UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "CAMPUS DE RIO CLARO"
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E CIÊNCIAS EXATAS
PAULA TEIXEIRA BOGHOSSIAN
Rio Claro-SP 2011
GEOLOGIA
ESTUDO DE ROCHAS ALCALINAS
INTRUSIVAS NA REGIÃO DE
UNESP - UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
Instituto de Geociências e Ciências Exatas
Campus de Rio Claro (SP)
ESTUDO DE ROCHAS ALCALINAS
INTRUSIVAS NA REGIÃO
DE TRÊS FONTES - MG
PAULA TEIXEIRA BOGHOSSIAN
Orientador: Antenor Zanardo
Co-orientador: Sebastião Gomes de Carvalho
Monografia apresentada à Comissão do Trabalho de
Conclusão do Curso de Geologia do Instituto de
Geociências e Ciências Exatas
–
UNESP, campus de
Rio Claro, como parte das exigências para o
cumprimento da disciplina Trabalho de Conclusão de
Curso no ano letivo de 2011”
PAULA TEIXEIRA BOGHOSSIAN
ESTUDO DE ROCHAS ALCALINAS INTRUSIVAS NA REGIÃO
DE TRÊS FONTES-MG
Trabalho de Formatura apresentado ao Instituto de Geociências e Ciências Exatas - Câmpus de Rio Claro, da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, para obtenção do grau de Geólogo.
Comissão Examinadora
Prof. Dr. Antenor Zanardo (orientador)
Prof. Dr. Antonio Carlos Arthur
Artur Almgren Saldanha
Rio Claro, _____ de __________________________ de ________.
Agradecimentos
Agradeço primeiramente a minha família, pai, mãe e irmã, que independentemente de qualquer situação sempre estiveram ao meu lado. À Hallan Passeri, por me amar, por me apoiar, por me sustentar emocionalmente e me manter forte.
À Votorantim Metais, por ceder gentilmente os dados que foram o objeto de estudo deste trabalho.
À minha turma, “Geozelithos”, pela convivência durante esses cinco anos e pelos momentos especiais que ficarão para sempre: Natália Almeida, Felipe Gorla (Xuxa), Diego Di Bermúdez (Cindy), Bárbara Robbi, José Antônio de Assis (Zé), Pedro Camarero (Fezes), Gustavo Henrique (Assassino), Camila Bittencourt (Camilinha), João Motta (Narigudo), Letícia Bronzoni, Filipe Lima (Sujo), Nicolás Annunciato (Argentino), Gláucia Chaguri (Bacalhau), Cícero Terra (Ema), Yuri Portela (Chun Lee), Celine Coutinho (Dion), Thiago Góes (Gigolo), Alex Teixeira (Bomba), Ílio Rodarte Júnior (Chapisco), Ana Luiza (Vampira), Rodrigo Rodrigues, Fábio Tosi (Sacudo), Julia Favoreto, Nayara Pazzini, Daniel do Valle (Banana), e em especial à Carolina Menegatto, pela amizade incondicional, à Juliana Okubo pela ajuda imensa nos momentos de dificuldade e pelos conselhos, à Milena Rosa, pelas conversas e por todo apoio, aos meus vizinhos Milena Cássia Balerine (Califórnia) e Adriano Delgado por estarem sempre por perto.
Agradeço ao meu amigo e também Geozelitho Alan Johnny (Bigato), pela s loucas conversas sobre o mundo durante as madrugadas, pelos conselhos geológicos e pelo apoio incondicional.
Ao meu orientador, Prof. Dr. Antenor Zanardo, por ser paciente e me ajudar a conduzir este trabalho. Ao Prof. Dr. Sebastião Gomes de Carvalho, pelas broncas que me fizeram sempre seguir em frente, e não desistir.
Agradeço aos técnicos dos laboratórios e aos demais funcionários do DPM pelo apoio e serviço prestado durante o desenrolar deste trabalho. Agradeço também ao IG-UNICAMP por ceder o espaço de um de seus laboratórios para que eu pudesse realizar minhas análises.
Agradeço às dificuldades, aos obstáculos e sacrifícios, que me fizeram superá-los e ter coragem. Que me fizeram mais forte.
Resumo
Trabalhos geológicos realizados nos últimos anos detectaram, por meio de sondagens profundas, a presença de rochas alcalinas na região de Três Fontes-MG, onde afloram rochas do Grupo Barbacena, do Greenstone Belt Morro do Ferro e dos Grupos Araxá/Canastra. Este trabalho teve como objetivo principal caracterizar petrograficamente e quimicamente estes litotipos alcalinos ainda não descritos na literatura. Baseando-se em descrições petrográficas e análises geoquímicas e de Microscópio Eletrônico de Varredura foi possível caracterizar a rocha em questão como lamprófiro, rico em carbonatos, flogopita, piroxênios, olivinas pseudomorfizadas, minerais opacos titaníferos e concentrações de apatita que chegam a até 7%. Esta ocorrência corresponde a uma intrusão alcalina, que causou brechação das rochas encaixantes, podendo tratar-se de material explosivo, porém, no local de estudo não se observa evidências de atividade vulcânica em superfície.
Palavras-chave: Rochas Alcalinas. Carbonatitos. Três Fontes. Petrografia. Lamprófiro.
Abstract
Geological researches conducted in the past few years detected, through deep drill hole data, the presence of alkaline rocks in the region of Três Fontes-MG, where the Barbacena Group rocks, the Morro do Ferro Greenstone Belt rocks and Araxá/Canastra groups’ rocks are
exposed. This paper aimed the petrographic and chemical characterization of these alkaline rock types, which have not yet been described in the literature. Based on petrographic descriptions and geochemical and Scanning Electron Microscopy analysis, it was possible to characterize the rock in question as lamprophyre, rich in carbonates, phlogopite, pyroxene, olivine, titaniferous opaque minerals and apatite concentrations that reach 7%. This occurrence corresponds to an alkaline intrusion, which caused brecciation of host rocks, possibly indicating that the material is explosive, however, in the study area there was no evidence of volcanic activity on the surface.
Sumário
1 INTRODUÇÃO ... 6
1.1 Localização e Vias de Acesso ... 6
2. OBJETIVOS ... 8
3. MÉTODOS UTILIZADOS E ETAPAS DE TRABALHO ... 9
4. GEOLOGIA REGIONAL ... 12
4.2 Litoestratigrafia ... 14
4.2.1 Complexo Barbacena/ Complexo Campos Gerais ... 15
4.2.2. Greenstone Belt Morro do Ferro ... 15
4.2.3 Grupo Bambuí ... 17
4.2.4 Grupo Araxá ... 17
4.2.5 Grupo Canastra ... 18
4.2.6 Faixa Jacuí-Bom Jesus da Penha... 18
4.2.7 Bacia do Paraná ... 19
5 CONTEXTUALIZAÇÃO DE ROCHAS ALCALINAS ... 20
5.1 Introdução ... 20
5.2 Considerações Tectônicas ... 21
5.3 Alcalinas do Brasil ... 23
5.4 Província do Alto Paranaíba ... 23
5.5 Significância Econômica ... 26
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 27
6.1 Descrição do testemunho de sondagem FFD515 ... 28
6.2 Petrografia das Rochas Encaixantes ... 35
6.2.1. Metabásicas ... 35
6.2.2 Metadiabásios ... 36
6.2.3 Granada quartzo sericita/clorita xisto ... 37
6.2.4 Rochas graníticas/granodioríticas/dioríticas ... 38
6.3 Petrografia da Intrusiva Alcalina ... 39
6.3.1. Estrutura/Textura... 39
6.3.2 Carbonatos/matriz ... 41
6.3.3 Flogopita ... 43
6.3.4 Pseudomorfos de olivina... 45
6.3.5 Piroxênio ... 47
6.3.6 Opacos ... 49
6.3.7 Apatita ... 51
6.3.8 Calcedônia ... 51
6.4 Estudos Geoquímicos ... 52
7 CONCLUSÕES ... 56
REFERÊNCIAS ... 57
Anexo A – Dados Geoquímicos ... 62
Anexo B – Dados Preliminares ... 66
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1 INTRODUÇÃO
Graças aos estudos realizados nas últimas décadas do século XX principalmente por pesquisadores das Universidades Estaduais Paulista financiados pela FAPESP e CNPq, e por geólogos da extinta Companhia de Metais de Minas Gerais “METAMIG”, o conhecimento geológico da região sudoeste do estado de Minas Gerais sofreu significativas mudanças concernentes à sua complexa evolução tectono-metamórfica, registrada desde o Arqueano até o presente.
