MODELAMENTO METAMÓRFICO
7.1 – GEOTEMORBAROMETRIA VIA PSEUDOSSEÇÕES E ISOPLETHS
Para o estudo do metamorfismo foram construídas pseudosseções, utilizando o programa termodinâmico THERMOCALC 3.33, que podem apresentar os campos de estabilidade das assembleias minerais do pico metamórfico e do retrometamorfismo. Quando possível, os campos de interesse foram contornados com isolinhas (isopleths) de composição para o ferro e/ou cálcio na granada, e/ou isolinhas de proporção, também para granada. No tópico 1.5.6, descrito anteriormente, encontram-se mais informações sobre geotermobarometria usando pseudosseções.
Tendo em mãos os dados da composição de rocha total obtida através de Fluorescência de Raios-X (Tabela 7.1), da descrição petrográfica e de química mineral, foram confeccionadas cinco pseudosseções, no espaço P-T, nos sistemas químicos NCKFMASHTO e NCFMASHTO. Para as amostras de granada xistos (MPV-01 e MT3) utilizou-se o sistema químico NCKFMASHTO, enquanto que, as amostras de granada anfibolito (MPV-02, D4 e SPD-08) foram modeladas no sistema NCFMASHTO.
A escolha do sistema químico a ser utilizado está intimamente relacionada à composição química da rocha, desta maneira, o sistema químico NCFMASHTO é utilizado para rochas de protólito básico, tal como os granada anfibolitos, que apresentam paragênese formada por granada + hornblenda + plagioclásio. Para os granada xistos, o sistema NCKFMASHTO foi escolhido por duas razões: amostra MPV-01 apresenta proporções consideráveis de potássio em sua composição, sendo a biotita é um mineral essencial na rocha; e a grande quantidade de gedrita, principalmente na amostra MT3, também foi decisiva na escolha do sistema químico, levando em consideração que o protólito desta rocha possivelmente é de origem sedimentar devido aos teores apreciáveis de magnésio e alumínio que possibilitaram à formação deste ortoanfibólio. O titânio foi acrescentado aos dois sistemas devido à presença de ilmenita nestas rochas.
Tabela 7.1: Composição de rocha total para granada xistos (MPV-01 e MT3) e granada anfibolitos (MPV- 02, D4 e SPD-08), obtidas por Fluorescência de Raios-X. Valores em % em peso.
7.1.1 – Granada xistos
Para o estudo do metamorfismo dos granada xistos, foram confeccionadas duas pseudosseções (amostras MPV-01 e MT3) utilizando para isto sistema químico NCKFMASHTO (Na2O - CaO - K2O - FeO – MgO - Al2O3 - SiO2 - H2O - TiO2 -O2) e a composição de rocha total
(Tabela 7.1) das amostras. As pseudosseções foram construídas no espaço P-T e contém as reações metamórficas e os campos de estabilidade referentes às assembleias minerais observadas.
Apesar de possuir variações nas composições de rocha total (Tabela 7.1), química mineral e nas porcentagens de gedrita e biotita, as duas amostras investigadas são mineralogicamente e texturalmente semelhantes, com assembleias do pico e retrometamorfismo idênticas, pseudosseções praticamente iguais, apresentando apenas pequenas variações nos intervalos P-T.
Após a escolha do sistema químico, houve a necessidade de recalcular a composição de rocha total, obtida por Fluorescência de raios-X, somente para alguns componentes, e em seguida estes dados foram lançados no programa THERMOCALC 3.33 para a modelagem metamórfica das amostras. Quartzo e água são incluídos automaticamente pelo programa e assumiu-se a presença de água pura como fase fluida nas rochas. Cromo, manganês e fósforo foram extraídos das composições, primeiramente por não serem elementos admitidos pelo sistema químico escolhido, e segundo por ocorrerem em pequenas proporções, estando cromo presente somente em biotita, manganês em granada e fósforo em apatita, sendo esta última rara na rocha. O Fe3+ foi
estimado em aproximadamente 10% do ferro total presente nas amostras, sendo assim 90% do Fe3+ das análises de fluorescência foi convertido para Fe2+ (Figura 7.1). Sericita, zircão e titanita
foram desconsiderados no modelamento.
