3.1. CARACTERÍSTICAS GERAIS
As rochas graníticas ocorrem em praticamente todos ambientes tectônicos
conhecidos (Tab. 3.1). Em estando presente em vários ambientes, as rochas graníticas apresentam uma diversidade, de composição mineralógica e química e significado tectônico. Diversos trabalhos foram publicados na literatura internacional sobre granitos tipo S, podendo ser destacados; Pitcher (1997), White & Chappell (1974, 1978, 2001), Barbarin 1990, London 1987 entre outros.
Tabela 3.1. Classificação das rochas granitóides baseados no cenário tectônico de acordo com Winter (2001).
Granitos tipo S são corpos intrusivos bastante comuns em regiões de crosta continental madura (Hess 1989) e provém da fusão parcial de fontes sedimentares e metassedimentares (Supracrustais), processo conhecido como anatexia ou ultrametamorfismo (Chappell & White 1974, 2001). Segundo Winter (2001), a primeira menção para este tipo de granito foi definido pelos petrólogos australianos Chappell & White em 1973, ao estudarem plútons graníticos na região de Lachlan no sudeste da Austrália. O estudo destes autores, junto com outros, definiram as características gerais dos granitos tipo S.
Mineralogicamente este tipo de rocha é definido por quartzo, feldspato, plagioclásio (Clarke 1981), além de cristais de biotita, muscovita, granada, cordierita, minerais aluminossilicatos, estaurolita, turmalina e topázio sendo muito comum a presença de granada e cordierita na forma de xenocristal (Chappell & White 1974, 2001). Os minerais acessórios mais comuns são monazita, ilmenita e zircão. A presença dos minerais biotita e muscovita definem este tipo de rocha como granito duas micas (Tabela 3.2).
Para as características químicas, de acordo com Chappell &White (1974, 2001) nessas rochas encontra-se um alto valor para a razão K/Na, ou seja altos valores de potássio e baixo valores de sódio e cálcio.São rochas peraluminosas com valores da razão Al2O3/(Na2O +K2O+CaO) acima de 1.1, refletindo o alto valor de alumínio em sua composição. A tabela 3.3 resume a composição química de alguns corpos graníticos do tipo S estudados ao redor do mundo.
Tabela 3.3 - Composição química de alguns corpos graníticos do tipo S ao redor do mundo. (1-2) cordierita-bearing (rolamento) granito (Phillips et al.,1981); (3) leucogranito duas micas e (4) moscovita-granada leucogranito (Currie and Pajari, 1981); (5) leucogranito de granulação fina (Goad and Cerny, 1981); (6) granito duas micas (Lee et al., 1981); e (7) biotita granito (Collins et al., 1982). Fonte: Hess, (1989).
Em relação as propriedades isótopicas os granitos tipo S, apresentam uma relação alta para a razão Sr87/Sr86 com valores iniciais acima de 0.708 e baixos valores para a razão 143Nd/144Nd (Hess 1989). Também apresenta valores altos para o isótopo de oxigênio, com valores de 18O com valores acima de 9%.
Para o ambiente tectônico, de acordo com Hess (1987), Pitcher (1997), Villaros (2010), os granitos tipo S são característicos de regiões de crosta continental madura. Os plutóns são colocados durante ou tardiamente aos períodos de deformação e metamorfismo regional, estando frequentemente posicionados concordante com corpos gnáissicos.
