ASPECTOS PETROGRÁFICOS E GEOQUÍMICOS DOS
DIQUES DO BATÓLITO SIENÍTICO ITARANTIM,
SUL DO ESTADO DA BAHIA
JAYME DE AZEVEDO LOPES NETO
Orientador: Dr. Herbet Conceição
Co-Orientadora: Dra. Maria de Lourdes da Silva Rosa
Salvador-Bahia
-2007-
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
ASPECTOS PETROGRÁFICOS E GEOQUÍMICOS DOS DIQUES DO
BATÓLITO SIENÍTICO ITARANTIM, SUL DO ESTADO DA BAHIA
JAYME DE AZEVEDO LOPES NETO
Monografia apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Geologia pela Universidade Federal da Bahia.
Orientador: Dr. Herbet Conceição
Co-Orientadora: Dra. Maria de Lourdes da Silva Rosa
Salvador-Bahia -2007-
L864 Lopes Neto, Jayme de Azevedo,
Aspectos petrográficos e geoquímicos dos diques do Batólito Sienítico Itarantim, sul do estado da Bahia / Jayme de Azevedo Lopes Neto. _ Salvador, 2007.
76
f.: il. + Anexos.
Orientador: Dr. Herbert Conceição.
Co-Orientadora: Dra. Maria de Lourdes da Silva Rosa.
Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado) – Graduação em Geologia. Instituto de Geociências. Universidade Federal da Bahia, 2007.
1. Petrologia – Itarantim (BA) 2. Geoquímica – Itarantim (BA) 3. Batólito Sienítico Itarantim – Aspectos Petrográficos 4. Batólito Sienítico Itarantim – Aspectos Geoquímicos I. Título
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
JAYME DE AZEVEDO LOPES NETO
ASPECTOS PETROGRÁFICOS E GEOQUÍMICOS DOS DIQUES DO
BATÓLITO SIENÍTICO ITARANTIM, SUL DO ESTADO DA BAHIA
Trabalho de conclusão de curso aprovado como requisito parcial para
obtenção do grau de Bacharel em Geologia, Universidade Federal da
Bahia, pela seguinte banca examinadora:
______________________________________________________________ 1° Examinador – Dr. Herbet Conceição – Orientador
Doutor em Petrologia
Instituto de Geociências, UFBA
_____________________________________________________________
2° Examinadora – Dra. Marilda Santos Pinto Miedema Doutora em Ciências da Terra
Universidade Estadual de Feira de Santana, UEFS
_____________________________________________________________
3° Examinadora – MSc. Rita Cunha Leal Menezes Mestre em Geologia
Programa de Pós – Graduação em Geologia, UFBA
A Silvio e Cely, amados pais, pelos mais preciosos ensinamentos e pela dedicação permanente. A Lilian, minha namorada, que me deu todo o suporte e carinho.
AGRADECIMENTOS
Este trabalho é resultado de um conjunto de esforços de todos aqueles que de alguma forma colaboraram para sua realização. Todos, com certeza tiveram um papel fundamental para que este trabalho se concretizasse, sendo muitos os nomes que deveriam ser relacionados para não cometer injustiças.
Devo, contudo, lembrar algumas pessoas que, com certeza, influenciaram muito no desenvolvimento deste trabalho.
Antes e acima de tudo, agradeço a Deus, todos os dias, por me acompanhar sempre e proporcionar tudo que já alcancei.
Mostro minha imensa gratidão aos meus pais e irmãos, que sempre estiveram ao meu lado e com certeza são os maiores responsáveis pelas conquistas até hoje atingidas.
A minha namorada linda, Lilian, por todo carinho e dedicação, tornando sempre alegres os momentos mais difíceis.
Aos professores, mestres e amigos, Herbet e Lourdes, exemplos de caráter e simplicidade, por todos os ensinamentos e lições que me fizeram crescer muito como ser humano.
A Ritinha, pessoa maravilhosa, sou grato por todo o suporte. A Ricardo e Mônica, pelas análises químicas, que com certeza são feitas com extremo carinho. Aos meus colegas e amigos da universidade e da família GPA, sempre presentes, ajudando das mais variadas formas. A professora Débora, pela elaboração do abstract.
A todos os meus familiares, sempre preocupados com meu futuro. E, em especial, aos meus avós por, mesmo de longe, estarem sempre presentes.