De um modo geral, esses estudos induziram importantes investimentos por parte das empresas de mineração que caracterizaram pelo menos um importante depósito vulcanogênico de sulfeto maciço de Ni-Cu-Co-PGM, descoberto em 1983, com início de lavra em 1997 (Depósito de Fortaleza de Minas). Além desse depósito, outras importantes ocorrências de minérios como ouro, fosfato, zinco e formações ferríferas “BIF”, também foram descobertas.
Em função desses depósitos, cresceu ainda mais o interesse das empresas mineradoras pela região, assim novas e importantes anomalias foram descriminadas, com o emprego de métodos geofísicos (aéreos e terrestres).
Trabalhos geológicos realizados no início desse novo milênio, envolvendo levantamentos geológicos, geoquímicos e sondagens profundas buscando a investigação de algumas dessas anomalias previamente reconhecidas, detectaram em profundidade, a presença de rochas alcalinas.
No presente trabalho, propõe-se estudar essas rochas recém descobertas na região.
1.1Localização e Vias de Acesso
A área de estudo se localiza nos arredores do bairro Três Fontes, pertencente ao município de Pratápolis-MG, às margens da Rodovia MG-050, no sudoeste do Estado de Minas Gerais, a WNW da cidade de Fortaleza de Minas, SSE de Pratápolis e SW de Itaú de Minas.
7 Figura 1: Localização esquemática da área de estudo, sudoeste do estado de Minas Gerais,
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2. OBJETIVOS
O objetivo central deste trabalho foi caracterizar petrograficamente e quimicamente os litotipos alcalinos interceptados por sondagens profundas em áreas onde afloram rochas do Grupo Barbacena, do Greenstone Belt Morro do Ferro e dos Grupos Araxá/Canastra.
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3. MÉTODOS UTILIZADOS E ETAPAS DE TRABALHO
Para atingir os objetivos propostos neste trabalho foram utilizados os seguintes métodos e etapas de trabalho.
x Levantamento bibliográfico
Foram levantados dados referentes ao tema, contidos em livros, teses, publicações, em bibliotecas e via online. Informações sobre o tipo de rocha investigada e sobre a geologia regional da área foram os principais temas a serem investigados para o desenvolvimento deste trabalho.
x Obtenção de Amostras Para o Estudo
As amostras utilizadas no estudo foram coletadas a partir de quatro furos de sondagem pelos professores da Universidade Estadual Paulista-Unesp, que pesquisam a geologia da região a cerca de três décadas, e também pelo geólogo da empresa de mineração Votorantim Metais detentor dos alvarás de pesquisa sobre a área em questão, e que cedeu as amostras para serem estudadas.
x Confecção de lâminas delgadas
A partir das amostras do furo de sondagem FFD515 foram confeccionadas 21 lâminas delgadas para petrografia e 6 lâminas polidas para análise em Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). As lâminas delgadas foram confeccionadas para melhor identificar as rochas encaixantes interceptadas e para compreender melhor a rocha alcalina estudada, bem como o contato entre elas. As lâminas polidas foram confeccionadas somente a partir de porções da rocha alcalina. Este trabalho foi realizado por técnicos do Laboratório de Laminação do Departamento de Petrologia e Metalogenia do IGCE da UNESP de Rio Claro.
x Descrição das lâminas e testemunho de sondagem
10 rocha, além de ajudar na escolha dos minerais a serem analisados em MEV e das amostras analisadas quimicamente.
x Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
A utilização técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura foi realizada no Laboratório de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) do Instituto de Geociências da Unicamp, “IG”.
O microscópio eletrônico de varredura permite a observação e caracterização de materiais orgânicos e inorgânicos em micro escala, através do qual os materiais analisados são irradiados com um feixe fino de elétrons que varre a amostra através de toda a sua superfície.
Foram feitas análises em 2 lâminas polidas, nas quais, primeiramente foi feita uma limpeza com papel macio embebido em um pouco de acetona a fim de remover poeira, marcas de dedos ou gordura que estivessem aderidas. Em seguida, foi feita a metalização com carbono na superfície da lâmina, através do metalizador Q150T da empresa Quorum Technologies. A metalização é feita com carbono por conta do baixo número atômico deste elemento, e, assim, eliminando picos indesejáveis ao espectro.
Utilizou-se um microscópio eletrônico de varredura da marca LEO 430i, fabricado pela Companhia Zeiss, com varredura digital e controlado por um programa de computador. Acoplado a ele há um espectrômetro de energia dispersiva (EDS) da Oxford Instruments para análises semi quantitativas. A energia do feixe esteve mantida em 20 kV e a corrente do feixe
que atingiu a amostra foi ajustada para 3000 PA.
x Caracterização geoquímica dos minerais presentes na rocha
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x Interpretação dos dados e conclusões
Todos os dados gerados através das análises citadas anteriormente, juntamente com os dados bibliográficos levantados foram analisados e interpretados, a fim de tecer possíveis conclusões sobre o tema investigado.
x Confecção do Relatório Final
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4. GEOLOGIA REGIONAL
O contexto geológico regional da área de estudo é formada por sistemas orogênicos resultantes de colisão continental no Neoproterózóico (VALERIANO et al., 2004) que compõem a Província Tocantins, situada entre os crátons Amazônico, São Francisco e Paranapanema (Fig. 2), situação esta que culminou na amalgamação do supercontinente Godwana.
Figura 2 – Esquema da organização tectônica do Brasil Central, destacando-se a Província Tocantins
e suas Faixas.
13 A Província Tocantins, por sua vez, divide-se em três faixas orogênicas: Faixas Araguaia, Paraguaia e Brasília, sendo que esta última também se subdivide em dois segmentos: Faixa Brasília Setentrional e Faixa Brasília Meridional (VALERIANO et al., 2004).
Dentro do contexto da área em estudo, que está entre a porção meridional da Faixa Brasília e o Cráton do Paranapanema, ocorre uma feição de alinhamento visível com orientação NW que se estende por mais de 300 km, desde as proximidades da cidade de Cássia até Nova Resende (MORALES, 1993), interpretada por Hassui et al. (1990), como zona de cisalhamento não coaxial direcional dúctil a rúptil, de natureza tardia e orientação geral E-W a NW, que constitui o Cinturão de Cisalhamento Campo do Meio (Fig. 3). Essa estrutura apresenta evidências de ter estado ativa durante e após o processo de cisalhamento não coaxial tangencial eminentemente dúctil com movimento de massa de topo para leste/sudeste responsável pela formação da estrutura denominada Nappe de Passos (TEIXEIRA, 1978; ZANARDO, 1992; e outros).
