Capítulo 5 Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

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1 Capítulo 5 Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

2 41 CAPÍTULO 5 ASPECTOS PETROGRÁFICOS E TEXTURAIS DAS ROCHAS PLUTÔNICAS Introdução. Este capítulo enfoca as características petrográficas das rochas plutônicas, tanto com relação aos seus aspectos macroscópicos, considerando texturas e estruturas, como também aspectos microscópicos, feições mineralógicas e microtexturais. Para a caracterização de propriedades óticas, identificação mineral e de microtexturas, foram utilizados os textos básicos de Phillips (1980), Deer et al. (1966, 1982, 1996), Roubault (1982) e Hibbard (1995). Na classificação petrográfica, foi empregada a terminologia proposta por Streckeisen (1976), com o plote dos valores modais de quartzo, feldspato alcalino e plagioclásio no diagrama Q-A-P. Para uma melhor identificação das possíveis fácies e/ou subfácies, usou-se o diagrama Q-(A+P)-M do mesmo autor. Esses valores modais (tabela 5.1 a 5.5) foram obtidos a partir da contagem de pontos (em média 1000 pontos por seção), com o auxílio do contador de pontos tipo Swift modelo F. Para uma melhor identificação das litologias, os minerais máficos, quando presentes em quantidade superior a 5%, aparecem na ordem crescente de abundância, precedendo o nome da rocha. De acordo com os diferentes padrões texturais encontrados nas fases minerais, adotou-se uma seqüência numérica (1, 2, 3 etc.) para diferenciar esses minerais. As simbologias NX e N//, encontradas nas fotomicrografias, representam nicóis cruzados e paralelos, respectivamente Aspectos Gerais e Nomenclatura. O estudo petrográfico das rochas plutônicas foi efetuado a partir de um total de 53 seções delgadas, sendo 16 para o álcali-feldspato granito (Plúton Caxexa), 8 para o anfibóliobiotita granito (Plúton Cabeçudo), 14 para o biotita microgranito, 9 para as rochas básicas a intermediárias e 6 para o granitóide aluminoso. Para a nomenclatura das rochas plutônicas, utilizaram-se as terminologias propostas por Streckeisen (1976) e Le Maitre (1989). De acordo com o diagrama da figura 5.1, as rochas do Plúton Caxexa são representadas exclusivamente por álcali-feldspato granitos, em virtude do caráter albítico (An0-2) do plagioclásio. Observa-se que a mineralogia máfica nunca ultrapassa os 10% modais, classificando essas rochas como hololeucocráticas. Essa composição é praticamente idêntica a de rochas alcalinas associadas à Zona de Cisalhamento Remígio-Pocinhos (ZCRP), descritas por R.S.C. Nascimento (1998) e Nascimento et al. (1999b). Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

3 42 Figura a) Diagrama Q-A-P e Q-A+P-M (Streckeisen 1976) com os campos das séries magmáticas, de acordo com Lameyre & Bowden (1982) para as rochas plutônicas aqui estudadas. b) Diagrama classificatório Pl-Px-Hb (Le Maitre 1989), para os termos menos diferenciados das rochas básicas a intermediárias. Legenda: 2. álcali-feldspato granito; 3b. monzogranito; 4. granodiorito; 5. tonalito; 8. monzonito; 9. monzodiorito/monzogabro; 10. diorito/gabro. tr. trondhjemítico; th. tholeítico; calc. cálcio-alcalino; mz. monzonítico; al. granitóides aluminosos em províncias alcalinas; alc. alcalino; mob. mobilizados crustais. As rochas do Plúton Cabeçudo plotam no campo de monzogranitos, com algumas amostras plotando como granodioritos (fig. 5.1a). A mineralogia máfica é bastante variada, oscilando entre 13,2 a 54,3%, desta forma, caracterizando essas rochas como leucocráticas a mesocráticas. Os diques e soleiras de microgranitos representam anfibólio-biotita Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

4 43 monzogranitos, com algumas amostras plotando no campo de granodioritos, semelhante o que ocorre para as rochas porfiríticas. Há uma pequena variação na quantidade de minerais máficos (2,9-13,4%), o que permite classificá-las como rochas hololeucocráticas a leucocráticas. As rochas da suíte básica a intermediária quando plotadas no diagrama Q-A-P apresentam uma variação composicional gradativa, oscilando desde termos gabróides até monzogabros e monzonitos (fig. 5.1a). As que plotaram no campo dos dioritos/gabros foram submetidas ao diagrama 5.1b, com a finalidade de classificá-las mais apropriadamente. Neste caso, elas são gabronoritos, principalmente devido a sua baixa quantidade de anfibólio, em média nunca ultrapassando os 3% modal. As rochas básicas a intermediárias apresentam como minerais máficos principalmente piroxênios e biotita, chegando a atingir 35% nas rochas mais diferenciadas e 43% nas menos evoluídas. Desta forma, em termos de índice de cor elas são melanocráticas a leucocráticas. As rochas aluminosas (tipo-s), que são pobres em feldspato alcalino, classificam-se como tonalitos, no diagrama Q-A-P (fig. 5.1a). A grande quantidade de minerais máficos, em especial biotita e granada, confere a essas rochas um caráter mesocrático, com apenas uma amostra plotando no campo dos tipos leucocráticos (fig. 5.1a). Sintetizando, os dados petrográficos permitem distinguir claramente a suíte básica a intermediária, os álcali-feldspato granitos e os granitóides aluminosos, em termo de seus conteúdos relativos em quartzo e feldspatos (fig. 5.1a). As rochas do Plúton Cabeçudo e os biotita microgranitos são modalmente indistintas no diagrama Q-A-P (fig. 5.1a). Estes dois últimos grupos podem, todavia, ser distinguidos pelo total de minerais máficos (maior no Plúton Cabeçudo) e conteúdo de anfibólio (raros ou ausentes nos biotita microgranitos) Descrição Petrográfica Álcali-feldspato granito (Plúton Caxexa). Macroscopicamente, não há variações faciológicas proeminentes neste plúton. Predominam rochas hololeucocráticas, de composição álcali granítica (fig. 5.1a), textura equigranular, coloração cinza esbranquiçada a rósea, e granulação fina a média. De ocorrência localizada, registram-se bandas esverdeadas, de espessura milimétrica a centimétrica, enriquecidas em clinopiroxênio, formando por vezes um acamamento magmático, bem como nódulos milimétricos de granada vermelho-amarelada. Volumetricamente subordinadas e sem localização preferencial ao longo do maciço, destacam-se as seguintes fácies: i) tipos com textura média, inequigranular, microporfiríticos, com fenocristais milimétricos de feldspato alcalino, ocorrendo como soleiras ou diques (truncam em baixo ângulo tramas de litologias prévias) de espessura decimétrica a métrica nos Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

5 44 leucogranitos alcalinos descritos acima, ou em micaxistos e ortognaisses do substrato; ii) tipos de textura inequigranular, com fenocristais globulares de quartzo cinza-azulado em uma matriz fina, homogênea; iii) duas gerações de diques de pegmatito médio a grosso, de composição álcali granítica (com turmalina), a mais antiga anterior aos microgranitos, e outra posterior, sendo que todas as fácies apresentam as mesmas tramas lineares magmáticas. A composição modal (tabela 5.1) e as texturas das rochas que compõem o maciço em questão são bastante homogêneas, em acordo com seus aspectos macroscópicos. A mineralogia essencial é representada por feldspatos (microclina e albita) e quartzo, os quais perfazem entre 90,2% e 99,0% do conjunto de minerais, enquanto as fases máficas variam entre 1,0% e 9,8%. O mineral máfico dominante é o clinopiroxênio, que pode atingir 7%, ocorrendo ainda os acessórios titanita, granada (atinge 4% em algumas amostras), opacos, allanita, zircão e apatita. Algumas amostras de borda do corpo mostram maior proporção de minerais secundários (sericita, carbonato) provenientes de alteração de feldspatos e clinopiroxênio. A textura observada é normalmente equigranular a ligeiramente inequigranular, com freqüentes mosaicos poligonais de feldspato al calino e albita. Via de regra, os grãos de feldspatos e quartzo possuem formas alongadas ou definem laminações que produzem uma trama planar em praticamente todas as amostras. Nas rochas contendo granada, observa-se, adicionalmente, a textura esquelética deste mineral. A microclina ocorre como cristais subédricos a anédricos, em parte micropertíticos (tipo filetes), localmente com geminação segundo a lei albita-periclínio, associada a restos de geminação Carlsbad, podendo evidenciar transformação ou reequilíbrio subsolidus de feldspato potássico monoclínico de mais alta temperatura (ortoclásio), para feldspato triclínico de mais baixa temperatura (microclina). Possui dimensões de até 2,5 mm, além de microfraturas preenchidas por carbonatos e inclusões de plagioclásio, titanita e clinopiroxênio. No tocante ao plagioclásio, é possível reconhecer dois tipos texturais, conforme segue. O PL1 corresponde àqueles inclusos nos cristais maiores de microclina; apresenta formas subédricas, geminação polissintética e dimensões de até 0,4 mm, e estimativa do teor em anortita (método Michel-Lévy) inferior a 4%. O PL2 (albítico An0-2, dados de microssonda), encontra-se na matriz da rocha, exibindo morfologia subédrica a anédrica, também com geminação polissintética, tamanho variando de 0,2 a 0,7 mm, contendo inclusões de zircão, titanita e apatita. O quartzo ocorre como cristais anédricos, com dimensões entre 0,2 e 0,5 mm, apresentando extinção ondulante e localmente desenvolvendo textura em mosaico poligonal. Possui inclusões de zircão, titanita, apatita, opacos e plagioclásio, denotando sua recristalização tardia. Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

