Complexo Juiz de Fora

O termo Juiz de Fora se refere à extensa unidade com predomínio de rochas granulíticas de direção NE-SW, aflorante na região limítrofe entre os estados de Minas Gerais e Rio de Janeiro (Figuras 2.2 e 2.3), que foi inicialmente estudada por Ebert (1955, 1957) e Rosier (1957).

14 Figura 2.3: Mapa geológico simplificado da região abordada pela tese de doutoramento (ver texto para créditos de compilação cartográfica e geocronológica). As amostras cujas siglas constam do mapa são de dados apresentados em capítulos específicos desta tese.

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O Complexo Juiz de Fora é composto por ortognaisses predominantemente enderbíticos a granodioríticos e metabasitos (granulitos máficos) com paragêneses metamórficas da fácies granulito, e efeitos retro-metamórficos que levaram à formação de hornblenda e biotita a partir de piroxênios.

Os termos dioríticos a graníticos constituem uma suíte cálcio-alcalina e os granulitos máficos uma suíte toleíitica, ambas com afinidade juvenil e formadas em ambiente de arco de ilhas paleoproterozóico entre ca. 2200 e 2080 Ma, mas marcantemente recristalizados na Orogenia Brasiliana (Costa et al. 1993, 1995, 1998, Heilbron et al. 1993, 1995, 2003, 2010, Figueiredo & Teixeira 1996, Machado et al. 1996, Duarte et al. 1997, Fischel et al. 1998, Silva et al. 2002, 2011, Noce et al. 2003, 2006, 2007, Novo et al. 2010, 2012, Gradim et al. 2012, Queiroga et al. 2012). Como estas publicações fundamentam as descrições adiante, juntamente com a experiência do autor no mapeamento geológico da região, adiante serão evitadas as citações bibliográficas repetitivas, visando dar mais fluência ao texto.

O litotipo predominante no Complexo Juiz de Fora é um ortopiroxênio-hornblenda ortognaisse de granulação fina a média, bandamento milimétrico a centimétrico e coloração esverdeada. O bandamento é marcado pela alternância de bandas claras, quartzo-feldspáticas, com raro ortopiroxênio, e bandas máficas, constituídas essencialmente por ortopiroxênio, hornblenda e biotita, com clinopiroxênio e plagioclásio subordinados. A mineralogia do ortognaisse enderbítico é dada por ortopiroxênio, plagioclásio, clinopiroxênio, biotita, quartzo e hornblenda. Como acessórios ocorrem zircão, apatita, epidoto e minerais opacos. A composição modal apresenta a seguinte variação: ortopiroxênio (10-45%), plagioclásio (15-45%), quartzo (10-60%), feldspato potássico (5- 30%), biotita (5-15%). A paragênese mineral plagioclásio + hiperstênio ± feldspato potássico ± clinopiroxênio demonstra que o ortognaisse do Complexo Juiz de Fora atingiu condições de estabilidade da fácies granulito. Entretanto, esta paragênese progressiva de alto grau foi parcialmente desestabilizada, devido à hidratação (relacionada a processo deformacional ou simples ascensão crustal, ou ambos), gerando uma paragênese regressiva marcada pela significativa presença de hornblenda e biotita como produtos da alteração dos piroxênios. Este metamorfismo regressivo ocorreu na fácies anfibolito.

O ortognaisse do Complexo Juiz de Fora foi migmatizado em intensidades diversas. Há afloramentos onde o ortognaisse mostra-se homogeneamente bandado, sem sinais evidentes de anatexia, assim como há locais onde a rocha ocorre completamente migmatítica, observando-se todas as transições nas taxas de fusão parcial entre estas situações extremas. Os paleossomas predominantes são ortognaisse enderbítico e granulito máfico. A migmatização é representada por um leucossoma quartzo-feldspático de composição charnockítica e granulação grossa, que ocorre

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em vênulas, bandas, lentes e veios geralmente concordantes com a foliação. Localmente, são observáveis porfiroblastos e porfiroclastos, que chegam a atingir 7 cm de comprimento, de anfibólio, piroxênio e feldspato no leucossoma. O melanossoma é enderbítico a charnoenderbítico e possui granulação fina a média, onde ortopiroxênio e plagioclásio são minerais essencias, e clinopiroxênio, feldspato potássico, quartzo e biotita são acessórios. As estruturas migmatíticas predominantes são estromática e flebítica, mas estruturas schollen, ptigmática e dobrada ocorrem subordinadamente.