E, por fim, agradeço à Companhia Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM), pelo apoio tanto na confecção das lâminas petrográficas quanto nas idas ao campo.
Esta pesquisa foi voltada à obtenção de dados petrográficos e geoquímicos de diques existentes no Batólito Sienítico Itarantim(BSI), que constitui um dos mais expressivos corpos da Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia. Esta província brasiliana, aloja-se em geossutura alinhada NE-SW, é interpretada como produto de rifteamento neoproterozóico. A pesquisa iniciou-se com a reunião de dados bibliográficos, seguida da realização de missões de campo, preparação de amostras para análises petrográficas e químicas e, por fim, tratamento e integração dos dados. Os diques estudados foram coletados nas duas fácies ígneas do BSI, a fácies da Serra do Felíssimo (FSF) e Serra do Rancho Queimado (FRQ). Os diques da FRQ são essencialmente álcalis feldspato sienito com nefelina, biotita e anfibólio, ocorrendo, nestas rochas, cristalizações precoces de zircão, apatita e minerais opacos. Já aqueles diques da FSF apresentam maiores quantidades de feldspatóides, ocorrendo além da nefelina, sodalita que não se faz presentes na FRQ, sendo o carbonato também encontrado aqui em maior quantidade modal. Os resultados geoquímicos destas rochas ao serem lançados no diagrama TAS, revelam que estas se concentram essencialmente no campo do fóide sienito. Comparando-se estes dados com aqueles das rochas encaixantes sieníticas, em ambas as fácies do BSI, constata-se que as amostras dos diques seguem a tendência evolucional do batólito, apresentando, entretanto, maiores conteúdos de Na2O (até 12%) e Al2O3 (até 24%), ocupando, assim,
extremo fortemente fracionado da evolução. Os dados obtidos permitem, portanto, inferir que os diques de sienito estudados representam o produto do processo de cristalização fracionada do magma fonolítico responsável pela geração dos sienitos do Batólito Sienítico Itarantim.
ABSTRACT
This research aims to obtain petrographic and geochemical data from dykes intruding the Itarantim Nepheline-Syenitic Batholith (BSI), which is one of the most expressive syenitic bodies from the South Bahia Alkaline Province (PASEBA). The Brazilian aged PASEBA province is emplaced in a NE-SW geossuture, been interpreted as the result of a Neoproterozoic rift. The research starts with the colection of bibliographic data, field work, classical sample preparations to petrographical and geochemical analyses and, discussion and integration of the obtained data, resulting in this monography. The studied dykes were collected from both igneous facies of BSI, the Serra Serra do Felíssimo Facies (FSF) and the Serra do Rancho Queimado Facies (FRQ). FRQ dykes are essentially constituted of alkali-feldspar syenites, with subordinate amounts of nepheline, biotite and amphibole, as well early crystallized zircon, apatite and opaque minerals.The FSF dykes show high amounts of feldspatoids, including not only nepheline, but also sodalite and carbonate, which have not been identified at FRQ. The geochemical results were plotted on TAS diagrams, showing that these rocks are essentially foid-syenites. Comparing these data with the ones from the syenitic host, it is evident that in both facies of BSI, samples from dykes have the same evolutional pattern of BSI, although they are more enriched on Na2O (up to 12 %) and Al2O3 (up to 24 %),
and therefore they are considered to represent the most fractionated rocks from BSI evolution. These results allow us to infer that the studied syenitic dykes represent the product of fractionated crystallization of the phonolitic magma responsible by the generation of BSI rocks.
