Chemical fingerprint of iron oxides related to iron enrichment of banded iron formation from the Cauê Formation - Esperança Deposit, Quadrilátero Ferrífero, Brazil: a laser ablation ICP-MS study

Abstract

Chemical signatures of iron oxides from dolomitic itabirite and high-grade iron ore from the Esperança deposit, located in the Quadrilátero Ferrífero, indicate that polycyclic processes involving changing of chemical and redox conditions are responsible for the iron enrichment on Cauê Formation from Minas Supergroup. Variations of Mn, Mg and Sr content in different generations of iron oxides from dolomitic itabirite, high-grade iron ore and syn-mineralization quartz-carbonate-hematite veins denote the close relationship between high-grade iron ore formation and carbonate alteration. This indicates that dolomitic itabirite is the main precursor of the iron ore in that deposit. Long-lasting percolation of hydrothermal fluids and shifts in the redox conditions have contributed to changes in the Y/Ho ratio, light/heavy rare earth elements ratio and Ce anomaly with successive iron oxide generations (martite-granular hematite), as well as lower abundance of trace elements including rare earth elements in the younger specularite generations.KEYWORDS: high-grade iron ore; geochemistry; iron oxide; LA-ICP-MS analysis. RESUMO: As assinaturas químicas dos óxidos de ferro presentes no itabirito dolomítico e no minério de ferro de alto teor do Depósito de Esperança, localizado no Quadrilátero Ferrífero, indicam que processos policíclicos envolvendo mudanças nas condições químicas e de redox são res ponsáveis pelo enriquecimento em ferro na Formação Cauê do Supergrupo Minas. A variação nos conteúdos relativos de Mn, Mg e Sr nas diferentes gerações de óxidos de ferro encontradas no itabirito dolomítico, no minério de ferro de alto teor e nos veios de quartzo carbonato hematita associados à mineralização denotam uma estreita relação entre a formação do corpo de minério de ferro de alto teor e a alteração dos carbonatos. Isso indica que o itabirito dolomítico é o principal precursor do corpo de minério naquele depósito. Percolação de longa duração de fluidos hidrotermais e mudança nas condições de redox contribuíram para a alteração das razões Y/Ho, elementos terras raras leves/pesados e da anomalia de Ce com sucessivas gerações de óxido de ferro (martita hematita granular), bem como depleção dos conteúdos de elementos traço, incluindo os elementos terras raras das gerações mais recentes de especularita. PALAVRAS-CHAVE: minério de ferro de alto teor; geoquímica; óxido de ferro; análise por LA ICP MS.Chemical fingerprint of iron oxides related to iron enrichment of banded iron formation from the Cauê FormationEsperança Deposit, Quadrilátero Ferrífero, Brazil: a laser ablation ICP-MS study INTRODUCTIONThe genesis of high-grade iron ore bodies has been extensively discussed worldwide. Different processes such as hydrothermal syn-metamorphic (Guild 1953(Guild , 1957Dorr 1965Dorr , 1969, residual supergene (Dorr 1964; Eichler 1968;Melfi et al. 1976), or paleo-supergene enrichment (Morris 1980(Morris , 1987Harmsworth et al. 1990), and the juxtaposition of hypogene and supergene fluids (Hagemann et al. 1999(Hagemann et al....

Oxide chemistry and fluid inclusion constraints on the formation of itabirite-hosted iron ore deposits at the eastern border of the southern Espinhaço Range, Brazil

“…1. In the Piçarrão-Liberdade deposit-PLD, the paragenetic sequence of the iron oxides show three major chemical trends: (i) oxidation of kenomagnetite to hematite is followed by depletion of Mg, Oliveira et al, 2015).…”

Desenvolvimento microestrutural e de orientações cristalográficas preferenciais em agregados de hematita : resultados obtidos a partir de formações ferríferas do Quadrilátero Ferrífero-MG e modelagem viscoplástica

“…Dados geoquímicos da Formação Cauê (Rosière & Rios 2004, Spier et al 2007, Selmi et al 2009, Hensler et al 2014, Oliveira et al 2015, Mendes et al 2016 indicam distintas condições ambientais de formação do protominério e da posterior mineralização hidrotermal. Nos domínios de baixa deformação, a mineralização é caracterizada por percolação de fluidos de baixa a moderada salinidade e de baixa temperatura.…”

“…Embora este trabalho tenha como foco a influência de deformação plástica no desenvolvimento microestrutural e de orientações cristalográficas preferencias de hematita, uma elevada mobilidade de fluidos hidrotermais associada a mudanças nas condições de redox são também responsáveis pela mineralização de alto teor da Formação Cauê no Quadrilátero Ferrífero (Spier et al 2007, Rosière et al 2013, Hensler et al 2015, Oliveira et al 2015. A contribuição dos processos de dissolução e precipitação na evolução microestrutural e textural de hematita em formações ferríferas deve ser posteriormente investigada.…”