Mestrado - Luiz D'el-Rey

Universidade Federal da Bahia

Curso de Pós-Graduação em Geologia

Dissertação de Mestrado

D'El-Rey Silva, Luiz J. H. (1984)

Geologia e controle estrutural do depósito cuprífero Caraíba - Vale do Curaçá, Bahia, Brasil.

Data de Aprovação: 20.12.1984

Banca Examinadora: Dr. Gabriel E. Gaál (Orientador), Dr. Ian Davison, Prof. Shiguemi Fujimori.

RESUMO No Vale do Curaçá, situado na parte norte-nordeste do Estado da Bahia, ocorrem cerca de três centenas de corpos máfico/ultramáficos potencialmente portadores de sulfetos de cobre, encerrando uma dezena de depósitos atualmente conhecidos, destacando-se dentre eles a mina Caraíba, a segunda maior jazida de cobre do País, com cerca de 185 milhães de toneladas de minério a 1% Cu, em média.
Possivelmente entre 2,6 e 2,0 Ga instalou-se na crosta arqueana um sistema ``rift'' norte-sul, com cerca de 300 a 400 km de comprimento norte-sul, tendo nele se implantado uma suíte de litologias supracrustais (sedimentos quartzo-feldspáticos, anfibolitos, rochas calcosilicatadas, quartzitos, formação ferrífera) a qual foi deformada e metamorfisada em três eventos principais, seguidos de pelo menos dois eventos tardios (cisalhamentos e falhas ou dobras abertas) de menor importância na montagem do arcabouço geológico.
Os corpos máfico/ultramáficos, derivados de magma parental toleítico, foram intrudidos pré-tectonicamente como ``sills'' diferenciados. A presença de mineralização é função do estágio inicial de diferenciação, sobretudo relacionada com os níveis basais de composição ortopiroxenítica. Os corpos onde predominam tipos gabróicos e gabro-noríticos são normalmente estéreis.
O depósito Caraíba é o maior dos corpos hipersteníticos conhecidos e ocorre associado a uma suíte magnesiana (gabro-noritos, wherlitos, lherzolitos, serpentinitos) não mineralizada (potencialmente niquelífera), sendo que a primeira mostra-se mais jovem do ponto de vista estratigráfico, ainda que ambas sejam pré-tectânicas.
O sistema ``rift'' foi fechado com o advento de duas fases iniciais de deformaçães, as quais geraram movimentos de cavalgamento (``thrusting'' e ``understhrusting'') supostamente no sentido de este para oeste (1^a fase) e de sul para norte (2^a fase), em cada uma das quais foram colocados corpos estratóides de ortognaisses de composição tonalítica e granodiorítica.
^aA pilha original foi então espessada e submetida a metamorfismo anfibolítico alto (M₁) e granulítico (M₂). Durante F₁/M₁ ocorreram intensos fenâmenos de transposição e migmatização, gerando as dobras intrafoliais (D₁) trapeadas ao longo do bandamento metamórfico S₁. Durante F₂ foram produzidas dobras D₂ apertadas com plano-axial E-W a N60^oW, com mergulho 20^oS e eixos horizontalizados.
A consolidação crustal veio com uma terceira fase de deformação, de esforço compressivo E-W muito forte, que gerou dobras apertadas a abertas, com planos axiais verticalizados, xistosidade plano-axial penetrativa regionalmente e eixo de atitude norte-sul, com caimento médio de 16^o a 20^o para sul na região da mina Caraíba. Concomitantemente, ocorreu um enxame de intrusães de corpos graníticos potássicos elongados N-S e paralelos com as estruturas regionais, inclusive a intrusão do sienito Itiúba, hoje uma serra com cerca de 200 km norte-sul e 10 km este-oeste.
Esta última fase principal se deu em condiçães de metamorfismo anfibolito alto/localmente granulito, e esteve associada a fortes transposiçães e migmatização.
Como resultado, o corpo Caraíba é hoje um cogumelo (Fig. 2 de interferência de Ramsay, 1967) resultante da superposição de um sinforme D₃ sobre as dobras D₂, com eixo N60^oW. Essa estrutura está posicionada no flanco oeste do grande antiforme D₃ Caraíba, flanco esse que tem direção N20^oW e mergulho acentuado (70^o) para oeste/sudoeste.
Os sulfetos de cobre foram concentrados nas charneiras das dobras D₂, ao longo de corpos cilíndricos paralelos ao eixo B₂ e à lineação L¹₂, originalmente horizontalizados, portanto, mas tendo continuidade limitada.
O corpo mineralizado Caraíba apresenta em superfície, na sua parte central, uma seqüência de quatro charneiras de dobras D₂, com eixos B₂ verticalizados pela superposição do sinforme D₃ apertado, o qual tem eixo B₃ caindo em média 16^o a 20^o para sul, mas que tem caimento abrupto (80^o) para norte na parte central, como resultado da acomodação à atitude pós-D₂ e pré-D₃ do corpo mineralizado naquela parte da jazida. O minério está então controlado ao longo de charutos verticalizados descontínuos.
Os teores de cobre se distribuem de forma muito heterogênea, horizontal e verticalmente na jazida, como resultado da intensa história evolutiva, implicando em diluição inevitável nas atividades de lavra a céu aberto e subterrânea para os métodos de extração em andamento.
A mina encontra-se em operação de lavra a céu aberto, com produção de quatro milhães de toneladas de minério/ano, a 0,83% Cu em média, e preparação para início de lavra subterrânea (previsão de 1.800.000 toneladas de minério/ano a 1% Cu, em média) tendo a infra-estrutura global atual vida útil prevista para mais 11 anos.
É proposto um modelo geotectânico global para a evolução do Vale do Curaçá, serra de Itiúba, Vale do Jacurici (``Cr-belt''), rochas do Grupo Jacobina Inferior e quartzitos da serra de Jacobina, como hipótese de trabalho.