Esses eventos levaram a constituição do supercontinente Gondwana que foi fragmentado no Mesozóico. Neste contexto, tem-se que a associação de rochas alcalinas existentes na região, que são o objeto de estudo deste trabalho, está relacionada com os eventos tectônicos de reativação ou até mesmo formação de falhamentos profundos. Segundo Almeida (1983), a abertura do Oceano Atlântico refletiu nos fenômenos no interior da placa Sul-Americana, dadas as inúmeras coincidências temporais e espaciais entre a Reativação Wealdeniana e a abertura do Atlântico Sul, no cretáceo inferior pré-aptiano.
14 Figura 3: Mapa apresentando o contexto geológico regional da área em estudo (retângulo verde), com
os principais domínios litológicos e estruturais.
Fonte: Modificado de Zanardo et al., 2006.
4.1Litoestratigrafia
15 Sobre esses terrenos arqueanos, ocorrem rochas metavulcanossedimentares alóctones, dos Grupos Araxá e Canastra, e rochas metassedimentares para-autóctones do Grupo Bambuí (HEILBRON et al., 1987; SIMÕES, 1995)
4.1.1 Complexo Barbacena/ Complexo Campos Gerais
O Complexo Barbacena corresponde a uma unidade inicialmente definida por Cavalcante et al. (1979) como Complexo Campos Gerais. Neste trabalho, será simplesmente tratada como Complexo Barbacena, devido às características litológicas da região, que melhor se enquadram nesta denominação.
Hasui et al. (1988) descreve o Complexo Barbacena, de idade arqueana, como sendo constituído de granitóides homogêneos ou foliados, biotita e/ou anfibólio gnaisses bandados ou laminados, migmatitos do tipo estromático, intercalados por seqüências metavulcanossedimentares correspondentes ao Greenstone belt Morro do Ferro.
As rochas deste complexo são intercaladas por tectônica direcional dúctil a rúptil-dúctil, e a distribuição dos litotipos se dispõe segundo um padrão anastomosado condicionado pelas zonas de cisalhamento que cortam a região (MORALES, 1993).
4.2.2. Greenstone Belt Morro do Ferro
O Greenstone Belt Morro do Ferro, inicialmente definido por Teixeira (1978) e Teixeira e Danni (1979), é representado por faixas alongadas ou lentes de rocha s com dimensões variadas, em geral, com espessuras inferiores a 3 km e mais de 60 km de extensão, com direção geral NW/SE a EW (ZANARDO, 1992), formadas por rochas metavulcanossedimentares, metabásicas a metaultrabásicas, intercaladas com metassedimentos (Fig. 4).
Estas faixas estreitas e paralelas entre si ocorrem embutidas no Complexo Barbacena, e a diversidade dos processos atuantes no decorrer do tempo geológico fez com que essas sequências apresentassem padrões deformacionais e metamórficos bastante complexos, que foram responsáveis pela aloctonia e individualização desses corpos (FEOLA, 2004).
16 Morro do Ferro, de origem sedimentar, contendo filitos sericíticos, metacalcário, cloritóide xistos e espessas formações ferríferas.
A organização estrutural dessas rochas, juntamente com as litologias da Faixa Jacuí-Bom Jesus da Penha, estão contidas na área de abrangência da Faixa Alto Rio Grande (HASSUI & OLIVEIRA, 1984).
Figura 4: Mapa geológico da região da Nappe de Passos e seus arredores, onde estão representadas as
ocorrências do Greenstone Belt Morro do Ferro, associado a rochas do Complexo Barbacena.
17 4.2.3 Grupo Bambuí
Barbosa et al. (1970) descreve o Grupo Bambuí como sendo um conjunto de rochas metamórficas, formadas por metacalcários, quartzitos, metarcóseos, metaconglomerados, metassiltitos, metamargas e metatilitos arcosianos.
De acordo com Morales (1993), esta unidade que ocorre a leste do Grupo Araxá/Canastra, sobrepõe o embasamento cristalino e é representado por ardósias e metassiltitos, com lentes de mármores interdigitados com metadiamictitos polimíticos.
Deve-se ressaltar que ainda existem dúvidas quanto ao limite entre o Grupo Bambuí e o Grupo Araxá, devido à complexidade estrutural que resulta da superposição de eventos tectônicos direcionais, que promoveram o imbricamento de unidades distintas.
Sendo assim, parte do Grupo Bambuí localmente representado pelo Sub-grupo Paraopeba e pelos metaconglomerados polimíticos do Membro Samburá, corresponde à porção autóctone deste grupo, que, poderia também, ser classificado como parautóctone (VALERIANO et al., 1995).
4.2.4 Grupo Araxá
As litologias do Grupo Araxá ocorrem, na área de estudo, cobrindo ou intercaladas tectonicamente com as rochas do Complexo Barbacena, Grupo Canastra e Bambuí, localmente intercaladas com a seqüência Greenstone Belt Morro do Ferro.
Segundo Valeriano et al. (2004), esse grupo compreende metassedimentos neoproterozóicos associados a rochas metavulcânicas que foram depositadas em ambiente de plataforma continental distal, e sofreram metamorfismo de pressão media a alta, em fácies xisto verde alto e principalmente anfibolito, chegando a granulito.
As rochas metassedimentares do Grupo Araxá compreendem quartzo-mica xistos, mica xistos, granada-quartzo-mica xistos, granada-cloritóide-quartzo-mica xistos, quartzitos e quartzitos micáceos, sendo que nos xistos predominam os termos pelíticos sobre os quartzíticos (SEER et al., 2001).
As nappes que ocorrem no Grupo Araxá possuem estilos deformacionais bastante complexos, com superposição de fases de dobramentos associadas a um cisalhamento dúctil de baixo ângulo e dobramentos associados a falhas transcorrentes (VALERIANO et al., 2004).
18 superior na base, embora Zanardo (1992) e Feola (1999) considerem a possibilidade de este material ter atingido a fácies anfibolito inferior, com metamorfismo retrogressivo superposto em condições de fácies xisto verde. No topo o metamorfismo atinge os patamares superiores da fácies anfibolito podendo ter atingido o fácies granulito de alta pressão (ZANARDO, 1992; MORALES et al., 1996).
Na região, a estrutura braqui-antiformal de Itaú de Minas, formada pelas rochas do Grupo Araxá, apresenta direção NW-SE, e tem seu eixo coincidindo com a zona de cisalhamento Cássia-Nova Resende, que faz parte do cinturão de Cisalhamento Campo do Meio (ZANARDO, 2003)
4.2.5 Grupo Canastra
O Grupo Canastra foi definido inicialmente por Barbosa (1955), compreendendo uma seqüência de metassedimentos de origem detrítica, representados por quartzitos, filitos e filitos carbonosos, subordinadamente, cujo metamorfismo se deu em fácies xisto verde (VALERIANO et al., 2004).
Este grupo de rochas posiciona-se entre o Grupo Araxá e os terrenos autóctones, que constituem o embasamento gnáissico-granítico-greenstone e Grupo Bambuí. Está ausente na porção sul/sudoeste do Grupo Araxá, aparecendo apenas a norte e leste da Nappe de Passos, com contato tectônico através de superfícies de cavalgamento, com as rochas do Grupo Bambuí (ZANARDO, 2003).
De acordo com Seer (2000), idades modelo Sm-Nd de 2,2 Ga têm reforçado interpretações anteriores de Barbosa et al. (1970) de que as rochas metassedimentares do Grupo Canastra originaram-se num contexto bacinal de margem passiva, com sedimentos provenientes de fontes antigas, possivelmente do Cráton do São Francisco.