LISTA DE FIGURAS 10 LISTA DE TABELAS 11 LISTA DE FOTOGRAFIAS 12 LISTA DE MICROGRAFIAS 13 CAPITULO I – INTRODUÇÃO 14 I.1 – APRESENTAÇÃO 15
I.2 – PROVÍNCIA ALCALINA DO SUL DO ESTADO DA BAHIA 16
I.3 – OBJETO DO ESTUDO 16
I.4 – IMPORTÂNCIA DO ESTUDO E OBJETIVO 16
I.5 – LOCALIZAÇÃO E ACESSO 18
I.6 – METODOLOGIA 18
I.6.1 – Levantamento Bibliográfico 18
I.6.2 – Missões de Campo 20
I.6.3 – Estudos Petrográficos 20
I.6.4 – Estudo Geoquímico 21
I.6.5 – Monografia 23
CAPÍTULO II – ASPECTOS DA GEOLOGIA REGIONAL E LOCAL 24
II.1 – GEOLOGIA REGIONAL 25
II.1.1 – Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia 25
II.2 – GEOLOGIA LOCAL 29
II.2.1 – Fácies Rancho Queimado (FRQ) 31
II.2.2 – Fácies Serra do Felíssimo (FSF) 31
CAPÍTULO III – PETROGRAFIA 35
III.1 – INTRODUÇÃO 36
III.2 – DIQUES DA FÁCIES SERRA DO RANCHO QUEIMADO 36
III.3 – DIQUES DA FÁCIES SERRA DO FELÍSSIMO 41
III.4 – CONCLUSÕES 45
CAPÍTULO IV – GEOQUÍMICA 47
IV.1 – INTRODUÇÃO 47
IV.2 – ELEMENTOS MAIORES 47
CAPÍTULO V – CONCLUSÕES GERAIS 57
BIBLIOGRAFIA 59
Figura 1 – Mapa geológico simplificado da Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia 17
Figura 2 – Localização e acesso 19
Figura 3 – Mapa geológico simplificado da Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia 26
Figura 4 – Mapa geológico simplificado do Batólito Nefelina Sienítico Itarantim 30
Figura 5 – Diagrama APF e A+P-F-M aplicado às rochas estudadas 39
Figura 6 – Diagrama TAS 52
LISTA DE TABELAS
Tabela 01 – Distribuição das amostras de diques 20
Tabela 02 – Distribuição das amostras de diques 36
Tabela 03 – Análise modal dos diques da Fácies Serra do Rancho Queimado 37
Tabela 04 – Distribuição das amostras por litologias na Fácies Serra do Felíssimo 41
Tabela 05 – Análise modal dos diques da Fácies Serra do Felíssimo 41
Tabela 06 – Relação de amostras distribuídas por fácies petrográficas 48
Tabela 07 – Relação dos dados geoquímicos de amostras da Fácies Serra do Rancho Queimado 50
Foto 01 – Microscópio (Marca Leitz; Modelo Ortholux - II POL BK) 22
Foto 02 – Britador de mandíbulas 22
Foto 03 – Shatter Box 22
Foto 04 – Espectrômetro de massa ICP-OES 22
Foto 05 – Visão geral do embasamento gnáissico-migmatítico 32
Foto 06 – Orientação dos cristais do embasamento 32
Foto 07 – Dique da Fácies Serra do Rancho Queimado 32
Foto 08 – Xenólito de nefelina-sienito em dique 32
Foto 09 – Dique da Fácies Serra do Felíssimo 32
Foto 10 – Contato gradativo do dique com o sienito encaixante 32
LISTA DE MICROGRAFIAS
Micrografia 01 – Textura dos diques da Fácies Serra do Rancho Queimado 38
Micrografia 02 – Exsolução pertítica tipo rods do feldspato alcalino 38
Micrografia 03 – Orientação dos cristais de feldspato alcalino 38
Micrografia 04 – Orientação dos cristais de biotita 38
Micrografia 05 – Cristais de mineral opaco envolvidos por coroa de titanita 38
Micrografia 06 – Estrutura isotrópica dos diques da Fácies Serra do Felíssimo 42
Micrografia 07 – Textura de substituição do feldspato alcalino pela sodalita 42
Micrografia 08 – Cristais de sodalita envolvendo carbonato 42
Micrografia 09 – Cristais de mineral opaco envolvidos por coroa de titanita 42
I.1 – APRESENTAÇÃO
Em linhas gerais, esta pesquisa é voltada ao levantamento de dados petrográficos e litogeoquímicos dos diques alcalinos presentes no Batólito Sienítico Itarantim, localizado na Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia.
Assim, este Trabalho Final de Graduação desenvolve-se no contexto de projetos de pesquisa em andamento no Laboratório de Petrologia Aplicada à Pesquisa Mineral (GPA/UFBA). Tais estudos vêm sendo executados nesta província desde o ano de 2002 com objetivos de melhor conhecer este magmatismo alcalino e inferir sobre a sua gênese e significado no contexto da evolução geodinâmica neoproterozóica nos terrenos de Cráton do São Francisco. Essas pesquisas, portanto, têm foco bem definido que é o de gerar dados petrográficos e geoquímicos.
