Medeiros-Júnior, E.B. *1, Paula, D., Souza, B.C.C.1, Jordt-Evangelista, H.1, Marques, R.A.2,
Velasco, T.C.2, Faria, T.G.3
1 Universidade Federal de Ouro Preto, Morro do Cruzeiro s/n, Bauxita, Ouro Preto, Minas Gerais, Brasil – Cep 35.400-000 2 Universidadade Federal do Espírito Santo, Alto universitário s/n, Guararema, Alegre, Espírito Santo, Brasil – Cep 29500-000 3 Instituto Federal do Espirito Santo (Campus Cachoeiro), Rodovia ES-482, Morro Grande, Cachoeiro de Itapemirim, Espírito Santo, Brasil – Cep 29311-970
Resumo: A área estudada é a Serra do Caparaó, lugar onde se localiza o terceiro pico mais alto do Brasil. Nessa região ocorrem enderbitos e granulitos máficos da Suíte Caparaó. Essa unidade é correlacionável ao Complexo Juiz de Fora. Nesse trabalho estudaram-se rochas de protólitos máficos e félsicos da Suíte Caparaó. O enderbito é composto por ortopiroxênio + quartzo + plagioclásio ± clinopiroxênio ± K-feldspato. A associação mineral presente no granulito máfico é ortopiroxênio + clinopiroxênio + plagioclásio ± quartzo. Os enderbitos possuem protólitos subalcalinos de composição andesítica e metaluminosos. Os granulitos máficos possuem como protólitos andesitos basálticos advindos de ambientes de cadeia meso-oceânica ou de arco de ilha. A termometria do enberbito forneceu temperaturas condizentes com a fácies granulito, com resultados frequentemente acima de 750 ºC. Os protólitos dos litotipos da Suíte Caparaó formaram-se no arco de ilhas Juiz de Fora durante o paleoproterozóico. Durante a edificação do Orógeno Araçuaí ocorreu o metamorfismo fácies granulito evidenciado pelas associações minerais das rochas que ocorrem nas rochas da Serra do Caparaó.
Palavras-chave: Enderbito, Granulito máfico, Geoquímica, Termometria, Serra do Caparaó
Abstract: The studied area is Caparaó Mountains, a place where is located the third highest peak of Brazil. In this region occur mafic enderbites and mafic granulites of Caparaó Suite. This unit is correlated to Juiz de Fora Complex. In this work, we studied rocks from the Caparaó Suite of mafic and felsic igneous protholith. The enderbite is formed by the mineral association orthopyroxene + quartz + plagioclase + clinopyroxene + K-feldspar. The mineral association presents in the mafic granulite is orthopyroxene + clinopyroxene + plagioclase + quartz. The enderbites have subalkaline, andesitic and metaluminous protoliths. Mafic granulites have basaltic andesites protoliths from the meso-oceanic ridge or island arc environments. Enderbite thermometry provided temperatures consistent with granulite facies, with results frequently above 750°C. The protoliths of the lithotypes of the Caparaó Suite formed in the Juiz de Fora islands arc during the paleoproterozoic. Throughout the edification of Araçuaí Orogen in the neoproterozoic occurred the granulite facies metamorphism evidenced by the mineral associations of the rocks of the Caparaó Mountains.
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1. Introdução
O presente foi realizado na região da Serra do Caparaó, divisa dos estados de Minas Gerais e Espírito Santo, Brasil. Essa serra possui terceiro ponto mais alto do Brasil e é constituída basicamente por rochas granulíticas ortoderivadas da Suíte Caparaó, correlacionadas ao Complexo Juiz de Fora. De acordo com Noce et al. (2007a) essa unidade representa uma grande estrutura antiformal constituída por charnockitos, enderbitos e granulitos máficos. A datação U-Pb (SHRIMP) realizada por Silva et al. (2002) de charnockitos dessa unidade revelou idades (2195 ± 15 Ma e 587 ± 9 Ma).
Nesse trabalho objetivou-se caracterizar as condições metamórficas das rochas da Suíte Caparaó bem como suas características químicas, que podem auxiliar no melhor entendimento de seus protólitos ortoderivados.
2. Metodologia e procedimentos
analíticos
Para o estudo foram descritas lâminas delgadas de rochas, que posteriormente foram selecionadas para análises de química mineral via microssonda eletrônica de marca JEOL, modelo JCXA-8900RL no Centro de microscopia da UFMG. As análises químicas de rochas foram realizadas no Laboratório ACME ANALYTICAL LABORATORIES LTD para
análise de elementos maiores e menores via Fluorescência de Raios-X. Elementos menores e traços foram analisados no LGqA/DEGEO/UFOP via ICP-OES, de marca Spectro e modelo Ciros CCD. Os cálculos geotermométricos convencionais foram a realizados com auxílio do programa PTMafic (Soto & Soto 1995).
3. Resultados
O enderbito é uma de textura protomilonítica dada por porfiroclastos de feldspatos, quartzo e piroxênios dispostos em uma matriz essencialmente composta por feldspatos e quartzo. A foliação milonítica é constituída pela orientação dos agregados recristalizados quartzo- feldspáticos da matriz e é ressaltada pela orientação dos porfiroclastos alongados de ortopiroxênio. A rocha é constituída
essencialmente por quartzo (20 a 25%), plagioclásio (40 a 45%), K-feldspato (até 10%), ortopiroxênio (12 a 20%) e diopsídio (até 5%) (Fig. 1A). O plagioclásio encontrado é uma labradorita (Ab40 a Ab44).
