Depósitos Epitermais (High e Low-Sulfidation)

Os depósitos epitermais são importantes fontes de Au, Cu e Ag, com teores apreciáveis de Bi, Te, As, Sb e Hg que se formam à baixas temperaturas. O termo "epitermal" vem da classificação de depósitos minerais proposta por Lindgren (1933) para se referir a depósitos formados a baixas profundidades (classificados como epizonais) e temperaturas menores que 300 °C (Hedenquist, 1994). Dependendo do fluido associado ao processo metalogenético, condição de pH e do estado de oxidação do enxofre, os depósitos epitermais são classificados em high-sulfidation ou low-sulfidation, ambos descritos mais detalhadamente na sequência dessa dissertação, com um termo intermediário denominado intermediate-sulfidation. Essas ocorrências minerais situam-se tipicamente em ambientes tectônicos distintos, estando os depósitos epitermais high-sulfidation associados com zonas de subducção e ao vulcanismo de arco (Figura 3A) e os low-sulfidation mais frequentemente encontrados em ambienteis extensionais como rifts ou bacias de retro-arco (Fig. 7).

3.1.2.1 Mineralizações Epitermais High-Sulfidation

Os depósitos epitermais do tipo high-sulfidation estão geneticamente relacionados com a evolução dos fluidos hidrotermais responsáveis pela mineralização do tipo pórfiro de Cu e Mo. O minério dos sistemas high-sulfidation hospeda-se em rochas vulcânicas do arco magmático, tais como andesitos, dacitos e riolitos, e consiste em uma mistura de ouro, ouro–prata, enargita e, como ganga, pirita, alunita, barita, pirofilita, caulinita, dentre outros minerais. Em um determinado estágio da cristalização, sob pressões mais elevadas, o magma coexistirá com um fluido supercrítico (onde vapor e líquido são indistinguíveis). Quando o sistema atinge pressões menores, em torno de 1,4 kbar, ocorre a exsolução de duas fases aquosas distintas, sendo uma um fluido de alta salinidade e densidade e a outra uma fase rica em compostos voláteis de salinidade moderada a baixa, que ascenderá aos níveis crustais mais rasos, onde poderá formar as mineralizações epitermais (Richards, 2011).

À medida que a pluma hidrotermal evolui e migra para níveis crustais mais superficiais, compostos como H2SO4 e HCl de origem magmática são particionados para a fase rica em voláteis em um processo chamado de boiling. Como resultado da interação desses fluidos com as rochas encaixantes ocorre diminuição do pH e, consequentemente, esses fluidos muito ácidos promovem intensa lixiviação da maioria dos elementos químicos e

Dissertação de Mestrado 32 Lucas Villela Cassini

porção mais central à atuação dessas soluções acidas é dominada por sílica residual, também chamada de silica cap e vuggy silica (sílica porosa), ambas características dos depósitos epitermais high-sulfidation. No entorno da zona central ocorre a zona de alteração argílica avançada, onde predominam quartzo, alunita e argilominerais (Figura 6). A presença de alunita (KAl3(SO4)2(OH)6) consiste em uma evidência importante da característica oxidada desses sistemas.

O ataque das rochas encaixantes por soluções ácidas é uma forma eficaz de gerar a porosidade necessária para a deposição dos metais em solução. No caso dos depósitos epitermais high-sulfidation, Au e Cu podem ser transportados tanto por compostos cloretados (AuCl2−) quanto por compostos sulfetados (Au(HS)). A estabilidade geoquímica de ambos é controlada principalmente pela temperatura, pH, fO2 e mistura com água meteórica. Os processos de transporte e deposição dos metais serão discutidos mais detalhadamente no subitem 3.1.4, no entanto, cabe ressaltar que a influência de fluidos magmáticos é essencial para a formação desses depósitos.

Figura 6 - Esquema com o zonamento das alterações hidrotermais, as quais se distribuem em um padrão telescopado a partir da intrusão central responsável pela mineralização do tipo pórfiro, segundo (Sillitoe, 2010). Nesse caso as alterações mais superficiais do sistema estão associadas com o sistema epitermal high-sulfidation e obliteram as alterações associados ao pórfiro.

Dissertação de Mestrado 33 Lucas Villela Cassini

Estudos de inclusões fluidas revelaram que as soluções responsáveis pela deposição dos metais apresentam, em sua maioria, salinidades na ordem de 2–5% NaCl, podendo chegar a 30% abaixo da zona mineralizada (Sanger-Von Oepen et al., 1990). A Figura 6 apresenta esquematicamente o padrão de alterações observadas nesses sistemas hidrotermais e a relação destas com o pórfiro intrusivo. De modo geral, conforme o sistema se resfria, a tendência é que as alterações de menor temperatura se sobreponham e obliterem as de maior temperatura.

3.1.2.2 Mineralizações Epitermais Low-Sulfidation

Os depósitos epitermais low-sulfidation são importantes fontes de Au e Ag com teores apreciáveis de As, Sb, Se e Hg. Esses depósitos não necessariamente guardam relação direta com magmatismo e, em contraste com o conjunto anterior, são dominados por ação de fluidos meteóricos e por isso estão geograficamente localizados em regiões de anomalias geotérmicas que provocam a movimentação das soluções hidrotermais em células de convecção. Tectonicamente estão localizado em zonas sob ação de esforços distensivos, como bacias de retro-arco e rifts (Figura 7).

Figura 7 - Esquema ilustrando a ambientação tectônica dos depósitos epitermais high- e low-

sulfidation, segundo Richards (2013) Os depósitos epitermais low-sulfidation, apesar de não

apresentarem indícios diretos de relação com atividade magmática necessitam de gradiente geotérmico suficiente para provocar a convecção da água em subsuperfície.

Dissertação de Mestrado 34 Lucas Villela Cassini

O minério nesses sistemas se caracteriza pela presença de pirita, pirrotita, arsenopirita e esfalerita, com quartzo, adulária e calcita, indicando a ação de fluidos com características mais reduzidas. Apresentam alteração propilítica nas porções mais profundas do sistema e nos níveis superficiais silica sinter, que consiste em depósitos de quartzo e opala tipicamente encontrados em campos geotermais e regiões de hotsprings.

As principais características dos fluidos nesses sistemas são baixa salinidade e pH próximo ao neutro. As ocorrências ricas em Au apresentam caracteristicamente salinidades baixas (<1–2% em peso de NaCleq. (Hedenquist e Henley, 1985). Uma tendência oposta e mais rara, é observada nas ocorrências ricas em Ag, que por sua vez apresentam salinidades mais elevadas, na ordem de 10–15% de NaCleq. (Simmons et al., 1988), fato que deixa clara a relação entre o conteúdo de sal dos fluidos hidrotermais e sua capacidade de transportar metais em solução. Isótopos de O e H revelam que, apesar da predominância de água meteórica, contribuição de água magmática pode ser encontrada em alguns sistemas low- sulfidation (e.g. O'Neil e Silberman, 1974). Por apresentarem salinidades tipicamente mais baixas, o Au nesses depósitos é comumente transportado por compostos sulfetados na forma de Au(HS). Os principais mecanismos de deposição do metal para a formação de depósitos epitermais low-sulfidation são a ocorrência de boiling e a mistura de fluidos. Esses controles geoquímicos serão melhor discutidos no subitem 3.1.4.