Embora haja semelhança entre as litologias dos Grupos Araxá e Canastra, que ainda são tratados por alguns autores como um único grupo, esta unidade se diferencia, de acordo com Zanardo (2003) pela presença de estruturas sedimentares preservadas em seus quartzitos, como marcas de onda e estratificações cruzadas de pequeno porte.
4.2.6 Faixa Jacuí-Bom Jesus da Penha
19 camadas alongadas e estreitas, normalmente exibindo um padrão amendoado, deformadas, com direção predominante EW (Fig. 4).
Essa seqüência ofiolítica constitui xistos ultramáficos, anfibolitos e metapelitos, cujas rochas metabásicas/metaultrabásicas apresentam complexa associação com as encaixantes (TEIXEIRA et al., 1987).
Todo o conjunto apresenta-se completamente deformado e cortado por sistemas de falhas diversas, com o metamorfismo atingindo a fácies anfibolito superior (ZANARDO, 1992).
4.2.7 Bacia do Paraná
Na área de estudo, a cobertura da Bacia do Paraná se encontra à oeste, na qual ocorrem os sedimentos da Formação Aquidauana/Grupo Itararé, sedimentos das Formações Pirambóia e Botucatu e o magmatismo cretáceo da Formação Serra Geral.
A Formação Aquidauana se difere da Unidade Itararé pela coloração avermelhada de seus arenitos, enquanto os arenitos do Grupo Itararé, de granulação muito variável atingindo fácies conglomeráticas, possui coloração cinza claro a creme, além dos pacotes de ritmitos e tilitos que compõem essa unidade.
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5 CONTEXTUALIZAÇÃO DE ROCHAS ALCALINAS
5.1Introdução
O estudo de rochas alcalinas é de grande interesse científico e econômico, cuja importância cresce com o passar dos anos, devido a sua relação com modelos e teorias da tectônica de placas, fornecer informações relativas ao manto terrestre e por conter depósitos minerais de valor econômico expressivo.
A África é o continente que possui maior área total de rochas alcalinas associadas a carbonatitos, seguido pela Rússia, América do Norte e América do Sul, principalmente o Brasil (HEINRICH, 1966).
Essas rochas são conhecidas pela sua peculiaridade, tanto relacionada à sua gênese, quanto pela sua mineralogia e associação com carbonatitos, que são conhecidos por terem as mais complexas associações mineralógicas.
No que se refere às alcalinas no Brasil, ao observar a distribuição geográfica dessas rochas eruptivas, nota-se que elas se encontram em grupos isolados, frequentemente em arranjos lineares dispostos paralelamente à costa, bordejando a Bacia do Paraná ou fazendo ângulos variados em relação a ela. Esse arranjo normalmente coincide com o posicionamento de grandes falhamentos profundos, cuja reativação provocou a ascensão desses magmas até a superfície.
Segundo Almeida (1983), dentro do continente sul americano, as rochas alcalinas podem ser preliminarmente agrupadas em 12 províncias, situadas no Brasil, Paraguai oriental, Bolívia oriental e Uruguai. Elas se dispõem às bordas das Bacias do Paraná e de Santos e no interior do Cráton Amazônico. As províncias ao redor da Bacia do Paraná são: Poços de Caldas, Alto Paranaíba, Rio Verde-Iporá, Ponta do Morro, Paraguai Oeste, Mariscala,
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5.2Considerações Tectônicas
A associação entre o processo de tectônica de placas e o magmatismo alcalino tornou -se evidente quando constatou--se que o magmatismo alcalino que afetou a Placa Sul-Americana após o período de calmaria tectônica no Paleozóico Superior coincidiu, no tempo, com os fenômenos que levaram à ruptura dos continentes e abertura do Atlântico (ALMEIDA, 1983). Assim, hoje, alguns pesquisadores procuram determinar, por meio das rochas alcalinas, o posicionamento de fraturas por meio das quais os continentes de separaram, reconhecendo a continuidade original em alinhamentos de alcalinas na América do Sul e África, ou determinando a velocidade de abertura do Oceano Atlântico.
Freitas, em 1944, e mais tarde Guimarães (1947), observaram o alinhamento de rochas alcalinas mesozóicas no estado do Rio de Janeiro, concluindo que a ligação dessas rochas com longas zonas de fraturas era algo mais comum do que se imaginava (ALMEIDA, 1983). Além disso, Woolley (1989), diz que a ocorrência de atividade alcalina durante muito tempo sugere controle litosférico.
Assim, a conexão genética entre magmatismo e falhamento ficou bastante evidente, quando se constatou a ligação entre o posicionamento de falhas transformantes no Atlântico Sul com a localização de complexos alcalinos na Angola, Namíbia, Brasil e Uruguai (MARSH, 1973 apud WOOLLEY, 1989).
De um modo geral, pode-se dizer que a maioria dos complexos alcalinos está localizada em áreas estáveis no interior de placas, mas muitos ocorrem nas margens de placas ou relacionados à orogênese ou separação, tendendo a formar províncias ou “clusters” (grupo,
22 Figura 5 – Províncias alcalinas da região centro-sudeste da Plataforma Brasileira e sua relação com as
principais características estruturais.
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5.3Alcalinas do Brasil
A Placa Sul-Americana subdivide-se em três unidades geotectônicas: a Cordilheira dos Andes, a Plataforma Brasileira e o Bloco Patagoniano. A Plataforma Brasileira é composta por áreas cratônicas arqueanas a proterozóicas cercadas por cinturões orogênicos e cobertos por bacias sedimentares fanerozóicas. (RICCOMINI & GOMES, 2005).
A reativação de zonas de fraturas e de outras descontinuidades em rochas do embasamento controlou a formação das bacias sedimentares fanerozóicas, bem como a distribuição da atividade magmática no tempo e no espaço (RICCOMINI & GOMES, 2005).
Segundo Almeida, 1983, a reativação de falhamentos do paleozóico no período mesozóico, originou ou reabriu fraturas, provocando a ascensão desses magmas á superfície, e Woolley (1983) sugere que a ocorrência de alcalinas em Minas Gerais e Goiás estaria relacionada a uma estrutura linear que seria um braço abortado de rifte, durante a abertura do Atlântico Sul.
5.4Província do Alto Paranaíba
As províncias alcalinas anteriormente denominadas por Almeida (1983) como Alto Paranaíba e Rio Verde-Iporá, foram agrupadas na Província Alcalina Minas-Goiás (SGARBI & GASPAR, 2002 apud RICCOMINI & GOMES, 2005). Essas duas antigas províncias se localizam entre as Bacias do Paraná e São Francisco, ao longo da elevação do Alto Paranaíba.
Existem sete complexos plutônicos nessa região: Tapira, Araxá, Salitre I e II, Serra Negra e Catalão I e II, todos incluindo carbonatitos, e algum deles incluem também glimmeritos, piroxenitos, peridotitos, dunitos e sienitos peralcalinos (RICCOMINI & GOMES, 2005).
Gibson et al. (1995) demonstram que as rochas dessa província derivam de magmas de filiação kimberlítica, lamproítica e kamafugítica, com idades entre 90 e 80 Ma. Estes complexos plutônicos alcalinos contendo carbonatitos fazem parte de um contexto geológico maior associado a um intenso magmatismo ultrapotássico que atingiu essa região durante o Cretáceo Superior (RIBEIRO, 2008).
A região do Arco do Alto do Paranaíba corresponde a um alto topográfico e gravimétrico alinhado N55ºW separando as Bacias do Paraná e Sanfranciscana, onde também ocorre uma série de lineamentos denominados por Bardet (1977) de “azimute 125
º
”24 Figura 6 - Imagem aerogeofísica do sinal analítico na Província Ígnea do Alto Paranaíba, destacando
o lineamento do azimute 125º e as intrusões carbonatíticas relacionadas (em vermelho).