Amostra MPV-01 – Granada-biotita-plagioclásio xisto – Borda sudoeste do Domo do Bação
A assembleia retrometamórfica do granada xisto MPV-01 é representada pelo campo de estabilidade composto por granada + gedrita + biotita + clorita + ilmenita + plagioclásio + quartzo (Figura 7.1). Os limites de pressão e temperatura para o campo foram definidos pelas linhas de reações univariantes da gedrita, clorita e granada, onde estes três minerais entram no sistema. Os limites inferiores de pressão e temperatura são de 7,9 kbar e 582°C e foram fornecidos pela intersecção das linhas da granada e gedrita. Os limites superiores de P e T estão em aberto, ou seja, não há cruzamento de linhas na porção superior do campo, podendo a pressão ser superior a 11 kbar (limite máximo de P na pseudosseção) e temperaturas maiores que 640 °C (limite máximo para o campo definido pela porção superior da linha da clorita).
como substituição da biotita que está em contato com borda de granada, a rocha evoluiu de um campo sem clorita, sendo este representado pela assembleia do pico metamórfico, constituída por granada + gedrita + biotita + ilmenita + plagioclásio + quartzo, representada na figura 7.1 pelo campo mais amplo da pseudosseção, contornado pela linha em negrito. Este campo é limitado pelas linhas de reações univariantes da clorita, cordierita, ortopiroxênio e granada, onde os três primeiros minerais deixam o sistema e o último entra. A interseção entre as linhas da granada e clorita, e da cordierita e ortopiroxênio limitam o intervalo de T (T mínima e T máxima) para esta assembleia entre 620°C a 840 °C. O limite inferior de pressão é definido pelo cruzamento das linhas da granada e cordierita na porção inferior esquerda do campo, e é de aproximadamente 6,4 kbar. O limite superior de pressão é aberto, podendo ser maior que 11 kbar.
Os campos de estabilidades das assembleias de interesse nas pseudosseções podem ser amplos, como por exemplo, nesta amostra podemos citar o campo referente ao pico do metamorfismo, que abrange um extenso intervalo de P e T. Neste caso, pode-se fazer um refinamento dos valores contornando a pseudosseção com isolinhas (isopleths) de composição e/ou proporção. Em alguns casos, quando estas isopleths de composição representam heterogeneidades composicionais entre núcleo e borda de granada, pode-se definir a trajetória P- T-t seguida pela rocha.
Diante do exposto acima, para a definição da trajetória P-T-t seguida pela rocha e restrição dos valores P-T, a pseudosseção foi contornada com isolinhas (isopleths) de composição para as razões catiônicas de ferro (x (Grt) = [Fe2+/ (Fe2++ Mg2+)]), e cálcio ( z (Grt) = [Ca2+/ (Ca2+
+ Fe2++ Mg2+)]), e isolinhas de proporção para o mineral granada. Os valores das isopleths de
composição plotadas nos campo referentes às assembleias retrometamórfica e do pico metamórfico são similares às razões encontradas a partir de análises químicas obtidas por microssonda para os domínios do núcleo, intermediários e bordas de granada (Figura 7.1 e Tabela 7.2). Todos os resultados dos perfis composicionais feitos em granada e os valores das razões catiônicas estão expostos no Apêndice I.
Isopleth de composição para o núcleo de granada z (Grt) = 0,044, intercepta a isopleth de
proporção de 5% grt (a rocha apresenta entre 5 – 10% de granada) dentro do campo da assembleia pico metamórfico, granada + gedrita + biotita + ilmenita + plagioclásio + quartzo, indicado pelo ponto em vermelho da figura 7.1. Estes dados corroboram os valores de química mineral em núcleo de granada (Tabela 7.2), que apresentam valores de z (Grt) = 0,043 – 0,044. A intersecção destas isopleths dentro deste campo pode marcar o início do crescimento do núcleo do mineral e está restrito a uma pressão de 8,9 kbar e temperatura de 695°C, e marca o pico de T, como pode ser visto na figura 7.1.