6 45 Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

7 46 O clinopiroxênio tem coloração verde acastanhada a verde escura, forte absorção, ângulo de extinção (Z^c) de e elongaçã o negativa. Ocorre como grãos subédricos a anédricos, em associação com cristais quadráticos de minerais opacos. Pode ter inclusões de zircão. Análises com microssonda eletrônica (cap. 6) permitem distinguir dois tipos de piroxênios: i) aegirina-augita - presente nas fácies cujas associações minerais não possuem granada; ii) hedenbergita observada nas rochas portadoras de granada (foto 5.1). Nas proximidades de zonas de cisalhamento e bordas do plúton, verifica-se a maior abundância de transformação do clinopiroxênio para carbonatos. A granada é encontrada sob duas formas texturais. A primeira está associada com hedenbergita, com a qual exibe contatos interdigitados ou interlobados, tem cor amarela clara, hábito euédrico, e tamanho inferior a 0,6 mm. Nestes casos, sugere-se que a granada se formou por reações envolvendo o clinopiroxênio (foto 5.1). O segundo tipo tem cor amarela escura, hábito intersticial, esquelético ou em atol (foto 5.2), com freqüentes inclusões de plagioclásio e quartzo, atingindo dimensões milimétricas, destacando-se do conjunto de outros minerais. Composicionalmente, os dois tipos texturais são similares, verificando-se teores de 82-88% mol de andradita, 3-6% de grossulária, 3-6% de espessartita e 1-6% de almandina (mais detalhes no cap. 6). A titanita é euédrica a subédrica, de tamanho inferior a 0,5 mm, tendo forma losangular, cor castanha escura, podendo mostrar geminação simples; aparece como inclusões em quartzo, Pl2 e microclina. Os minerais opacos são predominantemente magnetita, encontrada como grãos subédricos de hábito quadrático e tamanho inferior a 0,4 mm. Um outro tipo com borda de titanita deve representar ilmenita. Zircão e apatita definem cristais euédricos, menores que 0,2 mm, encontrados como inclusões em quartzo, feldspatos e clinopiroxênio. A allanita é muito rara, sendo encontrada como cristais amarelo acastanhados, zonados, euédricos a subédricos, comumente inclusos em quartzo, alcançando até 0,4 mm. Carbonato e sericita são produtos de transformação de clinopiroxênio e plagioclásio, onde preenchem fraturas ou se acomodam em planos cristalográficos e terminações destes minerais Anfibólio-biotita granito (Plúton Cabeçudo). São rochas leuco a mesocráticas, de composição granodiorítica a granítica (fig. 5.1a), textura média a grossa, com cristais de feldspato potássico medindo até 4 cm de eixo maior. Em regiões de forte deformação, quartzo e feldspatos encontram-se estirados, definindo faixas lenticulares. Os fenocristais estão dispersos em uma matriz de granulação fina a média e coloração cinza escura, composta por níveis de quartzo+feldspato e anfibólio+biotita. Macroscopicamente, é possível notar bordas recristalizadas de quartzo+feldspato ao redor dos Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

8 47 fenocristais de feldspato potássico. Bandas milimétricas, ricas em anfibólio+biotita e quartzo+feldspato (com barras de quartzo), contornam os fenocristais de feldspato potássico, gerando a textura augen. Biotita e anfibólio são os máficos principais, com titanita, opacos, zircão e apatita como mineralogia acessória (tabela 5.2). Cristais de mica branca, clorita e epídoto granular representam produtos de substituição de plagioclásio, biotita e anfibólio. Tabela Composição modal representativa do anfibólio-biotita granito (Plúton Cabeçudo). Plúton Cabeçudo granodiorito monzogranito Minerais MA-272B MA-177A MA-160A MA-272A MA-175 MA-161A MA-271 MA-177B X Qz 13,4 20,9 17,0 19,3 19,6 22,9 26,3 29,5 21,1 4,8 Pl 24,8 38,7 19,8 20,8 37,8 29,1 20,2 23,8 26,9 7,2 Kf 7,5 16,9 14,6 26,1 26,1 17,3 40,1 17,8 20,8 9,2 Bio 26,6 10,8 33,5 22,7 8,3 14,9 7,7 17,7 17,8 8,6 Anf 26,7 6,7 7,8 9,2 6,7 10,4 3,6 5,3 9,6 6,8 Tit 0,6 0,8 2,2 0,8 0,3 2,4 0,9 1,8 1,2 0,7 Alan - - Tr - - 0,2 Tr - Tr Epid Tr 2,1 3,0 - Tr 0,1-1,4 0,8 1,1 Op 0,1 1,5 0,7 0,1 1,0 1,6 0,6 2,1 1,0 0,7 Ac 0,2-1,1 0,7-0,9 0,4 0,5 0,5 0,4 Sec 0,1 1,6 - - Tr - - 0,1 0,2 0,5 Total 100,0 100,0 99,7 99,7 99,8 99,8 99,8 100,0 99,9 0,1 Q 29,3 27,3 32,9 29,1 22,6 33,0 30,4 41,5 30,8 5,1 A 16,4 22,1 28,3 39,3 31,6 24,9 46,3 33,5 30,3 9,0 P 54,1 50,6 38,4 31,3 45,6 41,9 23,3 25,0 38,8 10,1 M 54,3 23,5 48,3 33,5 16,3 30,5 13,2 28,9 31,1 13,4 Q 13,4 20,9 17,0 19,3 19,6 22,9 26,3 29,5 21,1 4,8 A+P 32,3 55,6 34,7 47,2 64,1 46,6 60,5 41,6 47,8 10,8 Legenda: Qz = quartzo; Pl = plagioclásio; Kf = feldspato alcalino; Bio = biotita; Anf = anfibólio; Tit = titanita; Alan = allanita; Epid = epidoto; Op = opacos; Ac = acessórios (zircão + apatita); Sec = secundários (mica branca + clorita); Q = quartzo; A = feldspato alcalino; P = plagioclásio; M = somatório de máficos; Q = quartzo; A+P = feldspato alcalino + plagioclásio; Tr = Traços. Os cristais de microclina representam os augens e possuem tamanho de até 8 mm. São fenocristais subédricos a anédricos com pertitas do tipo filetes e vênulas e geminação do tipo albita-periclínio (foto 5.3), associada à Carlsbad, podendo indicar transformação de ortoclásio para microclina. Há inclusões de plagioclásio, biotita e opacos. Nos contatos entre cristais de microclina, forma-se textura mirmequítica do tipo bulbosa (Phillips 1980), como também nos contatos com plagioclásio. Os cristais maiores e mais deformados possuem bordas com grãos menores neoformados, semelhantes aos que ocorrem dispersos na matriz, com diâmetro menor que 1 mm. O plagioclásio (Pl1 - An22-28, dados de microssonda) é encontrado como cristais subédricos a anédricos com tamanho inferior a 1,5 mm. Ocorre com geminação polissintética contínua e localmente parcial, podendo ter zonação normal. Comumente mostra transformação para epídoto granular, e pode existir como cristais inclusos na microclina. Um outro tipo textural (Pl2 = An24-29) exibe textura poligonal e extinção ondulante de intensidade Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