O granulito máfico é caracterizado por uma textura granoblástica. É composto por ortopiroxênio (15%), clinopiroxênio (5%), plagioclásio (60%) (Fig. 1B), biotita (13%), quartzo (6%), apatita (<1%) e minerais opacos (<1%).
Fig. 1 – A e B: Fotomicrografias com as associações minerais principais de enderbito e granulito máfico, respectivamente. Legeranda: quartzo (Qtz), plagioclásio (Pl), clinopiroxênio
(Cpx) e ortopiroxênio (Opx).
Ao se analisar o diagrama TAS (total álcalis x SiO2) de Le Bas et al. (1986) (Fig. 2A), observa-se que os prováveis protólitos dos enderbitos são ígneas subalcalinas de composição andesítica e que dos granulitos máficos possuem composição semelhante a andesitos basálticos. O diagrama de aluminosidade da Figura 2B mostra que os enderbitos são metaluminosos. Os diagramas das Figuras 2C e 2D indicam um ambiente de cadeia meso-oceânica ou de arco de ilha para os protólitos dos granulitos máficos. Em termos de elementos traços o granulito máfico possui conteúdo considerável de Ni (31 ppm), Sc (10 ppm), Zn (119 ppm) e V (159 ppm). No enderbito destacam-se o
conteúdo de Ba (520 – 1332 ppm), Sr (566 – 654 ppm) e S (269 – 339 ppm).
O enderbito é formado pela associação mineral dada por ortopiroxênio + quartzo + plagioclásio ± clinopiroxênio ± feldspato potássico. O geotermômetro convencional ortopiroxênio–clinopiroxênio utilizado foi o de Kretz (1982), que consiste em duas calibrações: uma baseada no intercâmbio de Fe–Mg entre esses minerais e a outra baseada no conteúdo de Ca em clinopiroxênio. As temperaturas obtidas para os núcleos de ortopiroxênio (Opx) e clinopiroxênio (Cpx) estão entre 798ºC e 913ºC para a calibração baseada no intercâmbio de Fe-Mg e entre 628ºC e 771ºC na calibração relativa ao conteúdo de Ca do clinopiroxênio. Esses dados confirmam que as condições de geração desses litotipos se deu na fácies granulito.
4. Discussão e Conclusões
A unidade conhecida como Suíte Caparaó é composta essencialmente por granulitos máficos e enderbitos. O litotipo máfico é constituído pela associação mineral ortopiroxênio + plagioclásio + clinopiroxênio, que frequentemente é associada a condições de fácies granulito de baixa pressão (De Ward 1965). Essas condições são condizentes com as que foram obtidas por Horn et al. (2006), pois indicam para o pico do processo metamórfico pressões entre 6kbar e 10kbar e temperaturas entre 668oC e 748 oC. O
enderbito é composto por ortopiroxênio + quartzo + plagioclásio ± clinopiroxênio ± feldspato potássico que indica condições de fácies granulito pela ocorrência de ortopiroxênio na paragênese principal. Como a associação mineral de fácies granulito encontrada em ambos os litotipos é formada predominantemente por minerais anidros sugere-se que o metamorfismo ocorreu em um ambiente caracterizado pela baixa fração molar de H2O para sua geração. As temperaturas
obtidas pela geotermometria evidencia condições metamórficas em torno de 850ºC.
Fig. 2 – A: Diagrama TAS (total álcalis x SiO2) de Le Bas et al. (1986) e com a divisão de séries alcalina e subalcalinasegundo Irvine & Baragar (1971). B: Diagrama que mede aluminosidade da rocha, com campos de Maniar & Piccoli (1989). C e D: Diagramas classificação tectônica de basaltos de Shervais (1982) e de Pearce & Norry (1979), respectivamente
168 As idades dos litotipos da Suíte Caparaó obtidas por Silva et al. (2002), de 2195 ± 15 Ma e 587 ± 9 Ma, evidenciam o retrabalhamento de uma unidade de idade paleoproterozóica no neoproterozóico durante a edificação do Orógeno Araçuaí, Essa idade mostra que as rochas da Suíte Caparaó foram metamorfizadas no clímax termal da orogenia Brasliana-Panafricana (Bento dos Santos et al. 2015).
No presente trabalho as análises das características geoquímicas dos granulitos máficos, que indicam ambiente de cadeia meso-oceânica ou de arco de ilha, é similar ao que foi verificado por Medeiros-Júnior (2016) para os granulitos máficos do Complexo Juiz de Fora. Vale ressaltar que também há similaridade química no conteúdo de Al dos enderbitos da Suite Caparaó e daqueles originalmente descritos como pertencentes ao Complexo Juiz de Fora, o que permite classificá-los como metaluminosos. Isso já havia sido aventado por Novo (2013) durante seu trabalho na região da Serra do Caparaó. Com isso, pode-se supor que a evolução da Suíte Caparaó iniciou durante o desenvolvimento do arco de ilhas Juiz de Fora no paleoproterozóico, instalado em uma subducção intra-oceânica entre os Paleocontinentes São Francisco e Congo (Noce et al. 2007b). O retrabalhamento da unidade durante a edificação do Orógeno Araçuaí no neoproterozóico culminou com o metamorfismo fácies granulito registrado nas associações minerais dos granulitos máficos e enderbitos da Suíte Caparaó.
Agradecimentos
À FAPEMIG pelo financiamento do projeto intitulado Evolução petrogenética de terrenos granulíticos nos estados de Minas Gerais e Espírito Santo.
Referências
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