Figura 7.1: Pseudosseção P-T para o granada-biotita-plagioclásio xisto (amostra MPV-01) no sistema químico NCKFMASHTO, restringindo a estabilidade da assembleia pico (grt + ged + bt + ilm + pl + qtz) e retrometamórfica (grt + ged + bt + ilm + pl + qtz +chl), representadas pelos campos de estabilidade contornados em negrito. Composição química recalculada para somente alguns componentes e que foi utilizada no THERMOCALC 3.33 (NaO = 2,91; CaO = 2,01; K2O = 1,36; FeO= 10,58; MgO= 9,46; Al2O3 = 9,98; SiO2 = 58,08; TiO2 = 0,71; O2 = 0,53 % molar), onde 90% do Fe3+ foi convertido em Fe2+. Seta pontilhada em negrito representa a trajetória P-T do metamorfismo. Ponto em vermelho = intercepto de isopleths para núcleo de granada; Ponto amarelo = intercepto para isopleths da porção intermediária de granada, sem inclusões; Ponto em verde= isopleths para borda de granada em contato com a matriz, onde clorita ocorre substituindo biotita que está no contato com granada. . Siglas dos minerais: grt – granada; bt – biotita; opx – ortopiroxênio; chl – clorita; ged – gedrita; cd – cordierita; ilm – ilmenita; pl – plagioclásio; qtz – quartzo.
Isopleths de composição para o domínio intermediário de granada z(Grt) = 0,052 (como
pode ser visto na tabela 7.2 (ponto 25)) cruza a linha da isopleth de proporção 8% Grt em 695°C e 9,8 kbar (ponto amarelo da figura 7.1), marcando os picos de pressão e temperatura na qual a
Amostra MPV-01
Campo I
Ponto 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
Domínio Borda Interm. Interm. Interm. Núcleo Núcleo Interm. Interm. Interm. Borda
SiO2 37,06 38,52 38,14 38,30 37,86 37,98 38,13 37,76 37,48 36,76 Al2O3 21,59 21,70 21,88 21,60 21,67 21,31 21,70 21,98 21,78 20,91 MgO 3,14 5,54 5,46 5,46 5,36 5,25 5,49 5,63 5,55 3,12 CaO 1,37 1,84 1,61 1,49 1,51 1,54 1,60 1,52 1,80 1,42 MnO 0,89 0,53 0,75 0,79 0,88 0,80 0,77 0,77 0,54 0,76 FeO 36,78 33,07 33,09 33,39 33,14 33,47 32,79 33,09 33,13 36,50 Total 100,83 101,20 100,93 101,02 100,42 100,35 100,49 100,74 100,28 99,48 Si 2,97 3,01 2,99 3,00 2,99 3,00 3,00 2,97 2,96 2,98 AlIV 0,03 -0,01 0,01 0,00 0,01 0,00 0,00 0,03 0,04 0,02 AlVI 2,00 2,00 2,01 2,00 2,00 1,99 2,01 2,00 1,99 1,98 Fe2+ 2,46 2,16 2,17 2,19 2,19 2,21 2,16 2,18 2,19 2,48 Mg 0,37 0,64 0,64 0,64 0,63 0,62 0,64 0,66 0,65 0,38 Mn 0,06 0,04 0,05 0,05 0,06 0,05 0,05 0,05 0,04 0,05 Ca 0,12 0,15 0,14 0,12 0,13 0,13 0,13 0,13 0,15 0,12 Tot. cat. 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 Tot. oxi. 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Py 12,42 21,51 21,32 21,21 20,96 20,52 21,53 21,87 21,56 12,45 Al 81,69 72,16 72,49 72,90 72,82 73,39 72,23 72,20 72,22 81,74 Sp 2,00 1,18 1,67 1,73 1,96 1,78 1,72 1,69 1,19 1,73 Gr 3,89 5,15 4,52 4,16 4,26 4,32 4,52 4,24 5,02 4,08 x(Grt) 0,87 0,77 0,77 0,77 0,78 0,78 0,77 0,77 0,77 0,87 z(Grt) 0,040 0,052 0,046 0,042 0,043 0,044 0,046 0,043 0,051 0,042
Isopleths de composição para a borda da granada, que está em contato com matriz,