9 48 variada, estando presente na matriz. O Pl3 é observado nos contatos com cristais de microclina, representando mirmequitas, ou incluso nos cristais maiores de microclina. Texturalmente são identificados três tipos de quartzo. O Qz1 refere-se aos grãos com cerca de 1,5 mm de dimensão, anédricos e com extinção ondulante em bandas. Os cristais menores (< 1,5 mm), representam o Qz2 e ocorrem recristalizados sob a forma de fitas (ribbons) paralelas à foliação S3, também possuindo extinção ondulante. O Qz3 compreende as formas vermiculares encontradas nas mirmequitas. A biotita possui hábito lamelar, subédrico a anédrico e pleocroísmo intenso nas cores castanho claro a escuro. Pode ter inclusões de zircão, opacos e titanita, e o contato com o anfibólio é interdigitado, sugerindo uma cristalização ou recristalização simultânea entre esses dois minerais. É possível reconhecer a alteração para clorita, associada à presença de finos cristais de opacos ao longo dos planos de clivagem. Epídoto e titanita também podem ser formados através da desestabilização da biotita e do anfibólio (foto 5.4). O anfibólio é subédrico, com tamanho máximo de 1,2 mm, pleocroísmo variando de verde escuro a verde acastanhado, ângulo de extinção (Z^c) oscilando entre e ângulo 2VX estimado em 70, sugerindo ser um anfibólio do grupo das hornblendas. Pode ter inclusões de titanita, zircão, opacos e apatita. É freqüente a transformação para clorita, epídoto e opacos. A titanita (Tit1) ocorre como cristais subédricos com tamanho inferior a 0,8 mm e cor castanha clara, por vezes apresentando seções losangulares. Possui inclusões de opacos e está inclusa em anfibólio, biotita, quartzo e feldspatos. É comum ter-se titanitas, denominadas de Tit2, bordejando cristais de opacos, geradas por processo de esfenitização. Uma terceira geração (Tit3) está relacionada à transformação de anfibólio+biotita, ocorrendo como cristais menores que 0,3 mm. Os minerais opacos são subédricos, por vezes de forma quadrática, seguindo a clivagem da biotita, e distribuídos aleatoriamente na matriz. Possuem tamanho menor que 0,7 mm e estão inclusos em quartzo e feldspatos ou com coroas de Tit2 sendo denominados de Op1 (foto 5.5). Os Op2 são anédricos, menores que 0,2 mm, e ocorrem como produtos de transformação de biotita e anfibólio. O epídoto ocorre sob duas formas distintas. O Ep1 compreende cristais subédricos, subordinadamente euédricos, menores que 1,0 mm e com pleocroísmo variando em tons de amarelo. Mostra extremidades arredondas, às vezes com geminação simples, podendo indicar cristais magmáticos. O Ep2 é subédrico a anédrico, com tamanho inferior a 0,4 mm, desenvolvendo-se a partir da transformação tardia de biotita (foto 5.4), anfibólio e plagioclásio, claramente tratando-se de epídotos secundários. A allanita ocorre preferencialmente como cristais subédricos, de tamanho menor que 0,4 mm, coloração amarelada, podendo ter geminação simples ou estar parcialmente metamictizada.. O zircão e a apatita são euédricos, menores que 0,2 mm, exibindo seções prismáticas alongadas com bordas arredondadas. Estão inclusos nos minerais essenciais da rocha, bem Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

10 49 como em biotita e anfibólio. Mica branca e clorita representam minerais de transformação de plagioclásio e biotita, respectivamente Biotita microgranito. São rochas hololeucocráticas a leucocráticas, de composição monzogranítica (fig. 5.1a). Possuem coloração rósea ou acinzentada e textura equigranular fina, sendo o somatório de minerais félsicos (microclina, plagioclásio e quartzo) superior a 90% (tabela 5.3). A biotita representa o mineral máfico dominante, ocorrendo ainda titanita, anfibólio, allanita, opacos e zircão como mineralogia acessória. Muscovita, epídoto e clorita representam produtos de transformação tardi-magmática de biotita e anfibólio. A microclina ocorre como cristais subédricos a anédricos, com tamanho atingindo até 4 mm. Exibe geminação albita-periclínio e textura pertítica venular ou em barras. Os cristais maiores podem ter inclusões de biotita, quartzo, plagioclásio e titanita, dando um aspecto poiquilítico à microclina. Os plagioclásios são individualizados em três tipos texturais. O Pl1 apresenta-se como grãos subédricos, inclusos nos cristais maiores de microclina, possuindo tamanho inferior a 0,4 mm e geminação polissintética. O Pl2 (An15-22, dados de microssonda) compreende os grãos da matriz, sendo subédricos a anédricos, com tamanho que variam de 0,3 a 0,8 mm e portando macla polissintética, às vezes associada à Carlsbad, e zoneamento normal. O Pl3 representa os tipos mirmequíticos, desenvolvidos nos contatos entre Pl2 e microclina. São identificados dois tipos texturais de quartzo. O Qz1 ocorre como cristais anédricos com tamanho inferior a 0,8 mm e textura em mosaico poligonal. O Qz2 corresponde aos tipos vermiformes encontrados na textura mirmequítica. A biotita ocorre como cristais lamelares subédricos, de cor marrom clara a avermelhada, freqüentemente inclusos em grãos de microclina, quartzo e Pl2. Como produto de desestabilização de biotita, destacam-se muscovita, clorita e opacos. Os cristais de titanita são subédricos e não ultrapassam 0,3 mm em tamanho, sendo encontrados como inclusões em microclina, biotita, quartzo e Pl2 (Tit1) ou associados à transformação de minerais opacos (Tit2). O anfibólio é anédrico, não ultrapassando 0,5 mm, tendo como características óticas o pleocroísmo verde escuro a verde acastanhado, ângulo de extinção (Z^c) de e 2VX de 65, sugerindo tratar-se de um anfibólio do grupo das hornblendas (foto 5.6). Transformações tardias desse mineral originam clorita, epídoto e opaco. São identificados dois tipos texturais de opacos. O Op1 é subédrico, tem tamanho entre 0,2 e 0,4 mm, mostra bordas de titanita e está incluso em Pl2 e quartzo. O Op2 representa cristais Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

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12 51 anédricos, formados a partir da desestabilização de biotita. A allanita é tabular, anédrica, bastante metamictizada (foto 5.7), de cor amarela escura. O zircão e a apatita são prismáticos curtos, euédricos, de cor castanha escura e incolor, respectivamente, ambos com tamanho inferior a 0,2 mm. Estão inclusos em Pl2, microclina, anfibólio e biotita. Mica branca (muscovita), epídoto granular e clorita representam cristais anédricos com tamanho inferior a 0,4 mm, provenientes da alteração de biotita, plagioclásio e anfibólio Gabronorito a Monzonito (Suíte Básica a Intermediária). As rochas da suíte básica a intermediária apresentam uma grande variedade petrográfica, representando-se desde os termos gabronoríticos até os monzoníticos, mais evoluídos (fig. 5.1a,b). No primeiro caso, constituem rochas mesocráticas a melanocráticas, de textura fanerítica fina, com mineralogia essencial constituída de dois piroxênios, biotita, plagioclásio e k-feldspato. Opacos, anfibólio, titanita, quartzo, apatita e zircão compreendem as principais fases acessórias. Os termos mais diferenciados correspondem a rochas leucocráticas a mesocráticas, com textura equigranular, variando de fina a média, contendo maior quantidade de feldspato potássico e menos biotita (tabela 5.4). O plagioclásio (An21-31; dados de microssonda) tem formas tabulares, curtas ou alongadas, subédricas a anédricas, com dimensões variando de 0,4 a 2,0 mm. Possuem geminação polissintética, por vezes associada a geminação do tipo Carlsbad, bem como zonação normal. Em alguns cristais, é possível perceber alterações para saussurita nas suas partes centrais, ou formação de carbonato em microfraturas. Ocorrem inclusões de zircão, opacos, apatita, biotita e piroxênios. A microclina ocorre mais abundantemente nas fácies mais diferenciadas, possuindo formas subédricas a anédricas, e geminação albita-periclínio e/ou Carlsbad. Em alguns cristais, observam-se texturas de exsolução pertítica. Fenocristais subédricos são comuns, podendo atingir até 4,0 mm, com inclusões de titanita, biotita, piroxênios, e grãos de opacos. O quartzo é anédrico, com forte extinção ondulante, podendo desenvolver barras lenticulares, sempre com tamanho dos cristais não ultrapassando 0,3 mm. O ortopiroxênio ocorre como cristais subédricos a anédricos, com dimensões entre 0,6 e 2,0 mm. Características tais como sinal ótico (biaxial negativo), ângulo 2VX ( 70 ), extinção reta e cor marrom clara permitem distingui-lo do clinopirênio. Dados de microssonda (cap. 6) permitem classificá-lo como ferrosilita. Em muitas ocasiões, o ortopiroxênio apresenta-se transformado para anfibólio (foto 5.8), além de grãos irregulares de opacos. O clinopiroxênio aparece como cristais de dimensões menores que 0,4 mm, às vezes com macla simples e freqüentemente com borda de anfibólio. As ca racterísticas óticas observadas, do tipo Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

