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ResumoVeios de quartzo hidrotermal ocorrem na área a oeste

do Morro do Juá (Gouveia-MG), definindo uma formatípica “em rosário”, controlada pela estratigrafia e estru-turas da área. Os veios, normalmente zonados, ocorremem quartzitos grossos da Formação São João da Chapa-da (Supergrupo Espinhaço), que sobrepõem xistos doSupergrupo Rio Paraúna e são capeados por metabasi-tos. Apresentam atitudes preferenciais com pólos cen-tralizados em N05ºE/73ºNW e N18ºE/74ºSE, os quaisindicam, respectivamente, suas prováveis direções decondução e alojamento. A gênese desses veios condicio-na-se à formação de zonas de cisalhamento durante oCiclo Brasiliano.

Palavras-chave: quartzo, depósitos minerais, geologiaestrutural.

AbstractHydrothermal quartz veins occur west of the Juá

Hill (Gouveia-MG). They form a typical “rosario”-shape structure, which is controlled by the stratigraphyand tectonic setting of the area. The veins are usuallyzoned and have been observed emplaced in quartzitesof the São João da Chapada Formation (EspinhaçoSupergroup). The latter covers mica-schists of the RioParaúna Supergroup and is overlain by a sill ofmetabasic rock. Main attitude of the quartz veins (aroundN05ºE/73ºNW e N18ºE/74ºSE) indicate possibleconduction direction and emplacement. Genetically theseveins are related to the formation of shear zones duringthe Brasiliano Cycle.

Keywords: quartz, mineral deposits, structural geology.

Geologia

Estruturação “em rosário” dos depósitos dequartzo hidrotermal do Morro do Juá

(Gouveia, MG)Mario Luiz de Sá C. Chaves

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IntroduçãoNa Serra do Espinhaço Meridio-

nal, uma infinidade de veios de quart-zo hidrotermal, gerados pela orogeniae metamorfismo do Brasiliano (Neo-proterozóico), se associam principal-mente a litologias metapelíticas do Su-pergrupo Espinhaço (Mesoproterozói-co), ou às faixas de milonitização dasrochas granitóides do Complexo Ba-sal (Arqueano). Os veios, de elevadapureza, em geral são minerados quan-do possuem espessura média superiora 1 m, sendo o material leitoso apro-veitado para fundição (redução da sí-lica em Si-metálico) e o material cris-talizado, para fins ópticos e/ou gemo-lógicos.

Diversos estudos visando à tipo-logia e aos aspectos mineralógicos des-ses veios permitiram a obtenção de umrazoável acervo de dados sobre suascondições genéticas (Carvalho, 1982,Dossin et al., 1990, Chaves et al., 1997,1999, Cruz, 2000, Favacho-Silva,2000). Na presente ocasião, tais veiosforam detalhados nas proximidades doMorro do Juá, ao norte de Gouveia,sendo que a interpretação do controlegeral dos corpos assim como os meca-nismos de seus emplacements consti-tuem-se nos principais objetivos dessetrabalho.

Geologia da área doMorro do Juá

Estudos preliminares sobre a re-gião, enfocando, na maior parte, seusaspectos litoestratigráficos, são devi-dos a Fogaça e Schöll (1984). Levan-tamentos recentes realizados pelosautores incluíram também os diver-sos aspectos estratigráficos e estrutu-rais que influenciaram na formaçãodos depósitos de quartzo da área, de-monstrando a existência de uma es-trutura braquissinclinal de eixos nor-te-sul e leste-oeste, onde, em seu flan-co oeste, uma zona de cisalhamentodesenvolve-se no contato por empur-rão do Supergrupo Espinhaço com rochasdo embasamento arqueano (Figura 1).

Complexo Pré-Espinhaço -Rochas graníticas

Rochas do Embasamento Cristali-no afloram na porção sudoeste da áreaem foco, constituindo regionalmente ofechamento ao norte da estrutura conhe-cida como “Anticlinal de Gouveia”(Pflug, 1965). Nessa área, o relevo é bas-tante aplainado, com poucos afloramen-tos formados de matacões isolados derochas graníticas, em termos petrográ-ficos compostas de quartzo, feldspatopotássico (caolinizado), plagioclásio, bi-otita e sericita, sendo que os K-feldspa-tos mostram formas sigmoidais, suge-rindo que a rocha tenha sido milonitiza-da. Segundo Hoffmann (1980), tais gra-

nitos apresentam aspectos mineralógi-cos que os permitem considerar comodo “tipo-s”.