apresentam valores de x (Grt) = 0,86 – 0,87 e ocorrem cortando o campo da assembleia retrometamórfica (granada + gedrita + biotita + clorita + ilmenita + plagioclásio + quartzo) na porção inferior esquerda do campo. Estas linhas são muito pequenas e estão representadas pelo ponto verde e suas proximidades (figura 7.1). Os valores de P-T estão entre 595 – 600 °C e 7,9 – 8,1 kbar. Estes intervalos de P e T marcam diminuição dos valores de P e T, responsáveis pelo retrometamorfismo da rocha, que resultou na formação de clorita como substituição de biotita no contato entre a borda de granada e a matriz da rocha. Os dados de x(Grt) para este domínio corroboram com os de química mineral para borda de granada, x(Grt) = 0,87, em contato com a matriz, como pode ser visto na tabela 7.2 (pontos 24 e 33).
Tabela 7.2: Análises composicionais em porfiroblasto de granada da amostra granada-biotita-plagioclásio xisto (granada xisto) MPV-01.
A partir dos dados de modelamento metamórfico descritos acima, aliados à descrição petrográfica e química mineral, chegou-se a conclusão que a rocha evoluiu ao longo de uma trajetória P-T-t anti-horária (Figura 7.1), com condições de pico metamórfico restrito a pressões entre 8,9 e 9,8 kbar e temperatura de 695°C. Primeiramente, houve o pico de T em 695°C (ponto
em vermelho), logo após deu-se o pico de pressão em 9,8 kbar (ponto em amarelo), e em seguida, resfriamento até aproximadamente 595°C e descompressão até 7,9 kbar (ponto verde) no limite inferior esquerdo do campo. A partir deste ponto, há uma mudança do campo de estabilidade, que passa a ser representado pela assembleia gedrita + biotita + clorita + ilmenita + plagioclásio + quartzo, pertencente à matriz da rocha, este caminho está indicado na figura pela ponta da seta pontilhada que representa a trajetória do metamorfismo, que foi inferido por petrografia.
Amostra MT3 – Granada-gedrita-plagioclásio xisto– Borda sudoeste do Domo do Bação
Como foi dito anteriormente, o granada-gedrita-plagioclásio xisto (MT3) é mineralogicamente e texturalmente semelhante ao granada-biotita-plagioclásio xisto (MPV-01), com assembleias minerais representadas por granada, gedrita, biotita, plagioclásio, ilmenita, quartzo e clorita. A diferença entre as amostras reside nas porcentagens de biotita e gedrita, os granada-biotita-plagioclásio xistos apresentam pouca gedrita e muita biotita, enquanto que o inverso ocorre no granada-gedrita-plagioclásio xisto que apresenta pouca biotita e muita gedrita.
Assim como a MPV-01, a amostra MT3 apresenta as mesmas assembleias para o pico e para o retrometamorfismo, sendo representadas por granada + gedrita + biotita + ilmenita + plagioclásio + quartzo, e granada + gedrita + biotita + ilmenita + plagioclásio + quartzo + clorita, respectivamente. Da mesma forma, os campos de estabilidade para estas assembleias na pseudosseção são praticamente iguais aos da amostra MPV-01 (Figura 7.1).