13 52 Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

14 53 pleocroísmo em tons de verde, ângulo de extinção elevado (Z^c = ), sinal ótico positivo e 2VZ de 60, permitem classificá-lo como fazendo parte da série diopsídio-hedenbergita. O anfibólio tem cor verde escura a marrom, dimensões entre 0,5 e 1,0 mm, geminação simples, ocorrendo preferencialmente como produto de transformação dos piroxênios (foto 5.8). Pode conter inclusões de titanita, opacos, zircão e apatita. Suas propriedades óticas (cores de pleocroísmo verde clara a verde acastanhada, ângulo de extinção (Z^c) de e elongação positiva) sugerem classificá-lo como do grupo das hornblendas. A biotita aparece como cristais lamelares, subédricos a anédricos, de cor marrom avermelhada, desenvolvendo contatos interdigitados e retos com os demais minerais ferromagnesianos. As relações texturais sugerem que a biotita se formou posteriormente aos piroxênios. Os minerais opacos apresentam-se em dois tipos texturais distintos. Os Op1 representam cristais euédricos a subédricos dispersos na matriz, atingindo até 0,3 mm de dimensão. Já os chamados Op2 compreendem grãos anédricos, derivados da transformação de piroxênios, biotita e anfibólio. A allanita encontra-se em pequena quantidade, tendo hábito subédrico, cor amarelada e tamanho menor que 0,2 mm. A titanita1 é subédrica de dimensão inferior a 0,4 mm, inclusa em piroxênios e biotita ou relacionada à transformação desta. Cristais de zircão ocorrem como grãos euédricos, com tamanho inferior a 0,2 mm, incluídos em piroxênios, biotita, plagioclásio e quartzo. A apatita é encontrada como pequenos cristais prismáticos finos ou na matriz da rocha, ou inclusos em plagioclásio e feldspato potássico. Carbonatos e saussurita são encontrados como produtos de transformação tardia do plagioclásio Granitóide aluminoso (tipo-s). São rochas leucocráticas a mesocráticas, de composição tonalítica (fig. 5.1a). A grande quantidade de biotita encontrada em todas as amostras (tabela 5.5) permite denominá-las de biotita tonalito. Como minerais acessórios mais importantes, citam-se granada e andaluzita, que podem ser reconhecidos à vista desarmada ou com lupa de bolso (aumento de 10x). O plagioclásio (An20-24, dados de microssonda) ocorre como cristais subédricos a anédricos, de tamanhos variados, atingindo até 1,5 mm, e geminação polissintética associada ou não à Carlsbad. Há inclusões de biotita e de pequenos cristais de quartzo, além de ligeira saussuritização de alguns grãos, são outras feições encontradas. O quartzo compreende cristais anédricos, inferiores a 0,5 mm, com extinção ondulante. Cristais maiores podem conter inclusões de biotita e granada. Alguns cristais de microclina são identificados pela geminação albita-periclínio + Carlsbad. Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

15 54 A biotita tem tamanhos variados, podendo atingir até 2,5 mm de comprimento. Possui forte pleocroísmo, com cores em tons de castanho, ocorrendo como inclusões em cristais poiquilíticos de andaluzita e granada, podendo, por vezes, reter inclusões de zircão e monazita. Algumas lamelas estão alteradas para clorita e filmes de cristais opacos ao longo da clivagem ou nas terminações das biotitas (foto 5.9). Também se observam lamelas de muscovita com hábito subédrico a euédrico e comprimento de até 1,0 mm, podendo ser produto de transformação de biotita, ou primárias. Tabela Composição modal representativa do granitóide aluminoso. Granitóide aluminoso tonalito Minerais MA-187A MA-187 MA-212 MA-214A MA-234 MA-265 X Qz 22,7 23,0 23,6 24,3 24,7 25,0 23,9 0,9 Pl 26,3 35,0 33,8 43,9 34,9 33,7 34,6 5,1 Kf 2,0 1,5-2, ,0 1,1 Bio 41,7 29,0 35,9 26,0 35,0 34,3 33,7 5,0 And 3,6 Tr ,0 1,1 1,6 Gran - 7,5 1,5-2,5 2,0 2,3 2,5 Epid 0,3 Tr Tr Op 2,8 2,0 2,5 1,2 2,2 1,4 2,0 0,6 Ac 0,3 0,5 0,7 0,5 0,5 0,3 0,5 0,1 Sec 0,3 1,5 1,8 1,4 0,2 0,2 0,9 0,7 Total 100,0 100,0 99,8 99,9 100,0 99,9 99,9 0,1 Q 44,5 38,7 41,1 34,3 41,4 42,6 40,4 3,2 A 3,9 2,5-3, ,7 1,7 P 51,6 58,8 58,9 62,0 58,6 57,4 57,9 3,1 M 49,0 40,5 42,6 29,2 40,4 41,3 40,5 5,8 Q 22,7 23,0 23,6 24,3 24,7 25,0 23,9 0,9 A+P 28,3 36,5 33,8 46,5 34,9 33,7 35,6 5,5 Legenda: Qz = quartzo; Pl = plagioclásio; Kf = feldspato alcalino; Bio = biotita; And = andaluzita; Gran = granada; Epid = epidoto; Op = opacos; Ac = acessórios (zircão + monazita + apatita); Sec = secundários (muscovita + clorita); Q = quartzo; A = feldspato alcalino; P = plagioclásio; M = somatório de máficos; Q = quartzo; A+P = feldspato alcalino + plagioclásio; Tr = Traços. Pequenos cristais de granada (Gran1), com dimensões menores que 0,3 mm e hábito subédrico, ocorrem inclusos em biotita, no entanto, o que mais se destaca nessas rochas são as granadas denominadas de Gran2, as quais têm forma de atol, englobando vários cristais de biotita (foto 5.10), quartzo e plagioclásio, caracterizando seu crescimento posterior aos outros minerais. A andaluzita é encontrada como cristais subédricos a anédricos (foto 5.9), atingindo até 3,0 mm, poiquilíticos, com abundantes inclusões de biotita, quartzo, opacos e plagioclásio. Notam-se contatos interdigitados entre biotita e andaluzita, demonstrando o crescimento tardio e simultâneo de ambas. É possível individualizar dois tipos texturais de opacos. O Op1 compreende cristais subédricos, retangulares ou quadráticos, atingindo até 0,3 mm de tamanho; e estão inclusos em quartzo, biotita e andaluzita. O tipo Op2 representa cristais finos e alongados (<0,3 mm), Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

16 55 seguindo o plano de clivagem da biotita (foto 5.9). Pequenos cristais (<0,1 mm) de zircão e monazita são encontrados inclusos em biotita, sendo distinguidos pelo hábito anedral e halo pleocróico mais espesso no caso da monazita. Podem estar inclusos também em plagioclásio e quartzo Sinopse da Seqüência de Cristalização nas Suítes Estudadas. De acordo com os contatos e inclusões observados entre as diferentes fases minerais, foi possível interpretar a seqüência de cristalizaçã o de cada suíte de rochas plutônicas. Estas informações são importantes para a correta dedução cronorelativa das condições termobarométricas discutidas adiante (cap. 7). A figura 5.2 mostra a ordem de cristalização para cada suíte pesquisada. Figura Ordem de cristalização em diferentes estágios para as suítes plutônicas estudadas. As fases minerais precoces comuns a todas as suítes estão representadas por zircão + apatita + opacos1, ao passo que allanita e titanita1 somente não ocorrem no granitóide aluminoso. Representando minerais magmáticos precoces, têm-se os dois piroxênios (ferrosilita e diopsídio) na suíte básica a intermediária e clinopiroxênios (hedenbergita ou aegirina-augita) no álcali-feldspato granito (Plúton Caxexa). Na seqüência de cristalização de todas as suítes ocorre plagioclásio1, com variados teores em anortita, indo desde termos ricos em albita até Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

17 56 oligoclásio cálcico. Por fim, encontra-se anfibólio precoce apenas no anfibólio-biotita granito e no biotita microgranito. Em um estágio tardi-magmático de alta temperatuta, são identificadas lamelas de biotita em todas as suítes, exceto no álcali-feldspato granito. Cristais de granada são encontrados no granitóide aluminoso e no álcali-feldspato granito, tendo composições ricas em almandina e andradita, respectivamente. Representando produto de transformação dos piroxênios, cita-se o anfibólio da suíte básica a intermediária. Minerais relacionados ao estágio subsolidus de baixa temperatura, provavelmente refletindo efeitos de fluidos tardios, são representados por clorita, mica branca e opacos2. Além destes, tem-se o carbonato, encontrado apenas no álcali-feldspato granito e na suíte básica a intermediária, e titanita2, observada nesta última suíte, no anfibólio-biotita granito e no biotita microgranito. Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