2.1.2. Suíte Caparaó

A Suíte Caparaó representa parte do embasamento ortoderivado riaciano (ca. 2,19 Ga) da porção setentrional da Província Mantiqueira (Campo-Neto & Figueiredo 1990, Silva et al. 2002, 2005, Horn et al. 2006, Noce et al. 2007a,b, Novo et al. 2010, 2011). A maior exposição da Suíte Caparaó, na serra homônima, tem uma extensão de aproximadamente 300 km2 (Figuras 2.2 e 2.3). O conjunto rochoso e as feições geomorfológicas da serra seguem a orientação do bandamento gnáissico de direção NNE-NE, e seu núcleo foi esculpido sobre migmatitos, enquanto as bordas são sustentadas por gnaisses granulíticos (Novo et al. 2011).

O litotipo predominante na Suíte Caparaó é um gnaisse ortoderivado, bandado, diorítico a granítico. Este gnaisse apresenta coloração esverdeada quando fresco, mudando para tons de cinza ao menor sinal de intemperismo. O bandamento, milimétrico a centimétrico, reflete a alternância composicional entre bandas mais claras, ricas em plagioclásio, quartzo e/ou feldspato potássico, com raro ortopiroxênio, e bandas mais máficas, constituídas de ortopiroxênio, hornblenda e biotita, com clinopiroxênio e plagioclásio subordinado. Os minerais acessórios são titanita, zircão, granada, apatita e opacos. A foliação do ortognaisse é penetrativa, paralela ao bandamento, materializada pelo estiramento de quartzo, feldspato, piroxênio, anfibólio e biotita. A textura é essencialmente nematoblástica, salvo raras exceções onde a biotita predomina sobre anfibólio e piroxênio, dando à rocha uma textura lepidoblástica. O ortognaisse da Suíte Caparaó exibe encraves máficos, centimétricos a métricos, boudinados na direção do bandamento. Estes encraves têm cor cinza escura esverdeada (em superfície fresca), estrutura maciça, granulação fina a muito fina e textura granoblástica. A associação mineralógica essencial que ocorre estirada e orientada segundo o bandamento é dada por plagioclásio, ortopiroxênio e clinopiroxênio, caracterizando a fácies granulito. Assim como o ortognaisse, os encraves apresentam biotita e hornblenda, tanto primárias quanto secundárias, oriundas da alteração dos piroxênios, em paragênese regressiva da fácies anfibolito.

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Invariavelmente, o ortognaisse da Suíte Caparaó ocorre migmatítico, mostrando intensidades diversas de fusão parcial. As principais estruturas migmatíticas são schlieren, ptigmática, estromática e agmática, ocorrendo, subordinadamente, a dobrada e flebítica. O leucossoma tem composição granítica e granulação grossa. Apresenta cristais de anfibólio e piroxênio de até 3 cm na maior dimensão. Comumente exibe textura porfirítica a porfiroclástica, com cristais de feldspato de até 7 cm na maior dimensão. O melanossoma possui composição básica e granulação fina a média, é rico em piroxênios, hornblenda e plagioclásio, com feldspato potássico, quartzo e biotita ocorrendo em menor quantidade. Localmente, observam-se restos do ortognaisse bandado representando o paleossoma do migmatito, envolto e cortado pelo neossoma.

A paragênese composta por plagioclásio + quartzo + hiperstênio ± feldspato potássico ± clinopiroxênio é comum aos gnaisses e migmatitos da Suíte Caparaó, indicando que ambos atingiram condições de estabilidade na fácies granulito do metamorfismo regional progressivo. Entretanto, esta paragênese progressiva de alto grau foi parcialmente desestabilizada por hidratação, gerando uma paragênese regressiva marcada pela significativa presença de hornblenda e biotita como produtos da alteração dos piroxênios. Este metamorfismo regressivo ocorreu na fácies anfibolito.

A grande similaridade petrográfica e litoquímica do ortognaisse da Suíte Caparaó com o litotipo clássico do Complexo Juiz de Fora, um ortopiroxênio-hornblenda ortognaisse (ver item 2.1.1), sugere a correlação entre estas unidades (Novo et al. 2011). Entretanto, a idade de 2195 ± 15 Ma obtida para a cristalização magmática da Suíte Caparaó (U-Pb SHRIMP em zircão, Silva et al. 2002) é cerca de 75 Ma mais antiga que a maior idade de cristalização magmática (2119 ± 16 Ma) do Complexo Juiz de Fora na região a oeste da Serra do Caparaó (U-Pb SHRIMP em zircão, Noce et al. 2007b). Contudo, na região logo a sul, em terrenos da Faixa Ribeira, idade de cristalização magmática em torno de 2199 Ma foi obtida de rocha do Complexo Juiz de Fora (Heilbron et al. 2010), viabilizando assim uma correlação mais consistente entre a Suíte Caparaó e este complexo (Novo et al. 2011).