedeiras de mineralização de Ni-Cu-(PGE), Província Borborema

Abstract

Resumo: Esta pesquisa expõe informações estruturais, de campo e de sondagem, e dados de microscopia óptica e texturais da Intrusão Ultramáfica de Limoeiro, na Província Borborema, nordeste do Brasil. O objetivo principal é investigar a forma como a deformação foi acomodada e a relação entre deformação e mineralização. Ou seja, investigar se a porção deformada da intrusão, caracterizada por anfibolitos, poderia representar novas frentes para a pesquisa da mineralização de Ni-Cu-(PGE). Microscopia óptica e a técnica de difração de elétrons retro-espalhados em um microscópio eletrônico de varredura (MEV-EBSD) foram aplicadas para caracterizar microestruturas e texturas, e identificar os mecanismos de deformação, responsáveis pela acomodação da deformação no corpo Limoeiro. Os dados cristalográficos obtidos a partir do MEV-EBSD foram processados utilizando o MTEX toolbox, na plataforma Matlab, e o software Channel 5. A Província Borborema é uma região formada por um complexo mosaico dobrado e zonas de cisalhamento, com eventos magmáticos, termais e tectônicos. Contem impressões de dois importantes ciclos: (1) o Ciclo Cariris Velhos do final do Mesoproterozóico é caracterizado por eventos acrescionários-colisionais e (2) o Ciclo Brasiliano (Pan-Africano), que retrabalhou as rochas do Cariris Velhos no Neoproterozóico, durante a convergência dos crátons São Francisco - Congo, Amazônico e África Ocidental. O depósito de Ni-Cu (PGE) de Limoeiro está hospedado em rochas ultramáficas, intrudidas em paragnaisses do Complexo Surubim-Caroalina (pico deformacional indicado por zircões metamórficos em 623±6 Ma método U-Pb em zircão); zircões de rochas ultramáficas indicam idades U-Pb para cristalização em ca. 790 Ma. Os paragnaisses do Complexo Surubim-Caroalina são compostos principalmente por quartzo + feldspato + biotita ± granada ± silimanita; contém foliação do tipo bandamento gnáissico definida por níveis ricos em quartzo + feldspato e níveis com biotita; apresenta direção ENE-WSW e mergulhos para SSE; comumente ocorrem lineações de estiramento mineral down-dip de quartzo e de silimanita. A foliação milonítica S-C também está nos paragnaisses, com mergulho subvertical, direção ENEWSW, e lineação de estiramento mineral strike slip de quartzo; as amostras desta unidade contém ribbons de quartzo, plagioclásio por vezes recristalizado e trama S-C milonítica, indicativa de cinemática dextral. A ultramáfica de Limoeiro é composta por peridotitos, e possui cerca de 4km de comprimento e 500m de largura; é um conolito - conduto de magma - sub-horizontal com direção ENE-WSW, que em mapa exibem forma de sigmoide, concordante com as foliações miloníticas e do tipo bandamento gnáissico, observadas nas rochas encaixantes. A mineralização e o centro do corpo intrusivo preservam feições magmáticas, ao contrário de suas bordas, na qual presença de anfibolitos com textura nematoblástica, caracterizada pela orientação preferencial de anfibólio (cummingtonita), tipifica as porções deformadas e metamorfizadas. O anfibolito compõe trama milonítica S-C, e junto da serpentina são produto de alteração de piroxênio e olivina, em presença de fluidos, nas zonas deformadas. Presença de subgrãos indica recristalização dinâmica por rotação de subgrãos para cumingtonita, enstatita e diopsídio, durante deformação associada a recristalização dinâmica. Palavras chave: Complexo Surubim-Caroalina, reologia, Zona de Cisalhamento Coxixola-Vicência, conolito, cummingtonita.

Abstract: The following work contains information of fieldwork and drill hole structural data, optical microscopy and microstructural data from the Limoeiro ultramafic intrusion and the paragneisses of the Surubim Caroalina Complex, located in the Borborema Province, northeast of Brazil. The main objective is to investigate how the deformation was accommodated and the relationship between deformation and mineralization. That is, investigate whether deformed portion of the Limoeiro intrusion, characterized by amphibolites, could drives new fronts for Ni-Cu-(PGE) mineralization exploration program. Optical microscopy associated with Electron Backscatter Data (EBSD) were applied to characterize microstructures and textures, and to identify deformation mechanisms, responsible for the accommodation of deformation in the Limoeiro Intrusion. The data processing occurred in MTEX and Channel 5 Software. The Borborema Province is formed by a complex system of folds and shear zones, magmatic, thermal and tectonic events. It contains footprints of two important cycles (1) the Late Mesoproterozoic Cariris Velhos, marked by accretionary/collisional events and (2) the Brasiliano Cycle (Pan-African), which reworked the Cariris Velhos rocks in Neoproterozoic, during the convergence of the São Francisco Craton - Congo Craton, Amazonic and Western African Craton. The Limoeiro Ni-Cu (PGE) deposit is hosted by ultramafic rocks, intruded in paragneisses of the Surubim-Caroalina Complex (deformational peak in metamorphic zircons yielded an U-Pb age of 623± Ma); Zircons from the ultramafic rock indicate U-Pb crystallization age of ca. 790 Ma. The Surubim- Caroalina Complex paragneisses are mainly constituted by quartz + feldspar + biotite ± garnet ± sillimanite, with a ENE-WSW gneissic foliation dipping towards SSE, which is characterized by quartz + feldspar rich and biotite rich bands, associated with these bands are quartz an sillimanite downdiping mineral stretching lineations. The paragneiss also shows milonitic S-C type foliation with subvertical dipping, ENE-WSW and strike-slip stretching lineations in quartz crystals; samples of this unit exhibit quartz ribbons, plagioclase sometimes recristalized and dextral kinematics S-C milonitic fabric. The Limoeiro ultramafic intrusion is composed by peridotites about 4 Km long and 500 m width chonolith - magma conduit - sub-horizontal with ENE-WSW direction, sigmoidal form on plan view, and concordant with milonitic and gneissic host rock foliations. In a large extent, the mineralization and core of the intrusive body still preserves magmatic features, in contrast to its edges, in which the presence of nematoblastic-textured amphiboles (cummingtonite) appoint deformed and metamorphosed zones. The amphibolite group exhibits a S-C milonitic fabric, amphiboles and serpentines probably replacing pyroxene and olivine in the deformed zones of the intrusion. Subgrain presence suggests recrystallization by subgrain rotation from cummingtonite, enstatite and diopside, during dynamic recrystallization. Keywords: Surubim-Caroalina Complex, rheology, Coxixola-Vicência Shear Zone, chonolith, cummingtonite.