Mineralogy and geochemistry of the hydrothermal alteration haloes related to the Mandoos ...

129 Pages·2017·11.12 MB·English

by  André Santos

UNIVERSIDADE DE LISBOA
FACULDADE DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA

Mineralogy and geochemistry of the hydrothermal alteration
haloes related to the Mandoos Volcanic Massive Sulphide
(VMS) deposit, Sumail Ophiolite, Oman

André Cravinho Santos

Mestrado em Geologia Económica
Especialização em Prospecção Mineral

Relatório de Estágio orientado por:
Jorge Manuel Verdilhão Figueiras e Ana Patrícia Marques de Jesus

2017

UNIVERSIDADE DE LISBOA
FACULDADE DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA

Mineralogy and geochemistry of the hydrothermal alteration
haloes related to the Mandoos Volcanic Massive Sulphide
(VMS) deposit, Sumail Ophiolite, Oman

André Cravinho Santos

Mestrado em Geologia Económica
Especialização em Prospecção Mineral

Relatório de Estágio orientado por
Ana Patrícia Marques de Jesus e Jorge Manuel Verdilhão Figueiras

2017

Em memória de José António Várzea Cravinho

TABLE OF CONTENTS
ACKNOWLEDGEMENTS/AGRADECIMENTOS ...................................................................................... III
ACKNOWLEDGEMENTS ........................................................................................................................ IV
RESUMO .................................................................................................................................................. V
ABSTRACT .......................................................................................................................................... VIII
ACRONYMS AND ABBREVIATIONS ...................................................................................................... IX
LIST OF FIGURES .................................................................................................................................. XI
LIST OF TABLES ................................................................................................................................ XIII
I. INTRODUCTION .................................................................................................................................... 1
II. GEOLOGICAL SETTING ...................................................................................................................... 5
II.1. REGIONAL SETTING – OPHIOLITE, OBDUCTION & GEODYNAMICS ........................................... 5
II.2. VOLCANOSTRATIGRAPHY AND MS ACCUMULATION ............................................................. 13
II.3. THE MANDOOS DEPOSIT ......................................................................................................... 15
III. LABORATORIAL AND ANALYTICAL PROCEDURES ....................................................................... 16
III.1. DRILL CORE RE-LOGGING AND SAMPLING ............................................................................. 16
III.2. SAMPLE PROCESSING ............................................................................................................. 16
III.2.1. PETROGRAPHY ............................................................................................................... 16
III.2.2. WHOLE-ROCK GEOCHEMISTRY ...................................................................................... 17
III.3. ANALYTICAL CONDITIONS ..................................................................................................... 17
IV. VOLCANIC SEQUENCE CHARACTERIZATION: HYDROTHERMAL ALTERATION HALOES AND
PETROGENETIC CONSIDERATIONS ....................................................................................................... 19
IV.1. PETROGRAPHY: TEXTURAL AND MINERALOGICAL CHARACTERIZATION .............................. 19
IV.2. MINERAL CHEMISTRY ........................................................................................................... 39
IV.2.1. SILICATES ...................................................................................................................... 39
IV.2.1.A. PYROXENES .................................................................................................. 39
IV.2.1.B. FELDSPARS .................................................................................................... 40
IV.2.1.C. CHLORITE GROUP .......................................................................................... 41
IV.2.1.D. INTERLAYERED CHLORITE-SMECTITE (CHL-SME) ........................................ 44
IV.2.1.D. ALUMINIUM RICH-PHYLLOSILICATES ........................................................... 44
IV.2.1.E. ZEOLITE GROUP ............................................................................................. 44
IV.2.2. CARBONATES ................................................................................................................. 45
IV.2.3. SULPHIDES ..................................................................................................................... 45
IV.2.4. PHOSPHATES .................................................................................................................. 47
IV.2.5. OXIDES........................................................................................................................... 47
IV.3. WHOLE-ROCK GEOCHEMISTRY.............................................................................................. 48
IV.3.1. MAJOR ELEMENTS ......................................................................................................... 48
IV.3.2. MINOR AND TRACE ELEMENTS ...................................................................................... 51
I
IV.3.2.1. C1-NORMALIZED REE ................................................................................... 51
IV.3.2.2. SPIDER DIAGRAMS ......................................................................................... 53
IV.3.3. ALTERATION INDICES .................................................................................................... 56
IV.3.4. ELEMENT MOBILITY ...................................................................................................... 58
IV.3.5. MASS BALANCES ........................................................................................................... 61
IV.3.6. COMPOSITIONAL CLASSIFICATION, VOLCANOSTRATIGRAPHY AND TECTONIC SETTING . 6
V. DISCUSSION AND CONCLUSIONS ...................................................................................................... 69
V.1. DISCUSSION ............................................................................................................................ 69
V.2. CONCLUSIONS ......................................................................................................................... 74
VI. REFERENCES ................................................................................................................................... 76
APPENDIX ............................................................................................................................................... X