18 57 Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

19 58 Capítulo 5 - Aspectos Petrográficos e Texturais das Rochas Plutônicas

20 Capítulo 6 Química Mineral

21 59 CAPÍTULO 6 QUÍMICA MINERAL Introdução. Com a finalidade de obter as composições químicas precisas das fases minerais mais importantes das suítes plutônicas pesquisadas, foram selecionadas 3 seções delgadas do Plúton Caxexa (álcali-feldspato granito) e uma das demais suítes. As análises foram realizadas utilizando-se microssondas eletrônicas das universidades de Brasília (Brasil) e Blaise Pascal (Clermont-Ferrand, França). Na primeira, usou-se o equipamento Cameca SX-50 com sistema EDS acoplado, sendo as condições operacionais de 15 kv, corrente de 20 na e tempo médio de contagem de 10s para cada análise. No segundo laboratório, o equipamento utilizado foi uma microssonda do tipo Camebax SX-100, com voltagem de 15 kv, corrente de 11 na e tempo de contagem de 10s para cada análise. Os resultados obtidos estão sumarizados nas tabelas 6.1 a 6.7, com os resultados completos e mais detalhados colocados no anexo 4. Para o cálculo das fórmulas estruturais foram aplicados os programas Minfile (Afiffe & Essene 1988) e Norma (Ulmer 1993) Piroxênios. A classificação dos piroxênios baseia-se nos critérios propostos por Morimoto (1988), onde os mesmos são individualizados em quatro tipos: Ca-Mg-Fe (Quad), Ca-Na, Na e outros. Inicialmente, utilizam-se os parâmetros Q (Ca+Mg+Fe +2 ) vs. J (2Na), com base no número total de cátions nas posições octaédricas M1 e M2. Em seguida, utiliza-se o diagrama Q (Wo+En+Fs)- Jd (jadeíta)-ae (aegirina), para distinguir os piroxênios do tipo Quad dos demais. No caso de os piroxênios plotarem no campo Quad, emprega-se o diagrama Wo-En-Fs, com a finalidade de classificar os termos ricos em Ca-Mg-Fe. A fórmula estrutural adotada em Morimoto (1988), tomando como base 6 átomos de oxigênio e 4 cátions, é do tipo M VI 2 M VI 1 T IV 2 O6 Capítulo 6 - Química Mineral

22 60 O ortopiroxênio da fácies monzonítica da suíte básica a intermediária é pobre em Ca (0,02-0,10) e Mg (0,50-0,55) e rico em Fe +2 (1,29-1,40). Utilizando os diagramas propostos por Morimoto (1988), eles são classificados como do tipo Quad (Ca-Mg-Fe) (fig. 6.1a) e enriquecidos em ferrosilita (fig. 6.1b), tendo a composição média En28Fs70Wo2 (tabela 6.1). O clinopiroxênio encontrado nas rochas do Plúton Caxexa mostra uma variação composicional de acordo com a paragênese máfica presente (tabela 6.1), semelhante ao descrito para as rochas alcalinas associadas a Zona de Cisalhamento Remígio-Pocinhos (R.S.C. Nascimento 1998; Nascimento et al. 1999a). Em rochas contendo granada e titanita, o clinopiroxênio é mais enriquecido em Ca (0,82-0,87), Mg (0,16-0,27) e Fe +2 (0,53-0,64), e empobrecido em Na (0,12-0,16), comparativamente ao clinopiroxênio com paragênese máfica sem granada e apenas com titanita, onde o Ca possui valores de 0,55-0,58, o Mg de 0,10-0,19, o Fe +2 de 0,32-0,43 e o Na de 0,41-0,45. Esta subdivisão composicional é bem clara nos diagramas de Morimoto (1988), representados na figura 6.2, onde os tipos descritos anteriormente correspondem a hedenbergita (composição média En13Fs37Wo50) e aegirina-augita, respectivamente. A figura 6.3a demonstra que o clinopiroxênio do tipo hedenbergita plota no campo dos piroxênios de suítes metaluminosas saturadas em sílica (Bonin & Giret 1984), e segue a trajetória evolutiva de clinopiroxênio cálcico segundo Aoki (1964). Isto é melhor visualizado na figura 6.3b, onde há uma boa correlação linear entre os termos hedenbergita (Hd=Mn+Fe +2 +Fe +3 ) e diopsídio (Di=Mg+Ca+Al), e, portanto, uma troca significativa de Mg, Ca e Al por Mn, Fe +2 e Fe +3. Capítulo 6 - Química Mineral

23 61 Tabela Médias de análises químicas representativas de ortopiroxênio da suíte básica a intermediária e de clinopiroxênio do álcali-feldspato granito (Plúton Caxexa), com fórmulas estruturais calculadas para 6 oxigênios. Piroxênios Ortopiroxênio Clinopiroxênio Básica a Intermediária Plúton Caxexa com granada sem granada MA-197A (n=7) MA-18 (n=6) MA-66 (n=11) MA-21 (n=8) Elementos média média média média SiO2 48,45 0,20 48,71 0,33 49,38 0,28 50,62 0,50 TiO2 0,12 0,05 0,03 0,03 0,03 0,02 0,06 0,04 Al2O3 0,34 0,07 1,08 0,11 0,93 0,13 0,63 0,06 Cr2O3 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,00 0,00 FeOt 40,51 0,70 22,89 1,03 23,59 1,03 25,59 0,96 MnO 1,59 0,20 0,97 0,07 1,06 0,05 1,12 0,07 MgO 8,66 0,33 3,54 0,45 3,76 0,59 2,27 0,51 CaO 1,03 0,57 19,66 0,25 19,93 0,47 13,37 0,33 Na2O 0,02 0,01 1,65 0,05 1,82 0,13 5,66 0,19 K2O 0,01 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,12 0,11 Total 100,74 0,24 98,54 0,68 100,56 0,42 99,53 0,45 Si 1,975 0, ,011 1,953 0,010 1,972 0,010 Al IV 0,016 0,004 0,034 0,011 0,047 0,010 0,024 0,005 Fe +3 0,009 0,006 0,000 0,000 0,000 0,000 0,004 0,007 T = 2,0 2,000-2,000-2,000-2,000 - Al VI 0,000 0,000 0,017 0,006 0,003 0,004 0,003 0,006 Fe +3 0,020 0,011 0,144 0,019 0,188 0,020 0,433 0,040 Ti 0,004 0,002 0,001 0,001 0,001 0,000 0,002 0,001 Cr 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Mg 0,526 0,018 0,213 0,027 0,221 0,033 0,132 0,030 Fe +2 0,450 0,029 0,613 0,020 0,573 0,032 0,380 0,034 Mn 0,000 0,000 0,012 0,006 0,011 0,007 0,025 0,011 M1=1,00 1,000-1,000-1,000-0,987 - Fe +2 0,901 0,024 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Mn 0,055 0,007 0,021 0,007 0,025 0,007 0,012 0,011 Ca 0,045 0,025 0,850 0,010 0,845 0,019 0,558 0,011 Na 0,001 0,001 0,129 0,004 0,140 0,010 0,428 0,015 K 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,006 0,005 M2=1,00 0,046-1,000-1,007-0,992 - Total 3,046-4,000-4,007-3,992 - Ca+Mg+Fe +2 1,920 0,010 1,676 0,019 1,637 0,023 1,070 0,046 2Na 0,003 0,002 0,258 0,008 0,281 0,019 0,856 0,030 Q 99,8 0,1 86,6 0,4 85,4 1,0 55,6 1,9 Jd 0,1 0,1 3,5 0,1 3,1 0,4 2,7 0,3 Ae 0,1 0,1 9,8 0,5 11,6 0,8 41,8 2,2 Wo 2,4 1,3 49,8 0,3 50,5 0,9 - - En 27,4 0,9 12,5 1,5 13,7 1,9 - - Fs 70,2 1,5 37,8 1,4 35,8 2,3 - - Fe/(Fe+Mg) 0,82 0,01 0,87 0,02 0,86 0,02 0,92 0,02 Capítulo 6 - Química Mineral

24 62 Figura (a) Diagrama Di-Ac-Hd com o plote de clinopiroxênio das rochas alcalinas do Plúton Caxexa; a área destacada em cinza compreende os piroxênios de suítes metaluminosas saturadas em sílica (Bonin & Giret 1984) e a seta representa a linha evolutiva de clinopiroxênio rico em Ca (Aoki 1964); (b) Diagrama Di-Hd evidenciando a substituição de Mg, Ca e Al por Mn, Fe +2 e Fe +3 para clinopiroxênio do tipo hedenbergita. Capítulo 6 - Química Mineral