Fonte: Ribeiro, 2008.
Até o ano de 2005, acreditava-se que o magmatismo que deu origem à Província Alcalina do Alto Paranaíba estaria associado à existência de uma pluma mantélica (Tristão ou Trindade) que impactou na base da litosfera continental. Porém, em 2005, Gomes & Chiaramonti mostraram, através de dados de elementos maiores e traços das razões isotópicas de Sr-Nd-Pb, que a hipótese mais provável para essa ocorrência seria a fusão parcial do manto litosférico, com contribuições de diferentes fontes mantélicas, devido às características litológicas dos complexos alcalinos pertencentes a esta província, que refletem características de fonte litosférica e não astenosférica.
25 Figura 7 – Mapa mostrando as ocorrências de rochas alcalinas na região do Alto Paranaíba. O mapa
estrutural esquemático no canto inferior direito representa a mesma área (1) em relação à Bacia do
Paraná e o Cráton do São Francisco.
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5.5Significância Econômica
Muitas das maiores províncias alcalinas do mundo ocorrem no Brasil. Esses depósitos, além de conterem mineralogia bastante interessante, também constituem reservas econômicas importantes que cobrem grandes áreas.
As rochas alcalinas, principalmente carbonatitos, são enriquecidas em elementos incompatíveis, e compreendem reservas de Nb (pirocloro), Ti (anatásio), fosfatos (apatita), Fe (magnetita, hematita), columbita-tantalita, Ni, bauxita, fluorita, carbonatos e importantes reservas de Elementos Terras Raras.
Anteriormente a extração de Nb era feita somente a partir de granitos, pegmatitos e
placers, mas com a descoberta da potencialidade das reservas de Nb associadas a carbonatitos, a produção aumentou significativamente, principalmente no Brasil, suprindo boa parte da demanda por esse metal, com as reservas de Araxá (MG), Tapira (MG) e Catalão I e II (GO).
Algumas das importantes reservas minerais brasileiras associadas a complexos alcalinos:
9 Fosfato – Araxá (MG), Tapira (MG), Catalão I (GO), Jacupiranga (SP), Ipanema (SP)
e Anitápolis (SC);
9 Nióbio - Araxá/Barreiro (MG), Tapira (MG), Catalão I e II (GO);
27
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para a realização deste trabalho foram analisados dados de quatro furos de sondagem da empresa Votorantim Metais, que compreendem descrições petrográficas previamente realizadas dos furos FFD505, FFD507 e FWD022, e também algumas petrografias do furo FFD515, que se encontram no Anexo B. Estes dados foram comparados com as descrições detalhadas do furo FFD515 realizadas neste trabalho (Apêndice A), e assim observou-se que somente o furo FWD022 também interceptou a rocha alcalina intrusiva em profundidade.
A figura 8 mostra a área de estudo, onde se localizam as sondagens estudadas neste trabalho.
Figura 8 – Localização da área de estudo, em relação às cidades mais próximas e ao bairro de Três
Fontes (Pratápolis-MG).
28
6.1Descrição do testemunho de sondagem FFD515
Para a descrição das amostras do testemunho de sondagem FFD515 foram feitas correções/transformações nos valores de profundidade do furo. Os valores apresentados na tabela inicial presente no Anexo B foram substituídos pelos valores das cotas reais relativas ao posicionamento do trecho amostrado, levando em conta o valor da cota altimétrica da superfície onde foi realizada a sondagem, que é de 822 metros aproximadamente. Os valores modificados estão na tabela a seguir.
Tabela 1 – Intervalos de profundidade das amostras do testemunho de sondagem FFD515.
Amostra Intervalo (m)
PT-1 665,27 664,12 PT-2 658,4 658,29 PT-3 656,98 656,64 PT-4 626,73 626,33 PT-5 621,07 620,68 PT-6 603,19 603,03 PT-7 582,35 582,13 PT-8 580,78 580,64 PT-9 569,63 569,35 PT-10 564,08 563,86 PT-11 560,8 560,7 PT-12 547,81 547,6 PT-13 546,31 546,25 PT-14 540,2 541,05 PT-15 540,24 540,06 PT-16 412,68 412,58 PT-17 402,31 402,22
Para este estudo, estão disponíveis apenas alguns trechos amostrados, de no máximo 30 cm de comprimento, deste furo que possui cerca de 400 metros. Com isso, podemos descrever, com algumas limitações, as ocorrências litológicas e suas principais feições em subsuperfície, e principalmente descrever a rocha alcalina intrusiva, cujos locais onde ela ocorre foram devidamente amostrados.
29 microscópica (lâminas PT-1 e PT-2, Apêndice A). Esses litotipos apresentam-se quase sempre infiltrados por carbonato nos interstícios entre os grãos ou preenchendo as pequenas descontinuidades.
Figura 9 – Amostra e lâmina PT-1, de rocha metabásica formada essencialmente por hornblenda e
oligoclásio/albita (nicóis paralelos, aum. 10x).
Entre 656,98 e 656,64 metros ocorre um material com textura xistosa e feições de milonitização, granulação fina, apresentando coloração verde acinzentado a acastanhado, também com infiltração de carbonato. Trata-se de um granada-quartzo-sericita/clorita xisto milonítico, granolepidoblástico a porfiroblástico, provavelmente pertencente ao Grupo Araxá existente na área (Fig. 10).
Figura 10 – Amostra PT-3 e lâmina PT-3 (nicóis paralelos e aum. 4x), mostrando porfiroblasto de
granada bastante fragmentada, em granada-quartzo-sericita/clorita xisto milonítico.
30 Logo abaixo, no intervalo de 626,73 a 626,33 metros, as rochas metabásicas são novamente interceptadas (Fig. 11), compreendendo um anfibólio xisto, que possui coloração esverdeada a acinzentada, textura xistosa a milonítica, granulação fina/muito fina, apresentando infiltração de carbonato. É composto essencialmente por anfibólios (termolita/actinolita e cummingtonita/grunerita), descritos nas análises microscópicas.
Figura 11 – Lâmina PT-4 de anfibólio xisto (aum. 10x, nicóis cruzados à direita).
Aos 621,07 metros, encontra-se um material de composição diorítica, anisotrópico, extremamente rico em sulfetos e óxidos (Fig. 12). Esta rocha encontra-se bastante milonitizada e cataclasada, indicando forte deformação rúptil/dúctil.
Figura 12 – Amostra e lâmina PT-5 (aum. 4x, nicóis paralelos): material cataclasado de composição
diorítica infiltrado por sulfetos.
31 Na profundidade de 603,19 metros, o material de composição diorítica milonitizado dá lugar novamente às rochas metabásicas, cujo contato entre ambos os litotipos se dá de forma discordante. Essas rochas metabásicas, que foram descritas como chert, na verdade são metabasaltos, que estão interceptados por veio de lamprófiro/carbonatito, de granulação fina e textura afanítica. O contato se dá de forma irregular ou linear. Essa rocha aparece inicialmente neste ponto, com continuidade em maior profundidade.
Figura 13 – Amostra PT-6, mostrando contato entre material diorítico milonitizado para metabasalto, de coloração esverdeada.
Figura 14 – Amostras PT-7 e PT-8: metabasalto/metadiabásio interceptados por intrusão de
lamprófiro/carbonatito.
32 A partir de 569,63 metros, a rocha alcalina passa a ocorrer de forma contínua, apenas apresentando pequenas variações na granulação, mas de modo geral, com granulação fina, inequigranular, coloração acinzentada, sempre bastante homogênea (Fig. 15). Esta rocha é rica em flogopita, olivinas pseudomorfizadas, clinopiroxênios, apatitas e pequenos opacos, cimentados por uma matriz essencialmente formada por carbonato muito fino.
