Geologia e petro-metalogênese da mineralização de ouro da mina São Bento, Quadrilátero Ferrífero - MG

A mineralização aurífera da mina São Bento, localizada na porção NE do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, foi estudada com métodos de campo e laboratoriais mineralógicos-petrográficos e geoquímicos, visando contribuir a petro-metalogênese desse depósito em ambientes greenstone belt arqueano. A mineralização ocorre no Grupo Nova Lima vulcano-sedimentar máfico estratigraficamente médio do greenstone belt arqueano Rio das Velhas (Supergrupo Rio das Velhas) em formações ferríferas bandadas (BIF) de tipo Algoma de fácies óxido com magnetita, carbonato, silicato, sulfeto e mistas. Levantamentos de campo e subsolo confirmam a atitude geral N30-35E/50-55SE do Grupo Nova Lima e sua subdivisão de mapeamento, na área do manifesto, em quatro unidades litoestratigráficas informais, de NW para SE designadas: Formação Ferrífera Inferior, Formação Grafitosa Basal, Formação Ferrífera São Bento e Formação Carrapato. A Formação Ferrífera São Bento, hospedeira da mineralização de ouro foi subdividida informalmente em Membro Ferrífero Basal, com até quatro horizontes mineralizados (Oeste, Middle, São Bento e Leste) e intercalações de BIF estéreis e xistos metapelíticos finos; e Membro Ferrífero do Topo, de BIF de fácies carbonato, óxido com magnetita e silicato. Todos os horizontes mineralizados são BIF de fácies sulfeto puras ou mistas, em proporções subordinadas variáveis, com fácies carbonato, óxido e silicato, apresentando correlação direta entre os teores de ouro e de sulfetos totais. Ouro e também todos os sulfetos, pirita, arsenopirita e pirrotita (principais) e esfarelita e calcopirita (subordinados) ocorrem em diversas gerações texturais e genéticas. Metamorfismo regional principal e tectônica causaram recristalização e deformação heterogênea nos sulfetos, como a concentração por segregação de cristais deformados de pirrotita, alongados e estirados na foliação. Diferentemente, pirita e arsenopirita ocorrem como cristais idioblásticos com bordas idiomórficas (sem inclusões) e partes internas ricas em inclusões de minerais de ganga, outros sulfetos e ouro, além de cristais idiomórficos (sem inclusões) neoformados; eventualmente, sofreram ainda processos rúpteis de fraturamento/quebra. O ouro ocorre principalmente como inclusões refratárias (\' OU =\' 20\'mü\'m - 250 \'mü\'m) livres ou intercrescidos nos concentrados de pirrotitas deformadas, sugerindo crescimento acretivo dos grãos durante a remobilização com redistribuição e recristalização principalmente da pirrotita, mas também dos demais sulfetos com inclusões primárias de ouro. Entre as diferentes fácies de BIF não existem diferenças geoquímicas significativas para os óxidos maiores e os metais de transição V, Cr, Co, Ni, e Zn, os quais ainda demonstram similaridades à BIF de Isua. Os teores de ETR para os BIF de fácies carbonato, óxido e sulfeto são similares, apresentando teores totais baixos e fracionamento dos ETR leves, assim como pronunciadas anomalias negativas de Ce e positivas de Eu. A mineralização aurífera de São Bento é estratiforme e de origem sedimentar vulcano-exalativa distal (singenética), por suas características geológicas, petro-metalogenéticas e geoquímicas. Processos tectono-metamórficos e hidrotermais posteriores geraram principalmente efeitos mineralógico-texturais e estruturais.The gold mineralization of the São Bento Mine in the NE of the Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, was studied with field and mineralogicaI, petrographical and geochemical laboratory methods, aiming at a contribution to the petrogenesis and metallogenesis of this deposit in an Archean greenstone belt environment. The mineralization occurs in the volcano-sedimentary mafic Nova Lima Group, the middle unit of the Rio das Velhas greenstone belt stratigraphical succession (Rio das Velhas Supergroup), in Algoma-type banded iron formations (BIF) of oxyde-magnetite-, carbonate-, silicate-, sulphide- and mixed facies. Field and underground studies confirmed N30-35E/50-55SE as the major structural outline of the Nova Lima Group and its subdivision in the mining-area into four informal lithostratigraphical NE-trending mapping units from NW to SE, named: Lower Banded Iron Formation (Formação Ferrífera Inferior), Basal Graphitic Formation (Formação Grafitosa Basal), São Bento Iron Formation (Formação Ferrífera São Bento) and Carrapato Formation (Formação Carrapato). The São Bento Iron Formation hosts the gold mineralization and was informally subdivided into the Basal Ferriferous Member (Membro Ferrífero Basal) containing up to four mineralized horizons (West, Middle, ,São Bento, and East) with intercalations of barren BIF and metapelitic schists, and the Ferriferous Member of the Top (Membro Ferrífero do Topo) of carbonate-, oxyde-magnetite-, and silicate-facies BIF. The mineralized horizons are sulphide-facies BIF, pure or mixed, in variable but subordinated proportions,with carbonate-, oxyde- and silicate-facies BIF. They show direct correlation between the gold contents and total sulphides. Gold and also all of the sulphides, pyrite, arsenopyrite and pyrrhotite (majors) and sphalerite and calcopyrite (minors) occur in various textural and genetic generations. The main regional metamorphism and tectonics caused recrystallization and heterogeneous deformation of the sulphides, for instance, the concentration through segregation of deformed pyrrhotite crystals into lenticular aggregates parallel to the foliation. Differently, pyrite and arsenopyrite occur as idioblastic crystals showing idiomorphic clean border zones (without inclusions) and internal parts rich in inclusions of gangue minerals, other sulphides and gold; they also occur as newly-formed clean idiomorphic crystals (without inclusions) and, both types, still underwent later ruptile deformations of fracturing/ breakage. Gold occurs mainly as refractory inclusions (\' OU =\' 20\'mü\'m - 250 \'mü\'m) free in the ore and intergrown in the lenticular concentrations of deformed pyrrhotites. The coarser gold grains suggest accretive growth during the metamorphic remobilization with redistribution, deformation and recrystallization mainly of the pyrrhotite, but also of other sulphides that contained refractory gold inclusions. The different BIF facies ot the São Bento lron Formation do not show significant geochemical differences for the major oxides and the transition metals V, Cr, Co, Ni and Zn, which, however, do show similiarities to the Isua-BIF. The REE contents of the carbonate-, oxydeand sulphide-facies are similar, too, showing low total-REE, fractionation of the light REE and clear negative anomalies of Ce and positive anomalies of Eu. In view of its geological, petro-metallogenetic and geochemical characteristics the gold mineralization of the São Bento mine is stratiform and considered of sedimentary volcanoexhalative distal (syngenetic) origin. Later tectono-metamorphic and hydrothermal processes caused mainly mineralogical-textural and structural modifications