Segundo Silva Filho et. al. (1974), a Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia (PASEBA) constitui um conjunto de rochas alcalinas neoproterozóicas, composta por mais de vinte maciços e centenas de diques (Cunha 2003; Rosa et al. 2003). Em meio a estes corpos, se destacam os maciços Itarantim, Floresta Azul, Itaju do Colônia, Itabuna e Rio Pardo, uma vez que possuem participações geográficas expressivas na área.
Na província tem-se explorado, nos últimos 40 anos, sienítos de cor azul, comercialmente denominados de “Granito Azul” (Rosa et al. 2004), uma das rochas ornamentais de maior valor agregado do mundo.
O feldspato alcalino, principal mineral constituinte destas rochas alcalinas, é empregado na indústria como fundente, sendo também utilizado na fabricação de vidros e cerâmica, como fonte de alumínio e álcalis. Existe, ainda, a nefelina, um dos minerais comuns nestas rochas, a qual pode substituir o feldspato de forma economicamente vantajosa na indústria de vidros, por conter maiores teores de alumina (Al2O3).
I.2 – PROVÍNCIA ALCALINA DO SUL DO ESTADO DA BAHIA
As rochas alcalinas do sul da Bahia foram primeiramente citadas na bibliografia geológica por Fujimori (1967) e, posteriormente, reunidas sob a terminologia de Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia (PASEBA) por Silva Filho et. al. (1974). Essa província ocupa área de 10.000 km2, localizada em uma faixa alongada NE-SW no setor sul da Bahia (Fig. 1). A PASEBA é constituída por um conjunto de corpos alcalinos, dominantemente sub-saturados em SiO2,
colocados durante o período Neoproterozóico (Rosa et al. 2007). Estes corpos, por sua vez, estão dispostos em forma de batólitos, stocks e diques com composições diversas, dominando tipos sieníticos.
Importantes estudos realizados por Cordani et al. (1974) forneceram para o BSI idades de K-Ar e Ar-Ar em minerais, variando de 475 Ma até 546 Ma. Rosa et al. (2002) obtiveram uma isócrona Rb-Sr em rochas cogenéticas com idades de 727 ±30 Ma, sendo esta interpretada como a idade mais precisa de cristalização do referido batólito.
As características geoquímicas destas rochas indicam que se trata de um magmatismo anorogênico. Neste sentido, Rosa et al. (2007) interpretaram a PASEBA como produto de rifteamento neoproterozóico que coincide com o quebramento do supercontinente Rodinia.
I.3 – OBJETO DO ESTUDO
O estudo aqui apresentado tem por objeto, fundamentalmente os diques presentes em diferentes fácies do Batólito Sienítico Itarantim (BSI).
I.4 – IMPORTÂNCIA DO ESTUDO E OBJETIVO
Os estudos realizados por Oliveira (2002) permitiram identificar a presença de diques alcalinos com texturas diversas no Batólito Sienítico Itarantim (BSI). Este autor sugere que tais corpos representem produto fortemente diferenciado do magma traquítico responsável pela cristalização do BSI. Todavia, esta hipótese não foi testada de forma efetiva. Esta pesquisa, portanto, tem por objetivo testar essa hipótese tendo como base o estudo petrográfico e geoquímico de famílias de diques expressivas nas duas fáceis petrográficas do BSI.
��� � � � � � � � � � � Itajuípe Floresta Azul ILHÉUS ITABUNA Anurí ITAPETINGA Potiraguá Minas Gerais 40o20´45´´ 39o18´48´´ 0 30 km 39o18´48´´ 39o 40o 40o20´45´´ 40o 39o Itaju do Colônia 14o25´35´´ 15o 16o Rio Pardo � � � � � � � BRAZIL BAHIA PASEBA Salvador 200 km Faixa Araçuaí SFC B A H I A
B
ItarantimFigura 1 - Mapa da America do sul com a localização do Estado da Bahia [A]. Mapa da Bahia com a localização da PASEBA [B]. Mapa geológico simplificado da PASEBA segundo Rosa et al. (2001) [C]. Cidades [1], limite interestadual [2], falhas e fraturas [3], falhas de cavalgamento, sedimentos recentes [5], metassedimentos mesoproterozóicos [6], rochas alcalinas brasilianas da PASEBA [7], rochas arqueano-paleoproterozóicas [8, a= granulitos e b= rochas gnáissico-migmatíticas]. A área limitada pelo polígono no interior do mapa corresponde àquela a ser abordada neste trabalho.