25 Anfibólios. As médias de análises químicas de anfibólio da suíte básica a intermediária, anfibóliobiotita granito (Plúton Cabeçudo) e biotita microgranito encontram-se na tabela 6.2. Observase que todos os anfibólios analisados são ricos em CaO, com teores médios similares para o anfibólio do Plúton Cabeçudo e biotita microgranito (11%) e ligeiramente menores para o anfibólio da suíte básica a intermediária (10%). Os valores médios de MgO aumentam no sentido suíte básica a intermediária (5,3%), Plúton Cabeçudo (7,0%) e microgranito (9,1%), ocorrendo o contrário com o FeOt. Um enriquecimento relativo em Al2O3 e K2O e empobrecimento em TiO2 se observa no anfibólio do Plúton Cabeçudo, ao passo que o anfibólio da suíte básica a intermediária tem composições apostas. Tabela Médias de análises químicas representativas de anfibólio do anfibólio-biotita granito (Plúton Cabeçudo), biotita microgranito e suíte básica a intermediária, com fórmulas estruturais calculadas para 23 oxigênios. Anfibólios Plúton Cabeçudo Biotita microgranito Básica a Intermediária MA-161A (n=5) MA-59 (n=4) MA-197A (n=5) Elementos média média média SiO2 40,18 0,21 42,38 0,31 41,45 0,25 TiO2 0,46 0,02 0,52 0,02 2,22 0,21 Al2O3 11,73 0,16 10,04 0,18 9,39 0,15 Cr2O3 0,01 0,01 0,00 0,00 0,01 0,01 FeOt 22,82 0,17 20,66 0,07 26,31 0,39 MnO 0,70 0,04 0,71 0,03 0,42 0,05 MgO 6,99 0,08 9,07 0,07 5,28 0,16 CaO 11,14 0,24 11,44 0,08 10,41 0,18 Na2O 1,46 0,10 1,55 0,05 1,62 0,08 K2O 1,51 0,25 1,36 0,09 1,20 0,16 H2O 1,93 0,01 1,97 0,00 1,91 0,01 Total 99,35 0,41 100,04 0,35 100,22 0,46 Si 6,252 0,013 6,470 0,033 6,506 0,035 Al IV 1,748 0,013 1,530 0,033 1,494 0,035 T = 8,00 8,000-8,000-8,000 - Al VI 0,404 0,030 0,277 0,010 0,243 0,021 Ti 0,053 0,002 0,060 0,003 0,262 0,025 Cr 0,002 0,002 0,000 0,000 0,001 0,001 Fe +3 0,499 0,056 0,411 0,026 0,019 0,024 Mn 0,093 0,005 0,091 0,004 0,055 0,006 Mg 1,621 0,016 2,064 0,016 1,235 0,036 Fe +2 2,328 0,052 2,097 0,029 3,185 0,022 C = 5,00 5,000-5,000-5,000 - Fe +2 0,142 0,031 0,129 0,013 0,250 0,028 Ca 1,858 0,034 1,871 0,012 1,750 0,029 B = 2,00 2,000-2,000-2,000 - Ca 0,004 0,008 0,000 0,000 0,000 0,000 Na 0,441 0,029 0,458 0,014 0,494 0,027 K 0,299 0,050 0,264 0,018 0,240 0,032 A = (0,0-1,0) 0,745 0,058 0,722 0,026 0,733 0,029 Total 15,745-15,722-15,733 - Mg/(Mg+Fe +2 ) 0,39 0,004 0,48 0,00 0,26 0,01 Capítulo 6 - Química Mineral

26 64 A classificação química dos anfibólios, de acordo com os critérios detalhados em Leake et al. (1997), tem como base a fórmula estrutural geral para 23 oxigênios, sendo do tipo onde, AB2C VI 5T IV 8O22(OH2) Quando a fórmula padrão é determinada, o anfibólio pode ser classificado em quatro grupos, de acordo com os valores de (Ca+Na)B e NaB. Deste modo, os anfibólios estudados são caracterizados como do tipo cálcico, ou seja, com CaB 1,5, (Na+K)A 0,5 e Ti < 0,5. Aplicando-se, então, a relação Si vs. Mg/(Mg+Fe +2 ), estes anfibólios são do tipo hastingsita (Al VI < Fe +3 ) no caso do Plúton Cabeçudo e biotita microgranito, e ferropargasita (Al VI Fe +3 ) a ferroedenita no caso da suíte básica a intermediária (fig. 6.4). Figura Composição de anfibólio do anfibólio-biotita granito (Plúton Cabeçudo), do biotita microgranito e da suíte básica a intermediária, de acordo com os parâmetros propostos por Leake et al. (1997). Capítulo 6 - Química Mineral

27 Biotitas. Foram analisadas biotitas da suíte básica a intermediária, do anfibólio-biotita granito (Plúton Cabeçudo), do biotita microgranito e do granitóide aluminoso, com os teores médios encontrados na tabela 6.3. A comparação química das biotitas corrobora a separação entre as suítes magmáticas especificadas acima. De acordo com a tabela 6.3, tem-se um nítido enriquecimento em Al2O3, bem como menor razão Fe/(Fe+Mg), em biotitas do granitóide aluminoso. Por sua vez, a biotita da suíte básica a intermediária é claramente mais rica em TiO2, bem mais pobre em Al2O3 e com maior razão Fe/(Fe+Mg) (tabela 6.3), que são características também detectadas no anfibólio da referida suíte. Concernente ao par anfibólio-biotita granito vs. biotita microgranito, a tabela 6.3 revela que a biotita do primeiro é relativamente mais pobre em SiO2, TiO2 e MgO, porém mais rica em Al2O3. Utilizando-se a composição catiônica, as micas estudadas podem ser classificadas como trioctaédricas, ou seja, possuem 3 cátions bivalentes na posição Y (Deer et al. 1996) e plotam no campo das biotitas (fig. 6.5). Aquelas da suíte básica a intermediária destacam-se pela elevada razão Fe/(Fe+Mg), e as do granitóide aluminoso e do biotita microgranito, por serem as menos e as mais silicosas, respectivamente. No diagrama Al IV vs. razão Fe/(Fe+Mg) (fig. 6.6), as biotitas do Plúton Cabeçudo, biotita microgranito e granitóide aluminoso mostram proporções aproximadamente iguais de moléculas de flogopita e anita, sendo as da suíte básica a intermediária ricas em anita. A fórmula estrutural para as micas, de acordo com Deer et al. (1966), pode ser escrita como X2Y4-6Z8O22(OH, F, Cl)2 onde, Z = Si +4, Al +3 e Fe +3 ( = 8,00); Y = Al +3, Mg +2, Fe +2, Fe +3, Ti +4, Mn +3, Cr +3 e Li +1 ( = 6,00); X = K +1, Na +1, Ca +2, Ba +1, Rb +1, Cs +1 ( = 2,00); A fórmula é calculada com base em 22 oxigênios. Figura Diagrama de classificação de micas trioctaédricas de acordo com Deer et al. (1966). Capítulo 6 - Química Mineral

28 66 Capítulo 6 - Química Mineral

29 67 Figura Diagrama de classificação para as micas com base na quantidade de Al IV e na razão Fe/(Fe+Mg), conforme Speer (1984). Alguns diagramas geoquímicos podem ser utilizados com o intuito de correlacionar a composição da biotita com diferentes associações magmáticas. Nachit et al. (1985) emprega o conteúdo dos cátions Al T e Mg para a distinção de suítes alumino-potássica, cálcio-alcalina, subalcalina, alcalina e peralcalina, representadas na figura 6.7a. Já recentemente, Abdel- Rahman (1994) usa como base as porcentagens em peso de Al2O3 e MgO (fig. 6.7b), definindo os campos cálcio-alcalino, peraluminoso e alcalino. Deste modo, é possível verificar que as biotitas do anfibólio-biotita granito e do biotita microgranito plotam no campo cálcio-alcalino, ao passo que aquelas da suíte básica a intermediária plotam no campo subalcalino. Já as biotitas do granitóide aluminoso situam-se no campo alumino-potássico (fig. 6.7a) ou na transição cálcio-alcalino a peraluminoso (fig. 6.7b). A tendência alcalina de biotitas da suíte básica a intermediária é ilustrada na figura 6.7b. Figura Diagramas discriminantes para as biotitas das rochas plutônicas da área estudada: (a) - Al T vs. Mg segundo Nachit et al. (1985); (b) - Al2O3 vs. MgO de acordo com Abdel Rahman (1994). Segue a mesma legenda da figura 6.6. Capítulo 6 - Química Mineral