Para a assembleia retrometamórfica (granada+ gedrita + biotita + ilmenita + plagioclásio + quartzo+clorita), os interceptos inferiores de pressão e temperatura são dados pela intersecção das linhas univariantes da clorita e gedrita, na porção inferior esquerda do campo, e são de 608°C de T e 7,9 kbar de P. Os limites superiores de P e T estão em aberto, podendo atingir pressões superiores a 13 kbar (que é o limite de P da pseudosseção) e temperaturas maiores que 622 °C (valor máximo de T para este campo na pseudosseção), dada pela extremidade superior da linha da clorita, localizada na porção superior direita do campo. Para a assembleia do pico metamórfico (granada+ gedrita + biotita + ilmenita + plagioclásio + quartzo), os valores míninos de P e T são de 652 °C e 8,2 kbar, definidos pelo cruzamento das linhas da clorita e granada, na porção inferior esquerda do campo. Os valores superiores de P e T para este campo estão fora do limite P-T definido para a pseudosseção.
Condições P-T para o núcleo de granada foi determinada a partir do cruzamento da
isopleths de composição para o núcleo de granada z (Grt) = 0,098 e de proporção de 5% grt (a
rocha apresenta porcentagem de granada entre 5-10%), dentro do campo da assembleia pico metamórfico e corroboram os dados de química mineral para núcleo de granada, z(Grt) = 0,086 –
0,098 (ver tabelas 7.3 e 7.4). O ponto em vermelho indica pressão de 11,3 kbar e temperatura de 662°C durante o crescimento do núcleo de granada (Figura 7.2).
Figura 7.2: Pseudosseção P-T para o granada-gedrita-plagioclásio xisto (amostra MT3) no sistema químico NCKFMASHTO, restringindo a estabilidade da assembleia pico (grt + ged + bt + ilm + pl + qtz) e retrometamórfica (grt + ged + bt + ilm + pl + qtz + chl), representadas pelos campos de estabilidade contornados em negrito. Composição química recalculada para somente alguns componentes e que foi utilizada no THERMOCALC 3.33(NaO = 1,90; CaO = 2,31; K2O = 0,20; FeO= 6,96; MgO= 8,64; Al2O3 = 7,65; SiO2 = 69,24; TiO2 = 0.60; O2 = 0.35 % molar), onde 90% do Fe3+ foi convertido em Fe2+ . V= variância do campo. Seta pontilhada em negrito representa a trajetória P-T do metamorfismo. Ponto em vermelho = intercepto de isopleths para núcleo de granada; Ponto amarelo= intercepto para isopleths da porção intermediária de granada; Pontos em verde= isopleths para borda de granada em contato com a matriz, onde clorita ocorre substituindo biotita que está no contato com granada. Siglas dos minerais: grt – granada; bt – biotita; opx – ortopiroxênio; chl – clorita; ged – gedrita; cd – cordierita; ilm – ilmenita; pl – plagioclásio; qtz – quartzo.
O ponto em amarelo, na mesma figura, mostra o cruzamento entre isopleths de composição (z(Grt) = 0,080) e proporção (8%Grt) para domínio intermediário de granada, e
Amostra MT3
Campo I
Ponto 130 131 132 133 134 135 136 137 138 Domínio Borda Interm. Interm. Interm. Núcleo Interm. Interm. Interm. Borda