C
A
Este trabalho visa, assim, caracterizar os diques presentes no Batólito Sienítico Itarantim (BSI), uma das principais áreas de ocorrência de rochas alcalinas no sul da Bahia e, consequentemente, com os estudos petrográficos e geoquímicos destas intrusões, identificar a natureza do magma fonte das rochas alcalinas da região, bem como, avaliar a história evolucional deste magma.
I.5 – LOCALIZAÇÃO E ACESSO
O BSI localiza-se no município Itarantim, limitado pelas coordenadas geográficas 40º00’00’’- 40º15’00’’W Gr e 15º37’30’’-15º52’30’’S, correspondendo a uma intrusão ígnea de cerca de 220 km2.
O principal acesso à cidade de Itarantim, partindo de Salvador-Ba, ocorre através da BR 324 em direção à cidade de Itabuna. De Itabuna, segue-se pela BR-415 (trecho Itabuna-Itapetinga) até o entroncamento com a BA 270. Deste entroncamento até a cidade de destino são aproximadamente 90 km, (Fig. 2).
A localização das amostras de diques estudadas é apresentada na tabela 1, indicando a que fácies petrográficas eles se alocam no BSI.
I.6 – METODOLOGIA
A presente pesquisa foi desenvolvida em várias etapas integradas. Em cada uma delas objetivou-se a coleta de dados para atingir as metas propostas no objetivo deste trabalho. Desta forma, iniciaram-se os estudos com a reunião de dados bibliográficos, seguida da realização de missões de campo, preparação de amostras, análise petrográfica, análise química e, por fim, tratamento e integração dos dados.
I.6.1 – Levantamento Bibliográfico
Reuniu-se, inicialmente, toda bibliografia existente sobre a área em estudo, PASEBA, com o intuito de elaborar a geologia local e regional. Posteriormente, procurou-se analisar trabalhos específicos e detalhados sobre os maciços alcalinos, em especial o BSI. Assim, as principais bibliografias utilizadas foram: Siva Filho et
Figura 2 - Localização geográfica da área em estudo na América do Sul, Brasil e no estado da Bahia (A). As vias de acesso são apresentadas em detalhe no esboço geográfico em B.
BA-001 13o 15o 17o 19o 38o 40o 42o 0 50 100 km
O C E A N O
A T L Â N T I C O
Rodovia Estadual Rodovia Federal Porto Ferry boatAeroporto de grande porte Aeroporto de pequeno porte
SALVADOR Feira de Santana BR-324 Milagres Valença Camamu Travessão Jequié Itambé Ilhéus Itabuna Vitória da Conquista BR-415BA-270 BR-101 BR-116 BR-116 BR-101 Itapetinga Encruzilhada Itororó Canavieiras Porto Seguro ESPIRITO SANTO M I N A S G E R A I S Itarantim A B BRASIL Bahia Potiraguá Potiraguá Área de Estudo
I.6.2 – Missões de Campo
Durante a elaboração deste trabalho, foram projetadas e realizadas duas missões de campo, com duração de cinco dias cada, durante os períodos de agosto e dezembro de 2006. O objetivo de tais missões foi, essencialmente, descrever as relações entre os diques e os sienitos encaixantes, bem como coletar as amostras representativas de diques, para que, em laboratório, pudesse ser feitas análises petrográficas e geoquímicas.
Assim, coletaram-se 8 amostras de diques em diferentes afloramentos na área do BSI, sendo que as amostras 720 (A, B, C e D) foram obtidas no mesmo ponto.
Tabela 1. Distribuição das amostras de diques por fácies do BSI.
Coordenadas UTM N° de Laboratório N° de Campo Latitude Longitude Fácies Petrográficas 2882 716 379361 8256225 Rancho Queimado 2883 717 379450 8255216 Rancho Queimado 2885 719 385646 8253913 Serra do Felíssimo 2886 720 – A 379131 8253713 Serra do Felíssimo 2887 720 – B 379131 8253713 Serra do Felíssimo 2888 720 – C 379131 8253713 Serra do Felíssimo 2889 720 – D 379131 8253713 Serra do Felíssimo
I.6.3 – Estudos Petrográficos
Para estes estudos foram confeccionadas 7 lâminas petrográficas de amostras representativas dos diques, realizadas pelo Laboratório de Laminação da Companhia Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM).
