SEDEX heritage in tungsten-gold skarn deposits of Serra de Arga metamorphic suite: structural and paragenetical analysis of sulfide-rich calc-silicate rocks and its mineralizations

Abstract

In the sequence of a structural and geochemical study about the SEDEX to volcanic affiliation of some metamorphic units of Serra de Arga (Northern Portugal), attention was drawn towards Covas dome, located in the Silurian terrains of Serra de Arga. A prior geochemical data set for the meta-volcanic rocks suggests a transitional signature between mantle source alkali basalts and transitional-tholeiitic to transitional-calcalkaline magmatic series. The primitive genesis and emplacement of those rocks as well as some contemporary vanadium-rich exhalative facies are consistent with back-arc anoxic basin systems, precursor to rifting onset (Dias, 2011). At Cerdeirinha mine, one of the ore deposits of Covas Dome, tungsten mineralization, although remobilized by metassomatism, might be considered partially related to Silurian volcanic activity. Apparently in the main front of Cerdeirinha open pit, previously to the calcsilicate paragenesis of metasomatic type there would be structural devices and relics of syngenetic signatures of the SEDEX-type (Leal Gomes et al., 2011). The present study was focused mainly in the structures of the deposit, its survey and detailed analysis especially of the main clearing front of the open pit. Also, paragenetic analysis, E.P.M.A., and L.A.-I.C.P.-M.S. measurements were executed. In what regional metamorphism and ore geothermmobarometry concerns, hornblendeplagioclase intergrowth, chlorites and arsenopyrite were analysed. L.A.-I.C.P.-M.S. pyrite compositions are not clearly conclusive, but could be related with only sedimentary-exhalative setting or with a SEDEX signature overprinted due to hydrothermal alteration, adding up with some skarn-like assemblages. Contents of REE scheelite and apatite suggest a fluid fractionation and an order of crystallization sequenced from central to periphery of the rock exposures at the open pit domain. A Mn-rich indetermination was found, possibly related with a primordial submarine Mn-rich exhalation. This study did not found a clear and strict evidence of a protolithic SEDEX setting, however it shows some indications of this type of pristine depositions that must be thought of in future studies.

Subsequentemente ao estudo estrutural e geoquímico de assinatura vulcanogénica a exalativa de algumas unidades metamórficas da Serra de Arga (Norte de Portugal), atenção centrou-se no Domo de Covas, estrutura localizada nos terrenos silúricos da Serra de Arga. A génese das rochas primitivas, e de algumas fácies exalativas enriquecidas em vanádio, são consistentes com os sistemas de bacias anóxicas de retro-arc, precursoras do início do rifting (Dias, 2011). Na mina da Cerdeirinha, um dos jazigos do Domo de Covas, a mineralização de tungsténio, embora remobilizada pelo metassomatismo, pode ser considerada parcialmente relacionada com a atividade vulcânica silúrica. Aparentemente, na frente principal da mina a céu aberto da Cerdeirinha, anteriormente à paragénese calcossilicatada do tipo metassomática, existiriam dispositivos estruturais e relíquias de assinaturas singenéticas do tipo SEDEX (Leal Gomes et al., 2011). O presente estudo teve como foco principal as estruturas do depósito, levantamento e análise detalhada, principalmente da principal frente de mina a céu aberto. Além disso, a análise paragenética, e medições de E.P.M.A. e L.A.-I.C.P.-M.S. foram executadas. No que respeita à geotermobarometria de metamorfismo regional e minério foram analisados o intercrescimento hornblenda-plagioclase, clorites e arsenopirites. Relativamente às medições de pirite através de L.A.-I.C.P.-M.S., estas não são claramente conclusivas, contudo podem estar relacionadas apenas com a hipótese sedimentar-exalativa ou com uma assinatura SEDEX sobreposta pela alteração hidrotermal, que terá originado associações mineralógicas típicas de skarn. Os conteúdos de terras raras da scheelite e apatite sugerem o fracionamento do fluído e uma ordem de cristalização do centro para a periferia rochosa na frente de mina. Foi encontrada uma indeterminação enriquecida em Mn, possivelmente relacionada a exalações primordiais ricas em Mn. Este estudo não encontrou uma evidência clara e estrita de uma configuração protolítica SEDEX, contudo mostra algumas indicações deste tipo de deposição pristina, que deve ser pensada em estudos futuros.