Esta rocha aparece contínua até a profundidade de 547,81, onde aparecem novamente fragmentos de rocha metabásica em formato de tiras alongadas de espessura milimétrica, intrudido pelo material alcalino, configurando uma estrutura brechóide (Fig. 16).
Figura 15 – Amostra PT-9 e lâmina PT-10A (aum. 4x, nicóis paralelos): lamprófiro carbonatizado, rico em flogopita, pseudomorfos de olivina e apatita.
Figura 16 – Amostra PT-12: brechação de rocha metabásica causada por intrusão de lamprófiro
33 Na profundidade de 546,31 metros, ocorre um tipo de rocha com estrutura cataclástica, formada por fragmentos líticos angulosos de diversos tamanhos constituídos essencialmente por plagioclásio, segundo análise petrográfica microscópica, infiltrado pelo mesmo “carbonatito” descrito anteriormente.
Figura 17 – Amostra e lâmina PT-13 (nicóis paralelos, aum. 4x): brechação de material diorítico infiltrado por lamprófiro carbonatítico.
Novamente a 540,2 metros há o contato entre encaixante metabásica foliada, de granulação muito fina e lamprófiro carbonatítico afanítico. O contato se dá de forma linear, sem feições de cataclase.
34 Logo abaixo, um material com forte estrutura cataclástica é interceptado, compondo um aspecto brechóide (Fig. 19) formado por fragmentos líticos milimétricos a centimétricos de material isotrópico envolvido por uma matriz de material afanítico a subafanítico, inequigranular, correspondente a rocha alcalina lamprofírica.
Figura 19 – Amostra e lâmina PT-15 (aum. 4x, nicóis paralelos): brecha cataclástica envolvida/cimentada por lamprófiro carbonatítico.
Aos 412,68 metros, ocorrem somente rochas bandadas, de granulação muito fina, que compreendem materiais graníticos a granodioríticos milonitizados, com ou sem a presença de anfibólios, com muita titanita e epidoto, observados em microscópio petrográfico.
Figura 20 – Amostra PT-16 e lâmina PT-17 (aum. 4x, nicóis paralelos): milonitos de rochas
graníticas/granodioríticas.
35
6.2Petrografia das Rochas Encaixantes
O litotipo sob foco de estudo neste trabalho corresponde a uma intrusão com textura de fluxo e fragmentação sugerindo explosão de material alcalino rico em carbonato que interceptou rochas encaixantes de diversos tipos, muitas vezes causado brechação e a contaminação dessas rochas por fluidos carbonatados.
Através de análise petrográfica microscópica, nota-se que todas as rochas encaixantes apresentam-se metamorfizadas e até mesmo milonitizadas, nas quais é possível perceber a atuação de diversos eventos de deformação dúctil a dúctil/rúptil.
Os litotipos interceptados pela intrusão alcalina correspondem a rochas metabásicas de diversos tipos, xistos e rochas graníticas/granodioríticas, estas últimas ocorrendo em maiores profundidades.
6.2.1. Metabásicas
As rochas metabásicas compreendem metapiroxenitos ou anfibólio xistos (Fig. 22) e metabasaltos, que são rochas essencialmente formadas por anfibólios (hornblenda, cummingtonita/grunerita e/ou tremolita/actinolita) com plagioclásio, clorita e/ou sericita e opacos, com estrutura orientada, difusamente bandadas, com textura nematoblástica predominante. Algumas rochas apresentam-se bastante infiltradas por carbonato, em micro descontinuidades ou nos interstícios entre os grãos, com granulação muito fina a microcristalino. Essas variações de rocha metabásica são descritas desde a profundidade de 665 metros, até 582 metros aproximadamente.
Figura 21 – Lâmina PT-1: rocha metabásica, composta essencialmente por hornblenda e plagioclásio
(aum. 10x, nicóis cruzados à direita).
36 Figura 22 – Lâmina PT-2: metapiroxenito ou anfibólio xisto composto essencialmente por
tremolita/actinolita, com textura decussada, cortada por veio de carbonato (aum. 4x, nicóis cruzados à
direita).
Figura 23 – Lâmina PT-7A: ultramilonito de metabásica (aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
6.2.2 Metadiabásios
Outro grupo de rochas metabásicas foi interceptado na profundidade de 580 metros aproximadamente (Fig. 24), representado por metadiabásios de granulação fina a média, anisotrópicos, que se diferenciam por apresentar uma textura subofítica reliquiar, que indicam uma deformação mais branda se comparado às demais metabásicas encontradas.
Esses metadiabásios se encontram em maior profundidade em relação às demais rochas metabásicas, e devido às suas visíveis diferenças no grau de metamorfismo permite supor que trata-se de um grupo de rochas básicas diferenciado do descrito anteriormente, possivelmente mais jovem, intrusivo na área.
37 Figura 24 – Lâmina PT-8A: metadiabásio (aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
6.2.3 Granada-quartzo-sericita/clorita xisto
Na profundidade de 656 metros aproximadamente ocorre um litotipo com estrutura xistosa, textura granolepidoblástica, com porfiroblastos de granada e quartzo recristalizado. Em geral apresenta granulação fina, com minerais opacos em filetes nos interstícios entre os grãos e planos de foliação (Fig. 25).
É composto essencialmente por sericita/clorita (50%), quartzo e opacos, podendo tratar -se de material pertencente ao Grupo Araxá pre-sente na área.
Figura 25 – Lâmina PT-3: Granada quartzo sericita/clorita xisto milonitizado, com porfiroblasto de
granada com quase 1 mm de comprimento (aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
38 6.2.4 Rochas graníticas/granodioríticas/dioríticas metamorfizadas
Em profundidades maiores, a partir de 546 a 402 metros ocorrem rochas provavelmente pertencentes ao embasamento granítico/gnáissico da área que encontram-se intensamente milonitizadas e/ou cataclasadas, apresentam granulação fina em geral, com composição que varia de granítica a diorítica, com biotita, clorita e titanita e anfibólios. Em alguns pontos apenas são encontrados fragmentos destes materiais, que foram brechados pela intrusão alcalina, como é o caso das amostras PT-13 e PT-15 (Fig. 26 e 27).
Figura 26 – Lâmina PT-13: rocha com estrutura/textura cataclástica, formada por fragmentos de composição diorítica cimentado pela rocha alcalina (aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
Figura 27 – Lâmina PT-15: fragmentos de rocha de composição granodiorítica, infiltrados por
carbonato (aum. 4x, nicóis paralelos à direita).
39 Figura 28 - Lâmina PT-16 (à esquerda): rocha granítica/gnáissica milonitizada e PT-17 (à direita):
protomilonito de anfibólio gnaisse (nicóis paralelos, aum 10x e 4x, respectivamente).
6.3 Petrografia da Intrusiva Alcalina
Para conhecer a mineralogia presente na rocha alcalina em estudo, bem como compreender suas relações texturais a fim de tecer possíveis conclusões sobre sua gênese, foram feitas análises petrográficas microscópicas e de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV).
As análises em MEV foram feitas para confirmar e/ou identificar algumas espécies minerais reconhecidas através das descrições petrográficas bem como caracterizar algumas transformações e variações composicionais de alguns minerais. A metodologia seguida e as características dos equipamentos utilizados estão descritas no capítulo “Métodos Utilizados e Etapas de Trabalho”.
