Indicadores geoquímicos na prospeção de W e Sn: estudo aplicado à mina de Vale Pião, Góis

Relatório de estágio de mestrado em Geologia Económica, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2017O presente estudo visa a caracterização das mineralizações de W-Sn presentes no jazigo de Vale Pião procurando identificar potenciais guias geoquímicos e mineralógicos úteis para a prospeção mineral. Vale Pião foi alvo de exploração para ambos os metais, registando e uma produção considerável entre as décadas de 40 a 60 do séc. XX. A amostragem incidiu sobre um conjunto de sondagens realizadas nos anos 80, pelo Serviço de Fomento Mineiro (SFM), na área da antiga mina, com o objetivo de valorizar a região de Góis em termos de W e Sn. A escolha das amostras recaiu sobre os intervalos que registavam maiores teores em W e Sn, principalmente em brechas e filões mineralizados, e/ou onde se observa fenómenos de alteração hidrotermal. Constatou-se que a ocorrência de scheelite predomina sobre a volframite, sendo rara a ocorrência de cassiterite. Neste estudo foram reconhecidos três estilos de mineralização: brechas, filões e aplitos. Identificaram-se e classificaram-se 4 tipos de filões de quartzo (I, II, III e IV), do mais antigo para o mais recente, aumentando de diversidade em termos de associação mineral. Apenas os filões do tipo III e IV estão mineralizados, predominantemente em W (scheelite e volframite); no entanto, é nas brechas que esta mineralização atinge maior relevância (scheelite >> volframite). O preenchimento mineral das fraturas das brechas é variável bem como a natureza dos clastos que lhes serve de suporte. A variabilidade composicional e mineralógica apresentada por brechas e filões de quartzo sugere uma génese polifásica e prolongada no tempo. Identificou-se um aplito mineralizado em cassiterite, scheelite e volframite que sugere a proximidade a um granito não aflorante, e que pode estar associado à génese da mineralização de Vale Pião. Em todas as estruturas foram reconhecidos 3 estádios deposicionais: um inicial onde se formam os silicatos principais, os minerais portadores de W e Sn e a arsenopirite. O estádio seguinte corresponde à fase sulfuretada principal, caraterizada por maior abundância de esfalerite, pirite e pirrotite, e menor ocorrência de calcopirite. No estádio final precipitam fases minerais de Au-Ag, Bi (-Te) e Pb. A sobreposição do evento Au-Ag ao evento de W-Sn é visível em várias amostras, nomeadamente nas brechas. Com base em dados de fluorescência de raios-x e de microssonda eletrónica, observou-se variação ao nível de elementos maiores, menores e traço em diversos minerais como a scheelite, volframite, rútilo e biotite. A semelhante distribuição bimodal em Zr observada nos tungstatos, distingue duas gerações de scheelite e volframite e pode indicar que ambos precipitaram a partir de um semelhante fluido hidrotermal com maior ou menor enriquecimento neste elemento. Várias análises em rútilos, presentes nos metassedimentos, demonstram valores acima de 2 wt % em WO3 e SnO2, sugerindo que este mineral pode indicar proximidade ao evento mineralizante principal. A presença de F em filossilicatos, principalmente na biotite, onde se verificam maiores valores deste elemento, pode estar relacionada com o transporte de metais, sob a forma de complexos fluoretados, como o W e Sn. Cloritização, turmalinização e biotitização correspondem a fenómenos de alteração hidrotermal comuns que estão intimamente relacionados com o evento mais precoce que origina a scheelite, volframite e cassiterite e com o evento subsequente, onde se formam os sulfuretos. A associação tardia Bi-Au-Ag-Te-Pb , caraterizada pela associação electrum ± maldonite + bismuto nativo + bismutinite ± joseíte ± protojoseíte + galena, foi identificada em brechas e em filões de quartzo do tipo IV. Esta associação mineral é particularmente comum em amostras ricas em arsenopirite.The present study aims the characterization of W-Sn mineralization at Vale Pião deposit, searching for potential geochemical and mineralogical pathfinders useful in mineral exploration. Vale Pião was exploited in the past for both metals, recording a significant production between the 40s and 60s of the XX century. The sampling focused on a set of drill holes conducted in the 1980s by the SFM (Serviço de Fomento Mineiro) in the area of the former mine, with the intention of valuing the Góis region, namely for W and Sn. The samples selection was based on the intervals where the highest W and Sn grades were obtained, mainly in mineralized lodes and breccias and/or where effects related to hydrothermal alteration processes were observed. It was noted that the occurrence of scheelite was dominant over wolframite, with rare cassiterite. In this study three styles of mineralization were recognized: breccias, quartz lodes and aplites. Four types of quartz lodes (I, II, III and IV) were identified and classified, from the oldest to the most recent, with increasing diversity in terms of mineral association. Only the types III and IV of quartz lodes show mineralization, predominantly in W (scheelite and wolframite); however, it is in breccias that this mineralization reaches greater relevance (scheelite >> wolframite). The mineral infillings of breccia fractures are variable, as well as the nature of the clasts that supports them. The compositional and mineralogical variability observed in the quartz lodes and breccias, suggest a polyphasic and long-lived development path. It was identified an aplite with cassiterite, scheelite and wolframite mineralization, which suggests proximity to a hidden granite, that can be related to the genesis of the Vale do Pião ore-forming system. In all these structures 3 depositional stages were recognized: an initial one where the main silicates, the mineral phases bearing W and Sn and arsenopyrite were generated. The following stage corresponds to the main sulphide stage, traced by abundant sphalerite, pyrite and pyrrhotite, followed by chalcopyrite. The final stage includes mostly the precipitation of the Au-Ag, Bi (-Te) and Pb, mineral phases. The overlapping of the Au-Ag event on the W-Sn event is observed in several samples, namely in breccias. Based on X-ray fluorescence and electron microprobe data, significant variations in concentration were observed in major, minor and trace elements incorporated in several minerals, such as scheelite, wolframite, rutile and biotite. The similar bimodal distribution in Zr observed in tungstates distinguishes two generations of scheelite and wolframite and can indicate that both precipitate from a similar hydrothermal fluid variably enriched in Zr. Several rutile analyses, hosted in metassediments, show WO3 and SnO2 values above 2 wt % in, suggesting that these can be used as proxies to the main mineralizing event. The presence of F in phyllosilicates, mainly in biotite, where higher F contents are verified, may be related to the transport of metals, such as W and Sn, by fluoride complexes. Chloritization, tourmalinization and biotitization correspond to common hydrothermal alteration phenomena closely related to the earliest event that originated scheelite, wolframite and cassiterite, and to the subsequent event, where sulphides were formed. A later Bi-Au-Ag-Te-Pb stage, characterized by the association of electrum ± maldonite + native bismuth + bismuthinite ± joseite ± protojoseite + galena, was identified in breccias and in type IV quartz veins. This mineral assemblage is particularly common in arsenopyrite rich samples