30 Plagioclásios. Em virtude de problemas de amostragem, os plagioclásios aqui discutidos representam apenas aqueles da matriz das rochas estudadas. As médias das análises de plagioclásios das suítes plutônicas em foco encontram-se na tabela 6.4, sendo detalhadas no anexo 4. A figura 6.8 compara graficamente os teores em anortita dos plagioclásios das diferentes suítes. Nas rochas básicas a intermediárias, os teores de anortita indicam oligoclásio cálcico ou transicional a andesina (An21-31). Já os teores de anortita dos plagioclásios encontrados em anfibólio-biotita granito, biotita microgranito e granitóide aluminoso permitem classificá-los como oligoclásio (fig. 6.8). Figura Representação comparativa de plagioclásios do anfibólio-biotita granito (MA-161A), biotita microgranito (MA-59), suíte básica a intermediária (MA-197A) e granitóide aluminoso (MA-187A). Com respeito às rochas alcalinas, os plagioclásios analisados possuem composição significativamente diferente dos descritos anteriormente. Eles correspondem a albita, notandose ligeiras diferenças de acordo com a paragênese máfica encontrada na rocha, a exemplo dos clinopiroxênios descritos no ítem Nas litologias em que ocorrem clinopiroxênio e titanita, o plagioclásio apresenta composição de albita pura (fig. 6.9). Ainda que a composição seja de albita, o teor de anortita é ligeiramente mais elevado (An1-2) quando ocorre clinopiroxênio, titanita e granada A figura 6.10 mostra todas as análises plotadas no diagrama Or-Ab-An, que permite distinguir claramente o plagioclásio do álcali-feldspato granito (Plúton Caxexa) das demais suítes. Capítulo 6 - Química Mineral

31 69 Capítulo 6 - Química Mineral

32 70 Figura Representação esquemática para as diferentes composições dos plagioclásios encontrados no Plúton Caxexa, de acordo com a presença ou não de granada. Figura Diagrama Or-Ab-An para os plagioclásios das suítes estudadas. Os dados completos encontram-se no anexo 4. As substituições do tipo ortoclásio-albita (K Na) e albita-anortita (Na Ca) explicam as diferenças composicionais dos plagioclásios nas rochas alcalinas, modificando de acordo com a paragênese máfica (R.S.C. Nascimento 1998; Nascimento et al. 1999a). Segundo esses autores, os plagioclásios das rochas sem granada, menos cálcicos, não apresentam nenhum desses tipos de substituições, que seriam observadas através de inclinação positiva ou ausência de inclinação. No caso ora em lide, tem-se uma nítida correlação negativa K Na Capítulo 6 - Química Mineral

33 71 (fig. 6.11a) para o plagioclásio de rochas com granada. Para aquelas sem granada, não é possível afirmar se há ou não substituição K Na. Por outro lado, a figura 6.11b sugere a existência de substituição Na Ca. Figura Vetores de substituição para os plagioclásios encontrados no Plúton Caxexa. (a) Substituição do tipo ortoclásio-albita e (b) Substituição do tipo albita-anortita. Os dados completos podem ser vistos no anexo Granadas. Granadas são comuns principalmente em rochas metamórficas, entretanto podendo ocorrer em granitos de natureza peraluminosa, cuja gênese se dá pela fusão de metassedimentos, conhecidos com granitos tipo-s (stricto sensu). A presença deste mineral em outras litologias está relacionada a alguma particularidade especial. É o que ocorre com as rochas alcalinas do Plúton Caxexa, onde a granada representa um mineral atípico em litologias desta natureza por toda a Província Borborema. A tabela 6.5 mostra médias de análises químicas de granadas do álcali feldspato granito (Plúton Caxexa) e do granitóide aluminoso, cujas discussões seguem abaixo. As granadas identificadas no Plúton Caxexa podem ocorrer sob duas formas texturais: (i) cristais euédricos ou subédricos, amarelo claros, associados parageneticamente à hedenbergita, com texturas sugestivas de cristalização a partir desta; e (ii) cristais anédricos, amarelo citrino, com textura intersticial ou esquelética, evidenciando uma cristalização tardia. Este segundo tipo textural é mais comum, com as análises representadas na tabela 6.5. Infelizmente não foi possível obter análises de granadas do tipo 1, impedindo maiores comparações. Composicionalmente, são granadas ricas na componente andradita (84,7-87,3%), com baixos Al2O3 (1,8-2,9%) e TiO2 (0,2-0,5%), tendo composição média And86Gro4Esp3Alm2 (tabela 6.5 e fig. 6.12) Capítulo 6 - Química Mineral

34 72 Tabela Médias de análises químicas representativas de granada do álcali-feldspato granito (Plúton Caxexa) e granitóide aluminoso, com fórmulas estruturais calculadas para 24 oxigênios. Granadas Plúton Caxexa Granitóide aluminoso MA-18 (n=2) MA-66 (n=6) MA-187A (n=8) Elementos média média média SiO2 40,36 4,94 35,49 0,17 36,37 0,26 TiO2 0,21 0,12 0,46 0,64 0,03 0,02 Al2O3 1,77 0,54 2,93 0,66 21,14 0,11 FeOt 25,93 2,70 25,79 1,65 30,69 0,26 MnO 1,17 0,06 1,16 0,40 5,30 0,13 MgO 1,78 1,78 0,03 0,03 3,42 0,09 CaO 27,91 2,99 31,71 0,85 0,95 0,07 Na2O 0,45 0,45 0,04 0,04 0,06 0,03 Cr2O3 0,00 0,00 0,02 0,02 0,06 0,03 ZnO 0,06 0,04 0,00 0,00 0,00 0,00 Total 100,61 0,78 100,41 0,19 99,46 0,39 Si 6,512 0,545 5,918 0,046 5,889 0,024 Ti 0,026 0,015 0,057 0,080 0,004 0,003 Al IV 0,017 0,017 0,082 0,046 0,111 0,024 Al VI 0,325 0,100 0,493 0,093 3,923 0,022 Cr 0,000 0,000 0,003 0,003 0,006 0,005 Fe +3 3,172 0,332 3,484 0,211 0,193 0,039 Fe +2 0,141 0,141 0,093 0,087 4,140 0,024 Mn 0,161 0,015 0,164 0,057 0,727 0,019 Mg 0,413 0,407 0,008 0,007 0,825 0,018 Ca 4,869 0,709 5,664 0,126 0,163 0,013 Na 0,135 0,135 0,011 0,011 0,017 0,008 Zn 0,015 0,005 0,000 0,000 0,000 0,000 Total 15,786-15,977-15,998 - Gro 2,17 2,17 5,73 5,15 0,00 0,00 Alm 2,34 2,34 1,92 1,31 70,70 0,34 Pir 7,87 7,77 0,13 0,14 14,08 0,26 Esp 2,85 0,06 2,75 0,94 12,41 0,36 And 84,77 3,20 87,73 5,99 2,81 0,20 Uva 0,01 0,01 0,08 0,09 0,00 0,00 Figura Composição das granadas para as rochas alcalinas. Verificar o enriquecimento na molécula de andradita. A ocorrência mais comum da andradita é em calcários impuros que sofreram metamorfismo de contato, e particularmente em depósitos de escarnito metassomático. Capítulo 6 - Química Mineral

35 73 Todavia, também ocorre como resultado de metassomatismo relacionado com efeitos térmicos de rochas ígneas ricas em Ca, tal como andesitos (Varet 1970; Gustafson 1974; Deer et al. 1982; Ulrych et al. 1994). A sua origem está associada à transformação de clinopiroxênios cálcicos, por meio da oxidação de Fe +2 para Fe +3 (Huckenholz 1969, equação 1), implicando no aumento da fugacidade de oxigênio (Varet 1970; Robie et al. 1987; Moecher & Chou 1990, equação 2). [4CaFe +2 Si2O6+2CaMgSi2O6] + O2 [CaFe +3 (Fe +3 Si)O6+2CaMgSi2O6] + Ca3Fe2 +3 Si3O12 + 4SiO2 (1) clinopiroxênio ferri-diopsídio andradita quartzo 9CaFe +2 Si2O6 + O2 3Ca3Fe2 +3 Si3O12 + Fe3O4 + 9SiO2 (2) hedenbergita andradita magnetita quartzo Por outro lado, R.S.C. Nascimento (1998), estudando granitos alcalinos da Zona de Cisalhamento Remígio-Pocinhos (ZCRP), sugeriu a introdução de íons de Ca +2 que, reagindo, em meio oxidante com aegirina-augita, formaria andradita juntamente com magnetita e quartzo, de acordo com a equação 3. 2CaFe +3 Si2O6 + Ca O2 Ca3Fe2 +3 Si3O12 + Fe3O4 + SiO2 (3) aegirina-augita andradita magnetita quartzo R.S.C. Nascimento (1998) fundamentou sua interpretação a partir da presença de venulações com concentrações de andradita, a qual diminui em quantidade afastando-se das vênulas. Portanto, ela admite uma origem metassomática para a geração da andradita nos granitos alcalinos da ZCRP. Origem similar para granadas ricas em andradita associada a complexos vulcânicos alcalinos também foi sugerida por Ulrych et al. (1994). No caso do granito alcalino aqui estudado, não foram observadas venulações com andradita, o que, em princípio, enfraquece a hipótese de origem metassomática deste mineral. Por outro lado, o hábito esquelético e a associação paragenética com clinopiroxênio e magnetita demonstra a formação tardia de andradita (cap. 5). De acordo com discussão precedente, a andradita é interpretada como derivada da desestabilização de clinopiroxênio em meio oxidante, havendo a alternativa da presença adicional de íons Ca +2 (equação 3). Todavia, como a andradita em análise está associada com hedenbergita e não aegirinaaugita, consideramos na discussão que segue apenas as equações 1 e 2. No caso das equações 1 e 2, não há necessidade de introdução metassomática de Ca +2 ao final da cristalização do plúton. A comparação de análises químicas de rocha total com e sem granada (cap. 8) não mostra diferenças significativas entre uma fácies e outra em termos de Fe2O3t, CaO e TiO2. Inclusive, é na fácies sem andradita que se encontram as amostras mais ricas em CaO, de modo que não há uma correlação direta entre presença de granada e maior quantidade de CaO. Infere-se, daí, que a geração de andradita deve-se ao Capítulo 6 - Química Mineral