Óxidos (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) SiO2 72.2 74.6 73.8 75.6 75.9 71.8 77.0 TiO2 0.3 0.09 0.2 0.03 0.01 0.2 0.2 Al2O3 14.6 13.7 14.8 13.8 13.5 15.3 11.8 FeO 2.4 1.1 1.1 0.9 0.6 1.5 1.4 MgO 1.0 0.6 0.2 0.07 0.03 0.4 0.04 CaO 1.7 1.3 0.9 0.4 0.3 1.8 0.6 Na2O 2.9 2.9 4.2 4.1 3.7 3.3 3.1 K2O 4.5 4.9 4.5 4.7 5.4 3.9 5.0 Al2O3/ (K2O+Na2O+CaO) 1.15 1.10 1.10 1.18 1.08 1.18 1.04
3.2. MODELOS E CONTROLES ENVOLVIDOS NA GERAÇÃO DOS GRANITOS TIPO S
É consenso entre os autores, que os granitos do tipo S provêm do processo de fusão parcial (anatexia) de fontes sedimentares e metassedimentares da crosta continental. Em relação aos modelos tectônicos, no que concerne a geração desses corpos plutônicos a maioria associa à ambientes de colisão continental (Fig 3.1) sendo que as idades disponíveis para os granitos (pico térmico) marcariam então a (s) fase(s) de colisão (Machado & Dehler 2002). Assim, para Machado & Dehler (2002) as idades obtidas nos granitos tipo S devem ser consideradas como idades mínimas de um evento de espessamento crustal (colisão). Porém, outros autores têm discutido a possibilidade de fusões crustais expressivas em períodos tardios ao de espessamento crustal, período este que pode ser muito variável, alcançando dezenas de milhões de anos. O incremento da fusão parcial pode também ser dado pela decompression melting devido a taxas suficientemente elevadas de denudação tectônica (Hollister 1993, Inger 1994, Machado & Dehler 2002).
Fig 3.1-Seção esquemática transversal do Himalaia mostrando a desidratação e fusão parcial de zonas que produzem os leucogranitos. Fonte: Winter (2001).
A formação dos granitos tipo S pode ser resumida em quatro estágios: fusão parcial das fontes sedimentares e metassedimentares, segregação do magma com o resíduo da fonte, transporte e cristalização do magma. Durante estes quatros estágios a composição do magma pode ser alterada (devido ao transporte do material de origem ou cristalização fracionada) ou mudada (mistura de magma ou contaminação crustal) (Villaros 2010). De acordo com aquele autor, a condição de formação dos granitos tipo S depende da composição da fonte e condições da fusão
parcial (P-T-a(H2O)). Para muitos autores a presença ou ausência de fluido também interefere na formação dos corpos graníticos.
Barbarin (1996) divide os granitos peraluminosos em dois grupos: um contendo moscovita e outro cordierita. A origem destes granitos é atribuída à fusão parcial de rochas crustais envolvendo anatexia crustal sob condições „úmidas‟ (primeiro grupo) ou „secas‟ (segundo grupo). De acordo com aquele autor, os granitos com muscovita são gerados em ambientes tectônicos sob condições de crosta espessada e afetada por empurrões ou por grandes cisalhamentos crustais, enquanto os granitos com cordierita são gerados em regiões submetidas à
underplating ou injetadas por magmas do manto. Para alguns autores, o processo
de geração de leucogranitos peraluminosos é inteiramente crustal e não envolve influxo de material do manto (Patiño Douce 1999, Machado & Dehler 2002).
Para Sylvester (1998), os granitos fortemente peraluminosos são formados em vários tipos de orógenos como o resultado de processos pós-colisionais. Aquele autor distingue os granitóides formados sob condições de alta pressão (espessamento crustal = 50 km) e de alta temperatura (espessamento = 50 km). Os primeiros evoluem em dois estágios: (i) estágio de aquecimento radiogênico in situ, sincolisional e, (ii) estágio de fusão por descompressão pós-colisional. Os últimos envolvem uma fonte de calor originada no manto, com a temperatura sendo igual ou superior a 875°C. Ainda segundo o autor, nos orógenos de alta temperatura, a anatexia crustal é produzida pela delaminação pós-colisional e ascensão da astenosfera quente.
Por fim, Barbarin (1999) considera que estes granitos são gerados no momento de „clímax‟ da orogênese, com seus magmas sendo formados durante a fase tectônica compressiva. A sua colocação ocorre somente em condições distensiva ao longo de zonas de cisalhamento ou sob condições de relaxamento local (Machado & Dehler 2002).
CAPÍTULO 4- GEOLOGIA DO SIENOGRANITO BROCO