SiO2 38,04 37,80 36,77 37,52 37,82 38,06 37,88 38,48 38,20 Al2O3 21,62 21,54 20,98 21,59 21,66 21,73 21,42 21,93 21,38 MgO 5,52 4,23 3,09 3,78 3,50 5,58 6,15 6,49 6,33 CaO 3,11 3,20 2,96 2,94 3,35 2,93 2,57 2,73 2,61 MnO 0,80 0,38 1,14 1,11 1,15 0,35 0,64 0,62 0,61 FeO 30,43 33,32 34,07 33,30 33,34 31,77 30,28 29,85 30,95 Total 99,52 100,47 99,01 100,25 100,82 100,42 98,94 100,09 100,08 Si 3,00 2,99 2,98 2,99 2,99 2,99 3,00 3,00 3,00 AlIV 0,00 0,01 0,02 0,01 0,01 0,01 0,00 0,00 0,00 AlVI 2,02 2,00 1,99 2,01 2,01 2,00 2,00 2,02 1,98 Fe2+ 2,01 2,21 2,31 2,22 2,21 2,09 2,01 1,95 2,03 Mg 0,65 0,50 0,37 0,45 0,41 0,65 0,73 0,75 0,74 Mn 0,05 0,03 0,08 0,08 0,08 0,02 0,04 0,04 0,04 Ca 0,26 0,27 0,26 0,25 0,28 0,25 0,22 0,23 0,22 Tot. cat. 8 8 8 8 8 8 8 8 8 Tot. oxi. 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Py 21,83 16,62 12,36 14,99 13,85 21,69 24,25 25,38 24,40 Al 67,55 73,50 76,54 74,11 74,05 69,33 67,03 65,56 67,04 Sp 1,79 0,85 2,59 2,51 2,58 0,78 1,43 1,38 1,33 Gr 8,84 9,03 8,51 8,39 9,52 8,20 7,29 7,68 7,23 x(Grt) 0,76 0,82 0,86 0,83 0,84 0,76 0,73 0,72 0,73 z(Grt) 0,090 0,091 0,087 0,086 0,098 0,083 0,074 0,078 0,073
define os picos de pressão (11,4 kbar) e temperatura (705°C), dentro da assembleia do pico de metamorfismo. Estes dados das isopleths condizem com os dados de química mineral para porção intermediária de granada, onde z (Grt) = [Ca2+/ (Ca2+ + Fe2+ + Mg2+)] está entre 0,074 e 0,091 (ver
tabelas 7.3 e 7.4).
Tabelas 7.3: Perfis composicionais em granada da amostra de granada-gedrita-plagioclásio xisto (granada xisto) MT3.
O campo de estabilidade referente à assembleia do retrometamorfismo foi contornado com isopleths de composição, x (Grt) = 0,73 – 0,77, para borda de granada que está em contato com a matriz da rocha. As isopleths de interesse estão marcadas pelos pontos em verde na pseudosseção (figura 7.2) e indicam um intervalo entre 630 – 639 °C de temperatura e 8,5 – 9,5 kbar de pressão, que marcam o resfriamento e descompressão sofrida pela rocha. As extremidades, inferior e superior, da isopleth de x(Grt) = 0,77, localizada na porção inferior esquerda do campo, delimitam o intervalo inferior de P e T, respectivamente. O intervalo superior de P e T é dado pelas extremidades, superior e inferior, da isopleth x(Grt) =0,73, respectivamente. Os dados de x(Grt) da pseudosseção coincidem com os obtidos por química mineral, x (Grt) = 0,73 – 0,77 (Ver tabelas 7.3 e 7.4).
Amostra MT3
Campo II
Ponto 89 90 91 92 93 94 95 96
Domínio Borda Interm. Interm. Núcleo Núcleo Interm. Interm. Borda
SiO2 37,86 37,77 38,16 37,64 38,26 37,70 38,46 37,85 Al2O3 21,36 21,69 21,62 21,58 21,57 21,64 21,60 21,81 MgO 5,20 6,08 6,65 6,50 6,04 5,85 6,27 5,54 CaO 2,38 2,72 2,79 3,02 3,15 2,81 2,83 2,49 MnO 1,06 0,78 0,69 0,55 0,58 0,55 0,76 0,89 FeO 31,87 30,32 29,83 29,54 29,83 30,21 29,63 31,17 Total 99,74 99,36 99,74 98,83 99,43 98,75 99,55 99,75 Si 3,00 2,98 2,99 2,98 3,01 2,99 3,02 2,99 AlIV 0,00 0,02 0,01 0,02 -0,01 0,01 -0,02 0,01 AlVI 2,00 2,00 1,99 2,00 2,01 2,02 2,02 2,02 Fe2+ 2,11 2,00 1,96 1,96 1,96 2,01 1,95 2,06 Mg 0,61 0,72 0,78 0,77 0,71 0,69 0,73 0,65 Mn 0,07 0,05 0,05 0,04 0,04 0,04 0,05 0,06 Ca 0,20 0,23 0,23 0,26 0,27 0,24 0,24 0,21 Tot. cat. 8 8 8 8 8 8 8 8 Tot. oxi. 12 12 12 12 12 12 12 12 Py 20,48 23,83 25,79 25,43 23,80 23,26 24,70 21,87 Al 70,42 66,76 64,92 64,87 65,99 67,47 65,58 69,07 Sp 2,37 1,73 1,51 1,22 1,31 1,24 1,71 1,99 Gr 6,73 7,67 7,78 8,48 8,91 8,03 8,01 7,07 x(Grt) 0,77 0,74 0,72 0,72 0,73 0,74 0,73 0,76 z(Grt) 0,069 0,078 0,079 0,086 0,090 0,081 0,082 0,072
