6 GEOQUÍMICA ISOTÓPICA DE Sm Nd
7.1 CONDIÇÕES DE FUGACIDADE DE OXIGÊNIO E TEMPERATURA DURANTE A CRISTALIZAÇÃO DO GRANITO MATUPÁ
Os estados de oxi-redução de magmas graníticos são considerados como reflexo das suas rochas-fonte (Carmichael, 1991; Blevin & Chappel, 1992), embora Pichavant et al. (1996) salientem que em alguns casos houve mudanças na fO2 durante a diferenciação magmática.
As composições de óxidos de Fe-Ti têm sido largamente utilizadas para o estabelecimento de valores de fO2 e T das rochas hospedeiras desses minerais (Buddington & Lindsley, 1964; Anderson, 1996). Entretanto, a determinação da fugacidade de oxigênio original durante a cristalização de rochas graníticas é freqüentemente dificultada devido ao reequilíbrio subsolidus e/ou alteração ocorridos durante o resfriamento lento do magma, que normalmente modifica as composições de magnetita e ilmenita primárias. Deste modo, o geotermômetro ilmenita-magnetita não pode ser aplicado para definir a fO2 durante a cristalização do magma, pois a magnetita perde Ti e a ilmenita é submetida a um ou mais estágios de oxidação-exsolução (Whalen & Chappell, 1988; Wones, 1989).
No Granito Matupá, a magnetita magmática está muitas vezes sofrendo martitização e os raros cristais de ilmenita caracteristicamente ígneos normalmente apresentam exsolução de hematita (prancha 2.1; h), o que torna inviável a utilização do geotermômetro ilmenita- magnetita (Buddington & Lindsley, 1964; Stormer, 1983; Andersen & Lindsley, 1988; Ghiorso
& Sack, 1991) para determinação de fO2 e T de cristalização do magma granítico. De maneira semelhante, a utilização do geotermômetro plagioclásio-hornblenda para a determinação da T de cristalização (Blundy & Holland, 1990) não foi aplicado no Granito Matupá, tendo em vista a escassez de análises de plagioclásio ígneo, que se encontra normalmente saussuritizado.
Para indicar o estado de oxidação de corpos graníticos, alguns parâmetros empíricos têm sido utilizados. Anderson & Smith (1995) afirmaram ser a fO2 o parâmetro que exerce o principal controle sobre a composição química dos silicatos máficos. Com o aumento da fO2, а razão Fe / (Fe + Mg) desses silicatos diminui acentuadamente, independentemente da razão Fe/Mg da rocha. Segundo Wones (1989), quanto mais magnesiano o piroxênio ou anfibólio da rocha silicática, mais oxidado era o magma.
Em um diagrama AlIV x Fe / (Fe+Mg) proposto por Anderson & Smith (1995) para classificar hornblendas de granitos anorogênicos proterozóicos da América do Norte, a
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7 - DISCUSSÃO
7.1 - CONDIÇÕES DE FUGACIDADE DE OXIGÊNIO E TEMPERATURA DURANTE A CRISTALIZAÇÃO DO GRANITO MATUPÁ
Os estados de oxi-redução de magmas graníticos são considerados como reflexo das suas rochas-fonte (Carmichael, 1991; Blevin & Chappel, 1992), embora Pichavant et al. (1996) salientem que em alguns casos houve mudanças na fO2 durante a diferenciação magmática.
As composições de óxidos de Fe-Ti têm sido largamente utilizadas para o estabelecimento de valores de fO2 e T das rochas hospedeiras desses minerais (Buddington & Lindsley, 1964; Anderson, 1996). Entretanto, a determinação da fugacidade de oxigênio original durante a cristalização de rochas graníticas é freqüentemente dificultada devido ao reequilíbrio subsolidus e/ou alteração ocorridos durante o resfriamento lento do magma, que normalmente modifica as composições de magnetita e ilmenita primárias. Deste modo, o geotermômetro ilmenita-magnetita não pode ser aplicado para definir a fO2 durante a cristalização do magma, pois a magnetita perde Ti e a ilmenita é submetida a um ou mais estágios de oxidação-exsolução (Whalen & Chappell, 1988; Wones, 1989).
No Granito Matupá, a magnetita magmática está muitas vezes sofrendo martitização e os raros cristais de ilmenita caracteristicamente ígneos normalmente apresentam exsolução de hematita (prancha 2.1; h), o que torna inviável a utilização do geotermômetro ilmenita- magnetita (Buddington & Lindsley, 1964; Stormer, 1983; Andersen & Lindsley, 1988; Ghiorso & Sack, 1991) para determinação de fO2 e T de cristalização do magma granítico. De maneira semelhante, a utilização do geotermômetro plagioclásio-hornblenda para a determinação da T de cristalização (Blundy & Holland, 1990) não foi aplicado no Granito Matupá, tendo em vista a escassez de análises de plagioclásio ígneo, que se encontra normalmente saussuritizado.
Para indicar o estado de oxidação de corpos graníticos, alguns parâmetros empíricos têm sido utilizados. Anderson & Smith (1995) afirmaram ser a fO2 o parâmetro que exerce o principal controle sobre a composição química dos silicatos máficos. Com o aumento da fO2, а razão Fe / (Fe + Mg) desses silicatos diminui acentuadamente, independentemente da razão Fe/Mg da rocha. Segundo Wones (1989), quanto mais magnesiano o piroxênio ou anfibólio da rocha silicática, mais oxidado era o magma.
Em um diagrama AlIV x Fe / (Fe+Mg) proposto por Anderson & Smith (1995) para classificar hornblendas de granitos anorogênicos proterozóicos da América do Norte, a
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hornblenda do Granito Matupá, cuja razão Fe / (Fe+Mg) na base de 13 cátions varia de 0,48 a 0,52, posiciona-se no campo de hornblendas de granitos com alta fugacidade de oxigênio, os quais são caracterizados por extensas anomalias magnéticas e abundância de magnetita, além de conterem hornblendas com razão Fe / (Fe+Mg) entre 0,40 a 0,61.
A fugacidade de oxigênio em um magma é determinada principalmente pela razão Fe3/Fe2+ do magma, que depende em grande escala da rocha fonte da qual o magma foi gerado (Burnham & Ohmoto, 1980; Wones, 1989). A fO2 em magmas félsicos gerados por fusão parcial de rochas ígneas metamorfisadas, denominados magmas do tipo I, é geralmente maior que a do tampão FMQ. O campo aproximado de T e log fO2 para os magmas do tipo I situa-se entre 800 e 1.000°C e -12 e -9, respectivamente (Burnham & Ohmoto, 1980). Em oposição, a fO2 de magmas félsicos gerados por fusão parcial de metassedimentos carbonosos - magmas do tipo S - é geralmente menor que a do tampão FMQ.
Com base na constatação de que a determinação da fugacidade de oxigênio à temperatura e pressão de cristalização de rochas graníticas é freqüentemente impedida devido ao reequilíbrio subsolidus e/ou alteração, Wones (1989) propôs o equilíbrio hedembergita + ilmenita + oxigênio = titanita + magnetita + quartzo para distinguir rochas graníticas relativamente reduzidas de granitos relativamente oxidados. A associação titanita + magnetita + quartzo, estável no Granito Matupá, é indicativa de elevada fugacidade de oxigênio em magmas silicáticos e, juntamente com as demais características petrográficas e químicas, permite posicionar o Granito Matupá no campo dos magmas do tipo I em diagramas T - fO2, equidistante dos tampões FMQ e UM (Burnham & Ohmoto, 1980; Wones, 1989), conforme discussões no Capítulo 5 e figura 5.5.