Supergrupo Rio Paraúna

Aflorando a oeste e leste do Morrodo Juá, rochas xistosas normalmenteatribuídas ao Supergrupo Rio Paraúna(Fogaça & Schöll, 1984) sobrepõem-seaos granitóides do Complexo Basal,apresentando espessura aproximada de100 m. De modo típico, na parte oesteda área, tais litologias compõem um ali-nhamento estrutural de direção N20ºWevidente nas fotografias aéreas, carac-terizado em campo por uma encosta

Figura 1 - Mapa e perfil geológicos da área do Morro do Juá (Gouveia, MG).

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Veio de Quartzo

Fazenda

Estrada de Terra

Perfil G eológico

Lopólito de Rocha Metabásica

FM. Sopa-Brum adinho

FM. São João da Chapada

Filito Hematítico

Rochas G ranitóides

Contato geológico(tracejado quando inferido)

COM PLEXO PRÉ-ESPINHAÇO

Supergrupo R io ParaúnaSUPERGRUPO ESPINHAÇO

Falha de em purrão

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abrupta com desnível de 50-70 m, ondepodem ser perfilados os diversos litoti-pos constituintes da unidade. Na baseda seqüência (10-20 m), ocorrem clori-ta xistos finos, esverdeados, com cris-tais milimétricos de magnetita euédrica,que gradam em direção ao topo para ti-pos mais grossos, formando localmentemuscovita xistos e muscovita-quartzo-cianita xistos, que definem uma zona dedeformação mais acentuada.

Supergrupo Espinhaço -Filito hematítico

Essa rocha peculiar ocorre exclu-sivamente a leste da área, capeando di-retamente os litotipos xistosos do Super-grupo Rio Paraúna, com afloramentosisolados mas que fornecem uma cober-tura coluvionar generalizada com seixose blocos do material. A espessura totalda camada é inferior a 15 m, adelgaçan-do-se para oeste a julgar pelo seu com-pleto desaparecimento naquele setor doMorro do Juá. A rocha é constituída ex-clusivamente de sericita (65-80%) e he-matita (20-35%), com nódulos milimé-tricos de turmalina preta e hematita.Desde longa data, tais rochas são consi-deradas como magmáticas intrusivas, as-sociando-se, segundo os modelamentostectônicos regionais atualmente aceitos,às fases iniciais de abertura do rifte doEspinhaço, sendo datadas em 1,75 Ga(Dossin, 1994).

Formação São João daChapada

Essa unidade, integrante da porçãobasal do Supergrupo Espinhaço (GrupoDiamantina), aparece circundando oMorro do Juá, definindo a grande estru-tura braquissinclinal que caracteriza talfeição topográfica. A seqüência, de 100-120 m de espessura, é bastante hetero-gênea, constituída na base por quartzi-tos médios a grossos, muitas vezes mi-croconglomeráticos e com abundantesestratificações cruzadas acanaladas, quegradam em direção ao topo para quart-zitos finos, mais homogêneos, com es-tratificações plano-paralelas ricas emmarcas de ondas. Nessa última seção, ob-

servam-se, ainda, localmente, metarriti-mitos de areia fina e silte, em que a pre-sença de óxidos de ferro nas porções síl-ticas confere à rocha uma aparência deformação ferrífera bandada. A oeste daserra, a porção basal da unidade é trun-cada bruscamente pela zona de cisalha-mento, restringindo sua espessura à fai-xa de 20-30 m, onde se alojaram nume-rosos e quase contínuos veios de quart-zo, que serão detalhados nos capítulossubseqüentes.

Formação Sopa-Brumadinho

Essa unidade aparece na porçãocentral da área, constituindo o núcleo daestrutura braquissinclinal do Morro doJuá, com espessura (mínima) aproxima-da de 150 m. Ela é formada basicamen-te de quartzitos finos a médios, bastantemicáceos, que conferem à rocha umacoloração rósea de alteração. Em ape-nas um local (porção sudeste da estru-tura), observou-se um paraconglomera-do monomítico e pouco espesso (<1m),com seixos centimétricos de quartzo equartzito. Estratificações cruzadas, demédio porte e baixo ângulo são muitocomuns. Nas partes mais altas da serra,porém, separada por um patamar de des-nível marcante nas fotografias aéreas,aparece uma seqüência de quartzitos fi-nos e bem selecionados, com estratoscruzados de alto ângulo e grande porte,indicando prováveis depósitos eólicos,que talvez possam ser correlacionadosà Formação Galho do Miguel, que é es-tratigraficamente superior.