6.3.1. Estrutura/Textura
Macroscopicamente observa-se que a rocha em estudo é predominantemente subafanítica porfiroclástica, de granulação fina, equigranular à ligeiramente inequigranular, formada por pequenos minerais que não são identificados a olho nu, dispersos em uma matriz muito fina, de cor cinza claro. Em geral possui caráter homogêneo, com pouca variação de granulação e textura, e também não possui grandes variações quanto à sua mineralogia, de acordo com as análises microscópicas.
40 são possíveis de determinar, e em outros locais ocorre causando intensa brechação, fragmentando as rochas encaixantes interceptadas, cimentando os fragmentos (Fig. 29 e 30). Essas feições de caráter rúptil também são observadas claramente nas análises petrográficas microscópicas e podem sugerir atividade magmática explosiva.
Figura 29 – Amostras PT-15 e PT-13: fragmentação causada pela intrusão alcalina.
Figura 30 - Lâmina PT-13: material rico em plagioclásio com titanitas leucoxenizadas fragmentado e
41 Figura 31 - Lâmina PT-15: fragmentos angulosos de material ultramilonítico de composição
granodiorítica envolvido pelo material alcalino (aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
Em algumas porções da rocha nota-se uma nítida orientação que compõe uma estrutura primária de fluxo (Fig. 32), marcada por cristais tabulares de flogopita, que pode ter sido gerada durante a ascensão deste material (Fig. 32).
Figura 32 –Lâmina PT-7A (à esquerda), em contato com metabásica, e lâmina PT-9, onde se observa
uma nítida textura de fluxo dada pela orientação dos cristais de flogopita tabulares (aumento 4x,
nicóis paralelos).
6.3.2 Carbonatos/matriz
42 cristalino, e principalmente por carbonato microcristalino, que às vezes se apresenta com textura sacaroidal (Fig. 33).
Figura 33 –Lâminas PT-14 e PT-12A: minerais dispersos em uma matriz carbonática cristalina a microcristalina, com coloração bege a marrom (aumento 4x, nicóis paralelos).
As análises de MEV dos carbonatos foram feitas em um local onde havia carbonato cristalino concentrado na matriz. Os gráficos de espectros 1 e 2 mostram quantidades relativamente altas de Mg, podendo tratar-se de dolomita com alguma substituição por Fe, e os espectros 3 e 4 indicam tratar-se de calcita (CaCO3). Pela textura do material carbonático
em geral, visto ao microscópio eletrônico, pode-se supor que a matriz da rocha é essencialmente calcítica.
Figura 34 – Espectros gerados a partir das análises MEV da matriz carbonática da rocha alcalina.
ESPECTRO 1 ESPECTRO 2
43 ESPECTRO 3 ESPECTRO 4
Figura 35 - Imagem gerada pelo MEV, com os locais exatos (1 a 4) de onde foram gerados os
espectros acima.
6.3.3 Flogopita
Os cristais de flogopita são muito abundantes nesta rocha, ocorrendo, na maioria das vezes, com hábito tabular, mas também com aspecto fragmentado e/ou dobrado. Os maiores cristais atingem até aproximadamente 2 mm de comprimento. Possuem coloração alaranjada, e pleocróismo forte, vaiando de amarelo pálido a alaranjado forte ou esverdeado. Também ocorre na maior parte dos cristais um zoneamento da borda para o centro, que varia na cor e padrão de pleocroísmo (Fig. 36).
Os espectros gerados a partir desses minerais, em análise ao microscópio eletrônico de varredura (MEV), demonstraram uma pequena variação na composição desses cristais zonados com um ligeiro aumento de Fe da borda para o centro.
44 Figura 36 - Lâmina PT-9: flogopitas tabulares zonadas (aum. 10x, nicóis paralelos).
Figura 37 - Espectros gerados a partir das análises MEV de cristais de flogopita zonados.
ESPECTRO 1 ESPECTRO 2
45 Figura 38 - Imagem gerada pelo MEV, com os pontos de onde foram gerados os espectros acima.
Figura 39 – Lâmina PT-11, na qual ocorre pequeno seixo de glimerito composto essencialmente por
flogopita, com aproximadamente 2 mm de diâmetro (aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
6.3.4 Pseudomorfos de olivina
A olivina ocorre com abundância nesta rocha, sendo que a grande maioria dos cristais apresenta-se substituídos por carbonato, calcedônia e serpentina, sob a forma de pseudomorfos. São cristais que atingem no máximo 2 mm de comprimento, euedrais a anedrais, bastante fragmentados, com a precipitação de carbonato nas suas fraturas.
46 Figura 40 – Lâmina PT-10B, na qual ocorrem olivinas predominantemente substituídas por
serpentina (aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
Figura 41 – Lâmina PT-10A: cristal pseudomorfo de olivina substituído por carbonato e calcedônia
(aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
Figura 42 - Espectros gerados a partir das análises MEV de cristal de olivina.
47 ESPECTRO 3
Figura 43 – Imagem do cristal de olivina gerada a partir de MEV, com a indicação dos pontos de
onde foram gerados os espectros de 1 a 3.
6.3.5 Piroxênio
A ocorrência de piroxênios nesta rocha atinge no máximo cerca de 15%, que compreendem clinopiroxênios com formato subedral, atingindo até cerca de 2 mm de comprimento, com coloração bege a levemente esverdeada, geralmente fragmentados, e com a presença de carbonato em suas fraturas (Fig. 46) .
48 Figura 44 - Espectros gerados a partir das análises MEV de cristal de clinopiroxênio.
ESPECTRO 1 ESPECTRO 2
Figura 45 – Imagem de cristal de clinopiroxênio gerada a partir do MEV, com os pontos de onde
foram gerados os espectros acima.
Figura 46 – Lâmina PT-10A, com detalhe para cristal de clinopiroxênio (aum. 4x, nicóis cruzados à
direita).
49 6.3.6 Opacos
Os minerais opacos ocorrem dispersos pela rocha, geralmente com tamanhos milimétricos a submilimétricos, a maioria com formato euedral, perfazendo no máximo 5% do total da rocha.
Em sua maioria, apresentam-se modificados, com formação de uma pequena coroa ou borda de material negro não opaco que circunda o cristal, sendo que grande parte dos cristais submilimétricos possuem substituição por carbonato, em seu interior, como se observa na figura 47.
As análises em MEV para esses cristais com coroas não opacas indicam pequenos teores de titânio no interior dos cristais (Fig. 48, espectros 1 e 2) e quantidades bastante elevadas nas bordas (Fig. 48, espectros 3 e 4). Deste modo pode-se supor que esses minerais opacos sejam magnetitas titaníferas, que podem ter fornecido Ti para a formação dessas coroas, através da passagem de fluidos.
Figura 47 – Lâmina PT-11: mineral opaco com coroa de óxido de Ti e magnetita ao centro, e
pequenos minerais opacos substituídos por carbonato e também com bordas de material não opaco
(aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
50
Figura 48 - Espectros gerados a partir das análises MEV de cristal de opaco titanífero com borda de óxido de
titânio.
ESPECTRO 1 ESPECTRO 2
ESPECTRO 3 ESPECTRO 4
51 6.3.7 Apatita
A apatita ocorre em quantidades relativamente altas, se comparado a outros tipos de rocha. Nas lâminas delgadas analisadas, chegam a compor cerca de 6% do total de minerais.
Encontram-se geralmente dispersas, mas podem formar aglomerados (Fig. 50), predominantemente possuem formato euedral e atingem até cerca de 1 mm de comprimento.
Figura 50 – Lâmina PT-11 (aum.4x, nicóis cruzados à direita): aglomerado de cristais/fragmentos de
cristais de apatita.