núcleo dos porfiroblastos de granada (11,3 kbar e 662°C), enquanto que, o ponto em amarelo mostra as condições P-T para a porção intermediária de granada e marca os picos de pressão (11,4 kbar) e temperatura (705°C) atingido pela rocha. Em seguida, há um processo de resfriamento (pontos em verde na pseudosseção) até aproximadamente 630 °C aliado à descompressão até 8,5 kbar. A assembleia retrometamórfica pode ter atingido pressões e temperaturas mínimas de 7,9 kbar e 608 °C, que correspondem ao limite inferior esquerdo do campo. A partir deste ponto, há uma mudança do campo de estabilidade, que passa a ser representado pela assembleia gedrita + biotita + clorita + ilmenita + plagioclásio + quartzo, pertencente à matriz da rocha. O caminho P- T indicado na figura pela ponta da seta pontilhada, inferido por petrografia.
Para esta amostra (MT3 – granada-gedrita-plagioclásio xisto) a trajetória P-T-t é horária, enquanto que, para amostra (MPV-01 – granada-biotita-plagioclásio xisto) a trajetória é horária, no entanto, em ambas amostras as condições para o pico metamórfico estão correlacionadas aos domínios intermediários de granada, sendo o pico P-T para a amostra MPV-01 de 9,8 kbar e 695°C e para a amostra MT3 de 11,4 kbar e 705°C.
Tabelas 7.4: Análises composicionais em porfiroblasto de granada de granada-gedrita-plagioclásio xisto (granada xisto) MT3.
7.1.2 – Granada Anfibolitos
Para os granada anfibolitos foram construídas três pseudosseções utilizando o sistema químico NCFMASHTO (Na2O – CaO – FeO – MgO – Al2O3 – SiO2 – H2O – TiO2 – O2) e a
composição de rocha total (Tabela 7.1) obtidas por Fluorescência de raios-X. As composições de rocha total foram recalculadas somente para os elementos admitidos pelo sistema químico escolhido (Figura 7.3). Quartzo e água foram incluídos automaticamente pelo software THERMOCALC 3.33 e assumiu-se a presença de água pura como fase fluida na rocha. O potássio da rocha, presente principalmente na estrutura da biotita, não foi considerado no modelamento, visto que a porcentagem do elemento presente nos granada anfibolitos é muito pequena e o sistema químico escolhido não o admite como componente. Da mesma maneira que nos granada xistos, os elementos cromo, manganês e fósforo foram excluídos da composição de rocha utilizada na modelagem. Para as amostras de granada anfibolitos (MPV-02, SPD-08 e D4) considerou-se que o Fe3+ perfaz aproximadamente 5% do ferro total, desta forma, 95% do Fe3+
obtido pelas análises de fluorescência foram convertidos em Fe2+.
Amostra MPV-02 – Granada anfibolito –Borda sudoeste do Domo do Bação
Os granada anfibolitos da borda sudoeste do Domo do Bação apresentam assembleia mineral composta por granada, hornblenda, plagioclásio, quartzo, ilmenita, cummingtonita, clinozoisita, clorita, biotita e titanita. Gedrita, titanita e biotita foram excluídas da modelagem. As duas primeiras foram desconsideradas porque encontrou-se dificuldade em achar um campo onde elas coexistam juntamente com os demais minerais da assembleia mineral da rocha. A biotita foi excluída porque o sistema químico não admite o potássio como componente. A clorita, apesar de aparecer em alguns campos de estabilidade na pseudosseção, não encontra-se estável com a assembleia mineral da rocha, aparecendo somente nos campos de estabilidade onde o plagioclásio está ausente.