Rochas metabásicas

Ocorrendo em volta do Morro doJuá, um corpo extenso e homogêneo derocha metabásica com cerca de 120 mde espessura aloja-se em concordânciana zona de contato entre as formaçõesSão João da Chapada e Sopa - Brumadi-nho, podendo ser classificado em termosmorfológicos como um lopólito. Análi-ses petrográficas mostraram que na áreatal rocha é constituída de actinolita(>60%), plagioclásio, leucoxênio e ruti-lo, sendo classificada como um anfibo-

lito. A oeste da serra, essa litologia ser-viu como capeadora dos fluidos ascen-dentes, que formaram a estrutura “emrosário” dos veios de quartzo estudados.

Descrição e controleda mineralização dequartzo

Os veios de quartzo apresentamespessuras variáveis entre alguns milí-metros até 3 m, estando espalhados lon-gitudinalmente por 2,5 km segundo di-reção geral N20ºW. A conformação ge-ral desses veios na área permite deter-minar uma típica morfologia “em rosá-rio” para o depósito como um todo, deacordo com a conceituação de Routhier(1970), isto é, grandes massas isoladasou ligadas entre si por delgada porçãodo mesmo material (as “contas” do ro-sário) mineralizado segundo uma dire-ção definida. Cada uma dessas seçõespossui entre 10 e 30 m de comprimento(Figura 2). Em escala de afloramento,tal estrutura também é conhecida comopinch-and-swell, embora, nesse caso,uma conotação genética esteja envolvi-da (Ramberg, 1955).

Quando a espessura dos veios émaior que 2 m, um zoneamento pode serlocalmente observado, de modo seme-lhante ao já descrito por Carvalho (1982)na região de Pedro Pereira, ao sul deGouveia:

• Zona 1 (externa) - quartzito grosso en-caixante, bastante fraturado e parcial-mente recristalizado.

• Zona 2 (de borda) - podendo estar au-sente, em geral com menos de 30 cmde espessura, apresenta fragmentosbrechóides de quartzito cimentadospor quartzo leitoso bastante fraturadoe quebradiço.

• Zona 3 (maciça) - de quartzo branco-leitoso, maciço e pouco fraturado,constituindo o principal material la-vrado para obtenção do Si-metálicopor fundição.

• Zona 4 (de núcleo) - com freqüênciaausente, caracterizada por quartzo re-lativamente menos leitoso e algo cris-talizado, onde podem aparecer cavi-

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dades irregulares preenchidas por dru-sas de quartzo hialino, fumé ou cominclusões de clorita. Os cristais bemformados podem atingir no máximoalguns centímetros de comprimento,sendo utilizados na indústria gemoló-gica ou como material para coleção.

Tais veios são praticamente mono-minerálicos, notando-se, por vezes, ra-ros “filmes” contendo hematita e/ou óxi-do de manganês. Ocorrem segundo duasdireções evidentes, conforme pode serobservado nos estereogramas apresen-tados na Figura 3, definindo planos apro-ximadamente coaxiais com pólos máxi-mos em N5ºE/73ºNW e N18ºE/74ºSE.A zona 4 parece ser preferencial nosveios do primeiro grupo, concordantescom a estratificação original da rocha(Figura 4).

A mineralização de quartzo doMorro do Juá mostra um notável con-trole estratigráfico e estrutural. Assim,deve-se ressaltar que os veios ocorremexclusivamente alojados nos quartzitosgrossos da Formação São João da Cha-pada. Entretanto essa condição estrati-gráfica por si só tem pouca importân-cia, tendo em vista que a mesma forma-ção ocupa extensas área a leste da serra(Figura 1), onde a ocorrência de veiosde quartzo é desprezível.

Dessa maneira, o condicionamen-to da Formação São João da Chapadacomo uma camada “reservatório” a oesteda serra é o resultado de sua associaçãocom uma camada “alimentadora” de flui-

dos, basal (xistos e filonitos do Super-grupo Rio Paraúna), e uma camada “se-ladora” no topo (o lopólito de rocha me-tabásica) (Figura 5). Tal relacionamen-to é bastante conhecido na geologia dehidrocarbonetos, onde condições seme-lhantes são necessárias para a existên-cia de horizontes mineralizados em pe-tróleo e/ou gás.

Discussões quanto àgênese dos depósitos

Os dados apresentados demons-tram os diversos fatores que condicio-naram a formação dos veios com mor-

fologia em rosário nos quartzitos da For-mação São João da Chapada (Figura 3).Esses veios apresentam feições típicasde um depósito hidrotermal epigenéti-co, conforme observado pela sua asso-ciação com estruturas tectônicas e notá-vel extensão, além de contatos brecha-dos, indefinidos e não planos entre osveios e a encaixante, indicando forteinteração da solução mineralizante coma rocha hospedeira.