Figura 51 – Lâminas PT-10A e PT-15, mostrando cristais de apatita euedrais a subedrais
fragmentados (aum. 4x, nicóis paralelos).
6.3.8 Calcedônia
52 Sua ocorrência se deve provavelmente à passagem de fluido durante o processo de ascensão deste material, que mobilizou a sílica substituindo as olivinas e mais tardiamente precipitando na matriz.
Figura 52 – Lâmina PT-11: calcedônia presente na matriz (à esquerda) e internamente ao cristal
pseudomorfo de olivina (à direita) (aum. 4x, nicóis cruzados).
6.4 Estudos Geoquímicos
Das quatro amostras de rocha alcalina selecionadas para análise geoquímica (PT -9, PT-10, PT-11, PT-14), obtiveram-se dados (encontrados no Anexo B) através dos quais foram gerados os diagramas analisados a seguir.
Os valores obtidos das concentrações de P2O5 em porcentagem foram 2.62, 2.48, 2.16,
2.81 para as amostras 9, 10, 11 e 14, respectivamente, que são valores bastante altos em relação à concentração do fósforo (P) da crosta terrestre (0,11%), correspondem à cerca de 6,7% de apatita presente na amostra 14, que apresenta o maior teor de P2O5, o que é
condizente com as porcentagens modais obtidas visualmente na descrição microscópica.
O diagrama K2O : MgO : Al2O3 (Fig. 53) posiciona a rocha em relação à composição
53
Figura 53 – Diagrama ternário K2O : MgO : Al2O3, indicando o posicionamento das amostras
analisadas em relação à posição de kimberlitos, lamproítos e lamprófiros (Segundo Foley et al., 1987,
in Wernick, 2004).
Os diagramas binários em relação ao MgO (Fig. 54) indicam altos teores de CaO e perda ao fogo (LOI), que são condizentes com a abundância em carbonatos calcíticos existentes na matriz da rocha.
O aumento nos teores de SiO2, K2O e Fe2O3 com o aumento de MgO, não é esperado
54
Figura 54 - Diagramas binários de variação química em relação ao MgO.
55 que deve ter participado do fracionamento retendo em maior quantidade os elementos terras raras pesados.
A sobreposição das curvas das quatro amostras nos diagramas spider demonstra a homogeneidade composicional do litotipo estudado.
Figura55 – Diagrama do tipo spider das concentrações dos Elementos Terras Raras, normalizados
pelo condrito, segundo Sun & Mc Donough (1989).
Figura 56 – Diagrama do tipo spider das concentrações dos Elementos Terras Raras em relação à
56
7 CONCLUSÕES
Através das análises petrográficas macroscópicas e microscópicas da rocha alcalina em estudo, verificou-se que sua mineralogia essencialmente composta por flogopita, olivina, clinopiroxênios e apatita envoltos em uma matriz carbonática fina, bem como feições de orientação primárias de fluxo observadas e feições de cataclase e brechação das rochas encaixantes interceptadas, indicam tratar-se possivelmente de um lamprófiro carbonatítico, porém, os dados geoquímicos sugerem maior afinidade com magmas kimberlíticos e lamproíticos.
A textura da rocha sugere fluxo de material já cristalino, aspecto que permite, em associação com a brechação da encaixante e alta quantidade de carbonato/carbonatação, sugerir caráter explosivo para o material em questão. O problema é que não foi reconhecida em superfície, até o momento, nenhuma feição que comprove a atividade explosiva (“pipe”).
A passagem de fluido durante a ascensão deste material pode ter gerado as bordas de óxidos de Ti ao redor das magnetitas titaníferas, que também pseudomorfizou as olivinas e mais tardiamente a mobilização da sílica gerando calcedônia fibrosa, que preenche espaços vazios e chega a formar pseudomorfos de olivina.
Os dados geoquímicos apontam grandes quantidades de elementos terras raras (ETR), o que é esperado para esse tipo de rocha, que se mostrou bastante enriquecida em ETR leves, mas pouco enriquecida em ETR pesados, até mesmo empobrecida em relação ao condrito.
Os valores obtidos das concentrações de P2O5 a partir das análises geoquímicas, em
porcentagem, indicam uma concentração bastante elevada de fosfato para esta rocha, que chega a quase 7% de apatita, teor este que evidencia mineralização de fósforo, merecendo estudos mais aprofundados referente a este aspecto.
Constatou-se também, que, além do Furo FFD515, o Furo FWD022 (anexo X) interceptou rocha alcalina semelhante, sendo possível a correlação entre esses dois furos.
57
REFERÊNCIAS
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LÂMINA: NF-1-1
FFD505 - 273,10 a 23,52m
DESCRIÇÃO MESOSCÓPICA: Rocha de cor cinza de tonalidade média, com manchas de matriz esverdeada mais clara. A estrutura é xistosa, aparecendo delgadas micro lentes. A textura é granular de granulação fina.
DESCRIÇÃO MICROSCÓPICA
Estrutura/Textura: Rocha anisotrópica de estrutura xistosa pouco desenvolvida com textura granoblástica orientada, engrenada a poligonal, inequigranular serial, com os maiores cristais atingindo mais de 5 mm. Localmente ocorrem domínios lepidoblásticos a granolepidoblásticos de granulação fina.
Composição modal estimada visualmente:
Quartzo (± 85%) Turmalina (quase incolor) (± 1%)
Muscovita (± 5%) Rutilo (± 1%) Clorita (± 3%) Minerais opacos (tr)
Biotita (± 3%) Apatita (tr) Cianita (± 2%) Zircão (tr)
Descrições e relações mineralógicas e texturais:
O quartzo ocorre sob a forma de cristais grandes bem alongados e orientados, com contatos interpenetrados, evidenciando recristalização dinâmica e forte recrescimento. Esses cristais exibem extinção ondulante moderada a forte, com migração dos defeitos (recuperação parcialmente difusa) controlada por planos de prisma e subordinadamente basal e romboédrica. Esses cristais formam faixas delimitadas por leitos ricos em micas ou bandas descontínuas (leitos/lentes) construídas por quartzo de granulação mais fina e textura granoblástica a lepidoblástica, contendo muscovita, cianita, clorita, rutilo, etc..
A muscovita ocorre sob a forma de cristais anedrais intercrescidos ou não, com clorita concentrada em domínios lenticulares ou leitos de espessura milimétrica a micrométrica. Ocorre também como agregados microclistalinos (sericita) substituindo a cianita.
A clorita resulta da transformação da biotita e ocorre intercrescida ou não com a muscovita.
A biotita ocorre sob a forma de palhetas com pleocroísmo nítido, amarelo pálido quase incolor (α) e amarelo alaranjado ( e ).
A cianita ocorre sob a forma de pequenos cristais anedrais, irregulares a subtabulares em associação com os filossilicatos, quartzo de granulação fina e rutilo.
Os opacos são raros e de aspecto pulverulento.
O rutilo constitui pequenos cristais anedrais a subhedrais, menores que 100μm, dispostos em bandas com quartzo fino, micas e cianita.
A turmalina ocorre sob a forma de pequenos a minúsculos cristais anedrais a subhedrais, normalmente subedrais, de cor clara, verde claro quase incolor e amarelo amarronzado pálido. Chega a formar difusos trilhos no interior dos domínios constituídos pelos cristais maiores de quartzo e principalmente nos domínios micáceos delgados envoltos por quartzo grosso.
A apatita ocorre sob a forma de pequenos a minúsculos cristais (raros) dispersos pela rocha e o zircão é muito raro.
68 transição fácies anfibolito/xisto verde, até xisto verde médio (± 350°C), com mobilização de sílica, boro, água, gerando clorita, quartzo, turmalina e sericitização de cianita.
