Trace elements and Pb isotope variations in galena from the onça gold deposit, Mato Grosso, Brazil: fluid mixing from hydrothermal and crustal sources

Abstract

This study deals with the petrography of sulfídes and quartz veins, Pb isotopes, major and trace elements in galena, microthermometry and Raman spectrometry of fluid inclusions, with the objective of delineating temporal and spatial aspects of the fluid circulation patterns during the origin of the Onça gold deposit, Mato Grosso State, Brazil. The Pb isotope and mineral chemistry data indicate variable sources for the Pb isotopes, major (S and Pb) and trace elements (Sb, Ag, Zn and Se), with increases or decreases of the contents during the growth of the galena crystals. The results suggest that the variation may be due to the contamination of the hydrothermal solution by mixing with components derived from supracrustal host rocks of Pontes e Lacerda metavolcanic-sedimentary sequence. The mineral chemistry and fluids inclusion studies suggest two possible sources for the hydrothermal solutions: (1) deep solutions that originated during the regional metamorphism represented by the Aguapeí metamorphic event where the solutions present aqueous-carbonic composition and Iow salinity. Geologic control of the mineralization is in agreement with this hypothesis because the ore bodies are syntectonic with foliation formed during the Aguapeí event; (2) high contents of base metais indicates a plutonic influence in the origin of the fluids. Geologic controls also are in agreement with this hypothesis because pegmatitic intrusion was synchronous with the mineralizations. The Pb isotope and fluid inclusion relations allows the conclusions that the compositions of the hydrothermal solutes were variable during the emplacement of the quartz veins and the growth of galena crystals. The earlier solutes had hydrocarbons and were more radiogenic, whereas the later solutes had base metais and were less radiogenic. The Onça deposit originated during a metamorphic event by the effect of hydrothermal solutions related to plutonism, and with an important contribution from the host rocks as recorded by the influence of isotope, major and trace element compositions on the growth of ore-forming minerais.Este estudo compreende petrografia de sulfetos e veios de quartzo, elementos traços, maiores e isótopos de Pb em galena, microtermometria e espectrometria Raman em inclusões fluidas com o objetivo de delinear aspectos temporais e espaciais da circulação de fluídos durante a origem do depósito aurífero do Onça, Estado do Mato Grosso. Os resultados de isótopos de Pb e a química mineral indicam uma fonte variável para os isótopos de Pb e para elementos maiores (S e Pb) e elementos traços (Sb, Ag, Zn e Se) com aumentos e diminuições nos seus conteúdos durante o crescimento dos cristais de galena de forma que esta variação pode ser resultado da contaminação da solução hidrotermal pelas rochas supracrustais encaixantes da Seqüência Metavulcano-sedimentar Pontes e Lacerda. A química mineral e o estudo das inclusões fluídas sugerem dois tipos de fontes para as soluções hidrotermais: (1) soluções originadas em profundidade durante o metamorfismo regional representado pelo evento Aguapeí, com soluções aquocarbônicas e de baixa salinidade, hipótese corroborada pela concordância dos corpos de minério com a foliação regional gerada por este evento; (2) altos valores de metais básicos indicam uma influência plutônica na origem dos fluídos. Os isótopos de Pb e os estudos de inclusões fluídas analisadas conjuntamente permitem concluir que a composição das soluções hidrotermais foram variáveis durante o emplacement dos veios de quartzo e o crescimento dos cristais de galena. As soluções iniciais apresentam CR, na sua composição e são mais radiogênicas. As soluções finais apresentam metais básicos em sua composição e são menos radiogênicos. Como conclusão é possível sugerir que o depósito do Onça foi originado durante um evento metamórfico por soluções hidrotermais com influência de plutonismo, com uma importante contribuição das rochas encaixantes na composição isotópica do Pb, nos elementos maiores e traços durante o crescimento dos minerais de minério

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