II
AGRADECIMENTOS
Já que não há dissertação alguma sem esta parte (e, sejamos sinceros, quantas vezes ao folhear
teses apenas lemos resumos e agradecimentos), aqui segue o elenco de quem foi contribuindo, de
diferentes formas, para que se chegasse ao fim. Antes de mais, como a minha memória já não é o que
era (por sua vez, graças, em parte, a este trabalho), faltarão pessoas. Se aqui não estão, não é por mal.
Diria para me virem cravar um copo, que vontade não falta. Mas falta dinheiro, portanto fica para a
próxima.
Um especial agradecimento ao coordenador deste mestrado, Professor António Mateus, por todo
o apoio prestado e paciência consumida, mas também pela preocupação e a disponibilidade que
demonstrou, recorrentemente, no esclarecimento de dúvidas. Ao orientador Jorge Figueiras, pela leitura
atenta, pelas correcções e sugestões, que permitiram melhorar substancialmente o documento final. À
coorientadora deste trabalho, Ana Jesus, por todas as reuniões por Skype, pelas discussões, sugestões e
correcções que beneficiaram este trabalho. Devo-lhe ainda um agradecimento especial e pessoal, não só
por toda a preocupação, incentivo e amizade, mas também por me ter recebido de braços abertos em sua
casa, a 8500km da minha, como se fosse apenas um reencontro de velhos (não etariamente) amigos,
apesar de nos termos acabado de conhecer. Obrigado por teres tornado a estadia no inferno (aquilo é
quente!) muito mais agradável. Quero ainda agradecer à Professora Isabel Costa e ao ao Professor Pedro
Madureira, pelas preciosas correcções, sugestões e reparos, muitíssimo úteis na redacção de um
documento final substancialmente melhor que o provisório. Gostaria também de agradecer a todas as
pessoas que tornaram os meus dias na GUTech/Omã mais fáceis; um especial agradecimento à Céline
Ducassou, ao Wilfried Bauer, ao Bernhard Pracejus e à Amal. À Universidade de Aveiro, na pessoa do
Professor Fernando Rocha e de Maria Cristina Sequeira, pelo fornecimento de parte dos dados de
litogeoquímica. Ao Mathieu Bennoit, pela outra metade dos dados de geoquímica de rocha total, os
elementos traço, e pelas discussões relativas ao contexto geológico/geodinâmico. Ao Dr. Pedro
Rodrigues, pelos dados de microssonda e também por toda a simpatia e paciência a responder às minhas
questões existenciais relativas à química mineral. E por me mostrar que sou um nabo a fazer contas.
Aos meus amigos, da universidade e não só, devo também umas palavrinhas:
À Sofia, pelo enorme apoio e amizade, por ter sido (quase) minha mãe (também quem cria dois,
cria dois e meio), por todo o gasóleo gasto a fazer um desvio, à noite, quando podia estar a fazer o o-ó,
do qual se auto-intitula profissional. Pela companhia a horas obscenas na faculdade, que tornou o
trabalho pós-luz solar muito mais tolerável e também pelas incríveis pausas, a melhor parte das noitadas
sem fim. Além disso, devo-lhe também um agradecimento especial por ter sido fundamental para
manter, pelo menos, parte da minha sanidade mental; obrigado pelo enorme apoio e por me ter aturado
tanto tempo. Vamos à pausa! À Cristiana, por me ter deixado ocupar o sofá da sua casa algumas vezes,
pela amizade e apoio constantes, pela motivação, assim como pelos já, internacionalmente, conhecidos
bolos e doces, que fazem as delicias da malta do 4º piso do C6. À Rita (Ferraz), pela contagiante boa
disposição, pela simpatia e motivação, pela ajuda e por me ter deixado, tantas vezes, invadir a sua casa
e ocupar o sofá. Ao Bruno, por me ter aturado três meses em Omã sem ter cometido
homicídio…oportunidades não faltaram. À chefa Filipa, pela ajuda essencial no processamento
laboratorial das amostras, pela motivação, incentivo e puxões de orelhas (às vezes tem de ser!). Ao
Filipe, pela preocupação, incentivo e amizade (já lá vão 6 anos!), e por ser uma excelente pessoa e um
exemplo, a nível pessoal e científico; ao Ivo, pela boa disposição, apoio, motivação e toda a amizade,
também já longa; ao Zé, pelas pausas, “reuniões importantes” e pela companhia durante as noites
intermináveis na faculdade. Ao Marcelo e aos restantes amigos deste mestrado com quem passei
momentos inesquecíveis, Fred, Miguel, Velez e Hugo. Ao Soares, por todas as palavras de carinho e
amizade e pela constante preocupação; à Joana Duarte, pelas palavras de apoio, motivação e por todos
os chocolates deliciosos que trouxe da Suíça. Ao Pambu, pela preocupação e por, apesar de toda a
distância e tempo, continuar a ser o mesmo palhaço que ia comigo buscar chocolate e pão ao LIDL (bons
tempos). À Maja que, apesar de ter tido uma estadia curta em Portugal, se tornou uma ótima companheira
de trabalho e dos momentos de pausa, para beber uma cerveja e falar das banalidades da vida (em inglês
III
claro); agradeço-lhe também a amizade e todas as palavras de apoio e motivação. Ao “camarada”
Manuel Silva, por todas as discussões geológicas nas pausas para café. Um agradecimento especial
também à Rita (Pereira), Marcelino, Miguel Teixeira, Ana Medeiros, Ana Jacinto, Vanessa Pais e Joana
Ferreira, pela amizade e pela forma desinteressada com que me apoiaram ao longo deste(s) ano(s).
Depois de toda esta lamechice, vem outra, que deixo o melhor para o fim. Gostaria de agradecer
de forma muito especial aos meus pais, ao João e às minhas avós, que sempre me possibilitaram e
incentivaram, sem restrições, a seguir os estudos em algo que, pelo menos ao início, não faziam ideia
do que era (caramba, são só pedras!) – nem eu, passados seis anos, faço! Devo-lhes também um pedido
de desculpas, por todas as ausências. Obrigado pela enorme compreensão e pelo constante apoio.
Por fim, quero agradecer à pessoa a quem dedico este trabalho, que sempre me dirigiu palavras
de motivação, carinho, apreço e apoio e, infelizmente, não o pôde ver terminado.

IV