ABSTRACT The Caraíba deposit, located in the northern part of Bahia State, in the Curaçá river valley, is a chalcopirite/bornite-bearing mafic/ultramafic sill, derived from a tholeiitic magma, which was intruded into a volcanic-sedimentary sequence composed of quartz-feldspar gneisses, leptinites, banded iron formation, calcsilicate rocks and amphibolites.
Probably between 2.6 and 2.0 Ga, that sequence was deposited and submited to at least three main tectonic-magmatic events. The first two deformational events were thrust-undesthrusting types, producing a crustal thickening by interleaving of the layers and injection of several G₁ and G₂ orthogneissic sheet-like intrusions, tonalitic/trondhjemitic and granodioritic in composition.
Amphibolite and granulite facies metamorphism acomppained the first and second phases, resulting in a mixed pile with a strong metamorphic S₁ foliation with transposed N-S trending D₁ intrafolial folds, followed by N60^oW trending tight folds.
After the horizontal tectonic regime a strong E-W compressive stress field resulted in a regional sequence of tight to open D₃ folds with N80^oS axial planes and 16^o to 20^oS plunging regional axes. M₃ metamorphism reached high-amphibolite to locally granulite facies and, together with a strong deformation, created a very strong and penetrative foliation, S₃, marked by oriented quartz-plagioclase-biotite-hornblende crystals.
Many of syntectonic pottassic lens shaped granitic bodies, were intruded during F₃, including the huge Itiúba syenite, all of them strongly foliated and with a characteristic pink-red colour.
As a result, the Caraíba copper deposit is now a lobate interference pattern (type 2 of Ramsay, 1967) between a D₃ tight synform positioned on the 70^oW dipping limb of the major N-S trending D₃ Caraíba antiform, refolding the recumbent tight D₂ folds. The sulphide mineralization is now concentrated along vertical and disrupted rods which marked originally a horizontal N60^oW lineation (or B₂).
Because of this poliphase tectonic-metamorphic history with associated strong migmatization, the copper content is very heterogeneously distributed inside the pyroxenitic/noritic host-rocks, adding difficulties to the mining works, mainly the underground operations.
Two later events of shearing are also described and probably one fourth folding phase, but not important for the ore control.
A very hypothetical regional tectonic rift-valley system is proposed for the crustal evolution of the Curaçá region, Itiúba syenite and the Cr-belt on its eastern side, and the Jacobina Group, all of the them enclosed between two Archean blocks.

