Caracterização geológica das metabrechas quartzíticas da formação Sopa Brumadinho-MG: um estudo de caso das lavras Brumadinho e Córrego Novo

Abstract

A Serra do Espinhaço Meridional (SdEM) está localizada na borda sudeste do cráton do São Francisco e é edificada principalmente por rochas do Supergrupo Espinhaço de idade paleoa meso-proterozoica. A exploração de diamantes na SdEM teve início no século XXVIII, quando foi estabelecido o Distrito Diamantino, tornando-se o maior produtor mundial de diamantes até meados do Século XIX. As discussões acerca da rocha e área fonte dos diamantes da região é motivo de polêmicas desde o século XIX, em torno de duas propostas: (1) a área fonte dos diamantes seriam kimberlitos externos à Bacia Espinhaço, inseridos a oeste do cráton do São Francisco; (2) vulcanismo sinsedimentar no âmbito da Bacia Espinhaço seria responsável pela mineralização dos diamantes da SdEM. As metabrechas quartzíticas da Formação Sopa Brumadinho (FmSB) são um dos litotipos diamantíferos clássicos da SdEM e representam de acordo com a linha de pensamento da origem interna vent breccias resultantes de magmatismo freatomagmático contemporâneo à evolução da bacia Espinhaço. Por outro lado, a proposta de origem externa a bacia considera as metabrechas quartzíticas como de origem sedimentar, resultado de depósitos de fluxos gravitacionais do tipo debris flows em ambiente continental fluvial, responsável por transportar os diamantes do interior do Cratón do São Francisco até a bacia Espinhaço. O presente trabalho desenvolveu estudos de caracterização genética das metabrechas quartzíticas das lavras Córrego Novo e Brumadinho localizadas na região de Diamantina – MG, os trabalhos envolveram mapeamento geológico detalhado e estudos geoquímicos integrados à análise de imagens geofísicas (aeromagnetometria) da CODEMIG. Os resultados obtidos a partir do mapeamento geológico demonstram que as metabrechas quartzíticas são estruturalmente controladas por falhas/fraturas e ocorrem associadas aos filitos hematíticos. Os estudos petrográficos identificaram feições típicas de ação de fluídos pressurizados na formação das brechas, como a presença de clastos intensamente fraturados e preenchidos pela matriz da rocha, feições de recristalização e corrosão. Os estudos geoquímicos evidenciaram uma matriz enriquecida em elementos incompatíveis tais como o bário e o potássio, além de um padrão de ETR muito enriquecido em elementos terras raras leves, similar ao padrão observados por diferentes autores nos filitos hematíticos e em lamproítos e kimberlitos. As características identificadas nas metabrechas quartzíticas corroboram com a hipótese de que essas rochas teriam sido geradas a partir de erupções freáticas ocasionadas pela descompressão de magmas em um ambiente sedimentar rico em água. Palavras chave: Metabrechas quartzíticas. Serra do Espinhaço. Diamante.ABSTRACT The Southern Serra do Espinhaço (SdEM) is located on the southeastern edge of the São Francisco Craton and extends from the Quadrilátero Ferrífero to the north for approximately 300 km, composed mainly of rocks of the Paleo-meso-proterozoic Espinhaço Supergroup (Almeida Abreu & Renger 2002). Diamond mining in SdEM dates back to the early 18th century, when the Diamantino District was established, becoming the world's largest diamond producer until the mid-19th century. Discussions about the rock and source areas of the Diamonds of SdEM have been the subject of controversy since the 19th century, around two proposals: (1) kimberlites from source area outside the Espinhaço Basin, inserted to the west in the São Francisco craton; (2) Contemporary volcanism sedimentation within the Espinhaço Basin would be responsible for the mineralization of SdEM diamonds. The quartzites breccias of FmSB are classic diamond lithotypes of SdEM and represent according to the autocton proposal vent breccias resulting from contemporary freatomagmatic magmatism to the evolution of the Espinhaço basin (Almeida Abreu,1996). However, the aloctone proposal considers quartzites breccia as sedimentar origin, resulting from depositis debris-flow in a fluvial continental deposits (Chaves,1997, Uhlein, 1991), that would transport the Diamonds of São Francisco Craton to the Espinhaço Basin. The presente dissertation carried a geological characterization study of the quartzites breccia of the Córrego Novo mining, obtained from the detailed geological mapping and geochistry studies integrated to the CODEMIG geophysical image analysis. The results obtained from the geological mapping show that the occurrence of the quartzites breccia are in the upper of the FmSB, and they are structurally controlled by fractures/faults where quartzites breccia occur associated with intrusions of hematitic phylites. The petrographic studies have identified characteristic features of magmatic breccias caused descompression volatile gases, as intense fracturing and filing of the clasts by the rock matrix, as welll recrystalization, corrosion and intense alteration of the primary mineralogy of quartzites breccias. Geochemical studies show tha quartzites breccia have a matrix enriched with incompatible elements such barium and potassium, and are very enriched of LREE and similar to the signature of hematitic phylites and other Diamond mineralized rochs such as lamproites and kimberlites. Thus, the geological characterization of the quartzites breccia mines indicated that rocks are generated from freatomagmatic eruptions caused by decompression of volatile gas magmas in water-rich sedimentary deposits.