Carvalho (1982) descreveu um mo-delo bastante simples para o desenvol-vimento dos veios, onde fluidos quen-tes, saturados em sílica, ascenderam porzonas de fraqueza e depositaram sua car-

Figura 2 - Visão geral de uma das seções (ou “contas”) do rosário de quartzo, encaixadono quartzito da Formação da São João da Chapada, em lavra desativada a noroeste daserra do Juá.

Figura 3 - Estereogramas das atitudes dos planos de acamamentos nos quartzitos (A), foliações em xistos e filitos (B) e dos veios dequartzo (C).

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ga em zonas propícias. Em conseqüên-cia da diminuição da temperatura nosníveis crustais superiores, a solução tor-na-se supersaturada depositando o quart-zo onde possível. No Morro do Juá, evi-denciou-se também que a presença deuma rocha altamente homogênea e im-permeável (metabasito) agiu como umabarreira a essas soluções e, assim, oquartzito heterogêneo situado abaixodela absorveu toda a mineralização. Asduas direções preferenciais dos veios dequartzo, uma discordante (N05ºE/73ºNW) e outra concordante com a fo-liação local (N18ºE/74ºSE), indicam,

Figura 4 - Detalhe do veio de quartzo discordante (embaixo a direita da foto) passandoa concordante (parte superior) à foliação e acamamento do quartzito São João daChapada.

Figura 5 - Perfil geológico de detalhe a oeste da serra do Juá, mostrando o modeloesquemático de emplacement dos veios de quartzo e, na visão frontal (alto a esquerda),a morfologia geral “em rosário”.

Figura 6 - Gráf ico mostrando asolubilidade do quartzo em água pura comgradiente geotermobárico de 35oC e 300bar/km (segundo Fyfe et al., 1978).

respectivamente, as direções de condu-ção e deposição dos fluidos.

A formação dos veios de quartzona serra do Espinhaço ocorreu duranteo Ciclo Brasiliano (Uhlein et al., 1986).Nesse evento, condições de temperatu-ras próximas de 400ºC e pressões de4kbar foram verificadas (cf. Hoffmann,1980). Comparando-se tais dados comos representados na curva de solubili-dade do quartzo em água (Fyfe et al.,1978), algumas observações podem serdestacadas. Assim, a quantidade dequartzo que vai precipitar no intervalo

de 150º-300ºC será igual ou inferior a1g/kg de solução (Figura 6). Acima des-sa faixa, o índice de solubilidade aumen-ta sensivelmente, até atingir o intervalode 2-2,5 g/kg de solução, indicando queas condições de solubilidade do quartzonessas condições de T/P são suficiente-mente elevadas para explicarem a gran-de quantidade de quartzo presente emveios na região do Espinhaço.

Fyfe et al. (1978) determinaram quea quantidade de água necessária para aprecipitação de um determinado volumede quartzo é da ordem de 103 a 104 ve-zes maior do que o volume do veio.Admitindo-se, assim, que o rosário doMorro do Juá possua medidas uniformesde 2000 m (comprimento) x 100 m (lar-gura) x 1,5 m (espessura), o corpo re-sultante seria cubado em 300.000 m3.Para tal volume de quartzo, seria, então,necessário um volume aquoso da ordemde quase 3x109 m3. Considerando que amaior parte do Supergrupo Espinhaço(com quase 3000 m de espessura na re-gião) tenha sido originalmente formadade rochas areníticas, que são altamenteporosas, é bastante plausível admitir quea água contida nessa seqüência tenhasido suficiente para suprir a geração dosveios.

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ConclusãoControles semelhantes, definidos

pela presença de uma camada “reserva-tório” capeada por uma camada “sela-dora”, sob condições tectônicas de cisa-lhamento, parecem ser muito mais co-muns do que normalmente são conside-rados na bibliografia. Mesmo o traba-lho de maior detalhe sobre a formaçãodos veios de quartzo no Espinhaço (Car-valho, 1982) não deu a devida impor-tância à camada seladora, que se tornoubastante evidente, no caso ora estudado,pela sua constituição magmática. Assim,as condições de controle observadas po-deriam também ocorrer com outros lito-tipos e situações estruturais análogas epesquisas nesse sentido estão sendo efe-tuadas em outras regiões próximas.

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Artigo recebido em 20/11/2002 eaprovado em 6/1/2003.

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