	D'El-Rey Silva, Luiz J. H. (1984)
	Geologia e controle estrutural do depósito cuprífero Caraíba - Vale do Curaçá, Bahia, Brasil.
	Data de Aprovação: 20.12.1984
	Banca Examinadora: Dr. Gabriel E. Gaál (Orientador), Dr. Ian Davison, Prof. Shiguemi Fujimori.
RESUMO	No Vale do Curaçá, situado na parte norte-nordeste do Estado da Bahia, ocorrem cerca de três centenas de corpos máfico/ultramáficos potencialmente portadores de sulfetos de cobre, encerrando uma dezena de depósitos atualmente conhecidos, destacando-se dentre eles a mina Caraíba, a segunda maior jazida de cobre do País, com cerca de 185 milhães de toneladas de minério a 1% Cu, em média. Possivelmente entre 2,6 e 2,0 Ga instalou-se na crosta arqueana um sistema ``rift'' norte-sul, com cerca de 300 a 400 km de comprimento norte-sul, tendo nele se implantado uma suíte de litologias supracrustais (sedimentos quartzo-feldspáticos, anfibolitos, rochas calcosilicatadas, quartzitos, formação ferrífera) a qual foi deformada e metamorfisada em três eventos principais, seguidos de pelo menos dois eventos tardios (cisalhamentos e falhas ou dobras abertas) de menor importância na montagem do arcabouço geológico. Os corpos máfico/ultramáficos, derivados de magma parental toleítico, foram intrudidos pré-tectonicamente como ``sills'' diferenciados. A presença de mineralização é função do estágio inicial de diferenciação, sobretudo relacionada com os níveis basais de composição ortopiroxenítica. Os corpos onde predominam tipos gabróicos e gabro-noríticos são normalmente estéreis. O depósito Caraíba é o maior dos corpos hipersteníticos conhecidos e ocorre associado a uma suíte magnesiana (gabro-noritos, wherlitos, lherzolitos, serpentinitos) não mineralizada (potencialmente niquelífera), sendo que a primeira mostra-se mais jovem do ponto de vista estratigráfico, ainda que ambas sejam pré-tectânicas. O sistema ``rift'' foi fechado com o advento de duas fases iniciais de deformaçães, as quais geraram movimentos de cavalgamento (``thrusting'' e ``understhrusting'') supostamente no sentido de este para oeste (1^a fase) e de sul para norte (2^a fase), em cada uma das quais foram colocados corpos estratóides de ortognaisses de composição tonalítica e granodiorítica. ^aA pilha original foi então espessada e submetida a metamorfismo anfibolítico alto (M₁) e granulítico (M₂). Durante F₁/M₁ ocorreram intensos fenâmenos de transposição e migmatização, gerando as dobras intrafoliais (D₁) trapeadas ao longo do bandamento metamórfico S₁. Durante F₂ foram produzidas dobras D₂ apertadas com plano-axial E-W a N60^oW, com mergulho 20^oS e eixos horizontalizados. A consolidação crustal veio com uma terceira fase de deformação, de esforço compressivo E-W muito forte, que gerou dobras apertadas a abertas, com planos axiais verticalizados, xistosidade plano-axial penetrativa regionalmente e eixo de atitude norte-sul, com caimento médio de 16^o a 20^o para sul na região da mina Caraíba. Concomitantemente, ocorreu um enxame de intrusães de corpos graníticos potássicos elongados N-S e paralelos com as estruturas regionais, inclusive a intrusão do sienito Itiúba, hoje uma serra com cerca de 200 km norte-sul e 10 km este-oeste. Esta última fase principal se deu em condiçães de metamorfismo anfibolito alto/localmente granulito, e esteve associada a fortes transposiçães e migmatização. Como resultado, o corpo Caraíba é hoje um cogumelo (Fig. 2 de interferência de Ramsay, 1967) resultante da superposição de um sinforme D₃ sobre as dobras D₂, com eixo N60^oW. Essa estrutura está posicionada no flanco oeste do grande antiforme D₃ Caraíba, flanco esse que tem direção N20^oW e mergulho acentuado (70^o) para oeste/sudoeste. Os sulfetos de cobre foram concentrados nas charneiras das dobras D₂, ao longo de corpos cilíndricos paralelos ao eixo B₂ e à lineação L¹₂, originalmente horizontalizados, portanto, mas tendo continuidade limitada. O corpo mineralizado