Considerou-se o campo de estabilidade constituído por granada + hornblenda + plagioclásio + ilmenita + quartzo como sendo referente à assembleia do pico do metamorfismo da rocha. Este campo está situado na porção central da pseudosseção, sendo limitado pelas linhas de reações univariantes da granada, epidoto, rutilo, diopsídio e cummingtonita, onde a granada entra no sistema e os demais minerais deixam o mesmo (Figura 7.3). As condições de pressão e temperatura para esta assembleia estão entre 602°C – 740 °C e 5,9 – 8,8 kbar. O limite inferior de temperatura é definido pelo cruzamento das linhas da granada e epidoto, na porção esquerda do campo, e o superior pelo encontro das linhas de diopsídio e cummingtonita, na porção direita do campo. Os limites inferiores e superiores de P-T são delimitados pelo cruzamento das linhas da
Figura 7.3: Pseudosseção P-T, no sistema químico NCFMASHTO, para amostra de granada anfibolito (MPV-02). Os campos de estabilidade para as assembleias do pico (grt + hbl + pl + ilm + qtz) e do retrometamorfismo (grt + hbl + pl + ep + ilm + qtz) estão contornados em negrito. A composição química de rocha total obtida por XRF foi recalculada para somente alguns componentes e 95% do Fe3+ foi convertido em Fe2+ (Na
2O = 1.46; CaO = 10.63; FeO = 12.38; MgO = 9.33; Al2O3 = 8.67; SiO2 = 53.72; TiO2 = 1.60; O2 = 0.31 % molar) e posteriormente foi lançada no programa THERMOCALC. V= variância do campo. Siglas minerais: grt – granada; hb – hornblenda; cum – cummingtonita; di – diopsídio; ep – epidoto; chl – clorita; ru – rutilo; ilm – ilmenita; pl – plagioclásio; qtz – quartzo.
O campo de estabilidade composto por granada + hornblenda + epidoto + plagioclásio + ilmenita + quartzo, localizado à esquerda do campo referente ao pico do metamorfismo, foi
considerado como sendo correspondente à assembleia retrometamórfica, visto que na rocha é comum a presença do epidoto (clinozoisita) como saussuritização do plagioclásio, sendo o mesmo produto do resfriamento sofrido pela rocha durante o retrometamorfismo. Esta assembleia está restrita a temperaturas entre 602 – 641°C e pressões entre 6,6 – 8,7 kbar. Os limites inferiores de temperatura e pressão foram delimitados pelo encontro das linhas de granada e plagioclásio, e do epidoto e granada, respectivamente. Os limites superiores de P e T são definidos pelo entrecorte das linhas rutilo e plagioclásio, e epidoto e rutilo, ambos na porção superior do campo.
Amostra D4 – Granada anfibolito – Borda sudeste do Domo do Bação
O granada anfibolito coletado na borda sudeste do Domo do Bação apresenta assembleia mineral composta por granada + hornblenda + plagioclásio + ilmenita + biotita + epidoto + titanita + zircão + quartzo. Os minerais zircão e biotita foram excluídos da modelagem.
A assembleia do pico de metamorfismo é representada na pseudosseção P-T pelo campo de estabilidade constituído por granada + hornblenda + plagioclásio + ilmenita (Figura 7.4). Este campo é delimitado pelas linhas de reações univariantes da granada, epidoto, rutilo e esfeno (titanita). Os valores de P-T mínimos são de 7,6 kbar e 610°C, dados pelo entrecorte das linhas de epidoto e granada, na porção inferior esquerda do campo. Observando a porção superior direita do campo pode-se observar que os limites superiores de pressão e temperaturas estão abertos, podendo ser maiores que 12 kbar e 800 °C.
Isopleths de composição para as razões catiônicas de ferro em núcleo e borda de granada