36 74 reequilíbrio geoquímico do magma granítico alcalino sob condições particulares de fugacidade de oxigênio. Neste sentido, a repartição geoquímica dos elementos envolve as associações das fácies sem granada (aegirina-augita + titanita + plagioclásio An0) e com granada (hedenbergita + titanita + andradita + plagioclásio An0-2). A titanita da primeira associação é mais rica em Al2O3, CaO e Na2O e mais pobre em TiO2, em confronto com a titanita da segunda associação. O balanceamento geoquímico dos elementos citados nesta associação se dá com a formação de clinopiroxênio cálcico (hedenbergita), andradita (Al2O3, CaO e TiO2) e plagioclásio ligeiramente mais cálcico (An0-2). As granadas encontradas no granitóide aluminoso ocorrem sob duas formas texturais. As do tipo 1, que representam os cristais maiores, têm hábito em atol, enquanto as do tipo 2 são de pequenas dimensões e inclusos em lamelas de biotita. As análises obtidas (tabela 6.5) se referem ao primeiro tipo. Elas são enriquecidas em FeOt (31,9-32,2%), MnO (5,1-5,5%) e MgO (3,3-3,5%) e empobrecidas em CaO (0,9-1,1%), tendo a composição média Alm71Pir14Esp12And3 (fig. 6.13). Não foram observadas zonações químicas nos cristais de granada. Figura Composição das granadas do granitóide aluminoso Titanitas. O vasto campo de estabilidade da titanita é responsável pela sua presença como um dos principais minerais acessórios em rochas ígneas e metamórficas (Ribbe 1982). As titanitas analisadas são aquelas de texturas sugestivas de cristalização magmática. Os dados analíticos foram recalculados com base em 20 oxigênios (Deer et al. 1996), sendo os resultados apresentados na tabela 6.6. As titanitas do anfibólio-biotita granito (Plúton Cabeçudo) e do biotita microgranito possuem composições muito semelhantes entre si, sendo observadas apenas diferenças sutis nos teores de TiO2 e CaO, que são maiores em titanitas do último. Por outro lado, as titanitas do álcali-feldspato granito (Plúton Caxexa) mostram composições distintas dependendo da associação máfica presente: i) as titanitas das rochas com andradita + hedenbergita são Capítulo 6 - Química Mineral

37 75 empobrecidas em Al2O3, FeOt, CaO, Na2O e K2O e enriquecidas em TiO2; ii) as titanitas de rochas sem granada e com aegirina-augita apresentam composições opostas àquelas citadas acima. Como tendência geral, nota-se que as titanitas do Plúton Caxexa possuem teores de Al2O3 e Ca +2 menores e de FeOt maiores do que as titanitas do Plúton Cabeçudo e do biotita microgranito. Os valores absolutos dos óxidos Al2O3, CaO, FeOt e TiO2, especialmente Al2O3, são inferiores aos determinados por Tulloch (1979) e Enami et al. (1993) para titanitas de cristalização no estágio subsolidus ou tardi-magmáticas, onde os teores de Al2O3 superam 6%. Isto corrobora a suposição anterior de que parte das titanitas são precoces na cristalização magmática do Plúton Caxexa. Tabela Médias de análises químicas representativas de titanita do álcali-feldspato granito (Plúton Caxexa), anfibólio-biotita granito (Plúton Cabeçudo) e biotita microgranito, com fórmulas estruturais calculadas para 20 oxigênios. Titanitas Plúton Caxexa Plúton Cabeçudo Biotita microgranito MA-21 (s/ gran) (n=2) MA-66 (c/ gran) (n=3) MA-161A (n=4) MA-59 (n=2) Elementos média média média média SiO2 30,25 0,01 29,91 0,16 30,04 0,23 30,50 0,10 TiO2 33,17 0,21 35,78 0,10 34,41 0,46 35,32 0,37 Al2O3 1,73 0,15 1,34 0,28 2,62 0,31 2,68 0,28 Cr2O3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,03 0,01 0,00 0,00 FeOt 3,96 0,41 2,00 0,25 1,43 0,15 1,42 0,20 MnO 0,10 0,04 0,08 0,03 0,10 0,02 0,12 0,01 MgO 0,04 0,01 0,00 0,00 0,01 0,01 0,01 0,01 CaO 28,80 1,17 26,72 0,18 27,47 0,21 28,39 0,16 Na2O 0,17 0,01 0,08 0,04 0,02 0,02 0,11 0,09 K2O 0,09 0,09 0,01 0,01 0,03 0,05 0,05 0,05 Total 98,28 0,65 96,04 0,51 96,27 0,46 98,73 0,19 Si 4,020 0,009 4,036 0,007 4,012 0,002 3,972 0,004 Ti 3,316 0,013 3,632 0,005 3,456 0,015 3,458 0,009 Alt 0,268 0,005 0,212 0,011 0,412 0,012 0,412 0,011 Cr 0,000 0,000 0,000 0,000 0,004 0,000 0,000 0,000 Fe +3 0,400 0,016 0,120 0,006 0,116 0,005 0,113 0,019 Y = 4,00 3,982-3,964-3,988-3,981 - Fe +2 0,040 0,006 0,104 0,002 0,044 0,004 0,049 0,005 Mn 0,012 0,001 0,008 0,001 0,011 0,001 0,012 0,000 Mg 0,006 0,001 0,000 0,000 0,004 0,000 0,000 0,000 Ca 3,884 0,004 3,864 0,002 3,932 0,001 3,960 0,007 Na 0,044 0,001 0,020 0,002 0,004 0,001 0,026 0,006 K 0,016 0,004 0,001 0,002 0,005 0,002 0,008 0,002 X = 4,00 4,002-3,997-4,000-4,004 - Total 12,004-11,997-12,000-11,957 - Capítulo 6 - Química Mineral

38 Opacos. No anfibólio-biotita granito (Plúton Cabeçudo) e no biotita microgranito, os minerais opacos ocorrem do seguinte modo (cap. 5): (i) cristais subédricos dispersos na matriz da rocha, quimicamente identificados como magnetita; (ii) cristais anédricos, gerados a partir da desestabilização de biotita e anfibólio. Em vários casos, tem-se o processo de esfenitização, com a formação de coroas de titanita bordejando ilmenitas. Isso se deve a um processo de metassomatismo a partir da reação entre um líquido residual com quantidades elevadas de Ca+Si, cuja troca pelo Fe permite a formação de titanita + ilmenita (Haggerty 1981). Os opacos do Plúton Cabeçudo e do biotita microgranito são tipicamente magnetitas de baixo titânio (tabela 6.7). Na suíte básica a intermediária, os opacos são texturalmente semelhantes aos descritos anteriormente. Quimicamente, classificam-se como ilmenitas, caracterizadas pela elevada quantidade de TiO2 (50,2-50,8%) e FeO (43,4-44,2%) e baixos teores nos demais óxidos (em média <1,5%)(tabela 6.7). Os opacos encontrados nas rochas do Plúton Caxexa são também individualizados em dois tipos texturais, incluindo (i) cristais subédricos, e (ii) grãos subédricos a anédricos, originados da alteração do clinopiroxênio. Análises químicas do primeiro tipo indicam tratar-se de magnetitas (tabela 6.7). Nas rochas alcalinas associadas a ZCRP (R.S.C Nascimento 1998 e Nascimento et al. 1999a), a mineralogia opaca também está representada por cristais precoces de magnetita, todavia, são encontrados ainda cristais de ilmenita coroados por titanita. A presença de magnetita precoce indica condições de alta fo2 já no início da cristalização dessas rochas. Capítulo 6 - Química Mineral

39 77 Capítulo 6 - Química Mineral

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