A descrição petrográfica destas rochas, por seu turno, foi realizada no Laboratório de Petrologia Aplicada à Pesquisa Mineral, GPA-UFBA, utilizando-se de microscópio da marca Leitz, modelo “Ortholux-II Pol – BK”.
As imagens microscópicas obtidas foram capturadas utilizando-se de câmera digital acoplada ao microscópio “Ortholux-II Pol- BK” (Foto 1).
As fichas com as análises petrográficas detalhadas realizadas neste estudo estão dispostas no Anexo I.
I.6.4 – Estudo Geoquímico
A etapa inicial para permitir a obtenção de análises químicas de rochas é a redução da granulometria das amostras. Para tanto, elas foram fragmentadas, utilizando-se Britador de Mandíbulas (Foto 2) e, posteriormente pulverizadas, utilizando-se Shatterbox (Foto 3). Os pós destas rochas foram quarteados em laboratório para assegurar que as porções analisadas tivessem representatividade.
Este processo de redução granulométrica da rocha, de tamanho brita para tamanho pó, é feito para facilitar a decomposição das rochas por ácidos. As amostras moídas foram secadas em estufa por um período de três horas, a temperatura constante de 110° C, para retirada da umidade.
Após a etapa precedente, iniciou-se o processo de análise química, que se realizou em duas etapas, no Laboratório do ICP – IGEO – UFBA, e envolveu as seguintes fases:
A - Ataque Químico
O ataque químico inicia-se com a adição de 0,5 ml de Água Régia, solução resultante da mistura de ácido clorídrico (HCl) com ácido nítrico (HNO3), na
proporção de 3:1, a 0,100 g de cada amostra nos seus respectivos cadinhos de teflon. Posteriormente, os cadinhos contendo os compostos descritos anteriormente, são colocados em Bombas de Paar, equipamento que permite que o ataque químico seja realizado a quente. Logo depois, estas bombas são levadas à estufa, onde permaneceram por um período de três horas em temperatura de 110° C. Após este tempo, é necessário que cheguem à temperatura ambiente, para que possam ser retiradas da estufa. Em seguida, é adicionado a cada cadinho 2,5 g de ácido bórico e água ultra-pura aquecida a 90°C. Tal procedimento é realizado para diminuir a concentração de ácido fluorídrico na amostra e permitir a análise da sílica e outros elementos químicos.
Foto 1: Microscópio (Marca Leitz; Modelo
Ortholux - II POL BK) acoplado a computador e-machine utilizado para a captura das imagens microscópicas.
Foto 2: Britador de mandíbula usado na
redução da granulação (para o tamanho brita) das amostras..
Foto 3: Shatter Box usado na redução da
brita para a fração pó.
Foto 4: Equipamento ICP-OES usado para
obtenção dos resultados químicos.
Por fim, as soluções obtidas para cada amostra foram avolumadas em balões volumétricos, a 50 ml, e em seguida analisados no ICP OES, espectrometria de emissão com fonte de plasma indutivamente acoplado, (Foto 4).
B – Determinação de Perda ao Fogo
Este método é utilizado para análise de elementos voláteis que não são diagnosticados através da análise do ICP-OES. Logo, para que se tenha um resultado mais completo da química total da rocha, este se faz extremamente necessário.
O processo se dá por calcinação a 950° C até ser atingido peso constante. Na calcinação as amostras são colocadas em mufla, a temperatura de 950° C, por um período de duas horas. Passado este tempo, estas permanecem dentro da mufla por três horas esfriando. Finalizando esta etapa de calcinação, as amostras são alocadas em dissecador por mais três horas. Em seguida, elas são pesadas junto com os cadinhos e, posteriormente, feitos os cálculos estabelecendo-se o valor de Perda ao Fogo (P.F). É valido ressaltar que, tanto as amostras quanto os cadinhos são pesados também antes da calcinação e que todos eles são calcinados durante a etapa de perda ao fogo.