Caraíba apresenta em superfície, na sua parte central, uma seqüência de quatro charneiras de dobras D₂, com eixos B₂ verticalizados pela superposição do sinforme D₃ apertado, o qual tem eixo B₃ caindo em média 16^o a 20^o para sul, mas que tem caimento abrupto (80^o) para norte na parte central, como resultado da acomodação à atitude pós-D₂ e pré-D₃ do corpo mineralizado naquela parte da jazida. O minério está então controlado ao longo de charutos verticalizados descontínuos. Os teores de cobre se distribuem de forma muito heterogênea, horizontal e verticalmente na jazida, como resultado da intensa história evolutiva, implicando em diluição inevitável nas atividades de lavra a céu aberto e subterrânea para os métodos de extração em andamento. A mina encontra-se em operação de lavra a céu aberto, com produção de quatro milhães de toneladas de minério/ano, a 0,83% Cu em média, e preparação para início de lavra subterrânea (previsão de 1.800.000 toneladas de minério/ano a 1% Cu, em média) tendo a infra-estrutura global atual vida útil prevista para mais 11 anos. É proposto um modelo geotectânico global para a evolução do Vale do Curaçá, serra de Itiúba, Vale do Jacurici (``Cr-belt''), rochas do Grupo Jacobina Inferior e quartzitos da serra de Jacobina, como hipótese de trabalho.
ABSTRACT	The Caraíba deposit, located in the northern part of Bahia State, in the Curaçá river valley, is a chalcopirite/bornite-bearing mafic/ultramafic sill, derived from a tholeiitic magma, which was intruded into a volcanic-sedimentary sequence composed of quartz-feldspar gneisses, leptinites, banded iron formation, calcsilicate rocks and amphibolites. Probably between 2.6 and 2.0 Ga, that sequence was deposited and submited to at least three main tectonic-magmatic events. The first two deformational events were thrust-undesthrusting types, producing a crustal thickening by interleaving of the layers and injection of several G₁ and G₂ orthogneissic sheet-like intrusions, tonalitic/trondhjemitic and granodioritic in composition. Amphibolite and granulite facies metamorphism acomppained the first and second phases, resulting in a mixed pile with a strong metamorphic S₁ foliation with transposed N-S trending D₁ intrafolial folds, followed by N60^oW trending tight folds. After the horizontal tectonic regime a strong E-W compressive stress field resulted in a regional sequence of tight to open D₃ folds with N80^oS axial planes and 16^o to 20^oS plunging regional axes. M₃ metamorphism reached high-amphibolite to locally granulite facies and, together with a strong deformation, created a very strong and penetrative foliation, S₃, marked by oriented quartz-plagioclase-biotite-hornblende crystals. Many of syntectonic pottassic lens shaped granitic bodies, were intruded during F₃, including the huge Itiúba syenite, all of them strongly foliated and with a characteristic pink-red colour. As a result, the Caraíba copper deposit is now a lobate interference pattern (type 2 of Ramsay, 1967) between a D₃ tight synform positioned on the 70^oW dipping limb of the major N-S trending D₃ Caraíba antiform, refolding the recumbent tight D₂ folds. The sulphide mineralization is now concentrated along vertical and disrupted rods which marked originally a horizontal N60^oW lineation (or B₂). Because of this poliphase tectonic-metamorphic history with associated strong migmatization, the copper content is very heterogeneously distributed inside the pyroxenitic/noritic host-rocks, adding difficulties to the mining works, mainly the underground operations. Two later events of shearing are also described and probably one fourth folding phase, but not important for the ore control. A very hypothetical regional tectonic rift-valley system is proposed for the crustal evolution of the Curaçá region, Itiúba syenite and the Cr-belt on its eastern side, and the Jacobina Group, all of the them enclosed between two Archean blocks.