I.6.5 – Monografia
Os dados petrográficos e geoquímicos foram reunidos, tratados e interpretados com a finalidade de extrair as informações necessárias para o desenvolvimento desta monografia, a qual posteriormente será disponibilizada à comunidade científica.
II.1 – GEOLOGIA REGIONAL
As primeiras informações acerca das rochas alcalinas neoproterozóicas do Sul do Estado da Bahia foram feitas a partir dos estudos de Fujimori (1967). Posteriormente, Silva Filho et al. (1974) reuniram essas rochas alcalinas sob a terminologia de Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia (PASEBA), (Fig. 3).
A PASEBA agrupa alguns batólitos tais como Itabuna, Floresta Azul, Serra das Araras e Itarantim, numerosos stoks como, por exemplo, o Rio Pardo, Itaju do Colônia e Serra da Gruta, bem como centenas de diques.
A região de abrangência da PASEBA encontra-se encaixada na parte sul do Cráton do São Francisco tendo como embasamento rochas arqueano-paleoproterozóicas e mesoproterozóicas. De forma que, a sua parte sudoeste encontra-se afetada pela tectônica neoproterozóica da Faixa Móvel Araçuaí.
Sendo assim, os terrenos arqueano-paleoproterozóicos são contituidos por granulítos e gnáisses migmatíticos. Fazendo-se presentes, também, na PASEBA, magmatismo básico mesoproterozóico, magmatismo alcalino e sedimentação neoproterozóicos. Ademais, são reconhecidas outras unidades litológicas na área analisada, tais como o complexo gabro-anortosítico, sedimentos terciários da formação Barreiras e sedimentos quaternários de origem colúvio aluvionar.
II.1.1 – Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia
A PASEBA apresenta-se como uma faixa alongada com cerca de 185 km de extensão e 35 km de largura e está orientada de acordo com a direção regional NE-SW, se estendendo das proximidades do litoral (cidade de Ilhéus) até a divisa com o Estado de Minas Gerais (cidade de Itarantim).
14o25´35´´ 15o 39o 16o 39o18´48´´ 40o´ 40o20´45´´ 16o 15o 40o20´45´´ PASEBA ILHÉUS ITABUNA Floresta Azul ITAPETINGA Itajú do Colônia Pau Brasil Itapebi MINAS GER AIS Itajuípe Uruçuca Sta. Cruz da Vitória Ibicaraí Anuri Potiraguá Pau Brasil
Serra das Araras
0 200 km Salvador
B A H I A
b1
2
3
4
5
6
7
8
a b a b 0 30 km Itarantim [A] [B]Figura 3 - Mapa da Bahia com a localização da PASEBA [A]. Mapa geológico simplificado da PASEBA segundo Rosa et al. (2001) [B]. Cidades [1], limite interestadual [2], falhas e fraturas [3], falhas de cavalgamento [4, a= paleoproterozóicas e b= neoproterozóicas], sedimentos recentes [5], metassedimentos mesoproterozóicos [6], rochas alcalinas brasilianas da PASEBA [7], rochas arqueano-paleoproterozóicas [8, a= granulitos e b= rochas gnáissico-migmatíticas]. A área limitada pelo polígono no interior do mapa corresponde àquela a ser abordada neste trabalho.
A – Embasamento
O embasamento da PASEBA é constituído de duas unidades metamórficas distintas, delimitadas, por sua vez, pela Falha Planalto-Potiraguá. Na posição leste, são encontrados terrenos pertencentes ao Cinturão Itabuna, também denominado de Bloco Itabuna (Pedreira et al. 1979). Este Cinturão é formado por rochas metamórficas de alto grau, essencialmente granulitos arqueanos, que apresentam composição predominantemente intermediária à ácida, intensamente deformados.
Por outro lado, na parte oeste do embasamento da PASEBA, encontra-se o Complexo Caraíba-Paramirim (Fotos 5 e 6). Trata-se, essencialmente, de terrenos gnáissico migmáticos ortoderivados que se apresentam na fácies anfibolito (Barbosa e Dominguez, 1996). De acordo com Cruz Filho (2005), a área apresenta como tipo mais significativo o biotita-quartzo-feldspato gnaisse, cinza-claro, em rocha fresca, com combinação de cores branca, rosa e laranja, quando intemperizado.
Estas rochas exibem granulação que varia de fina a média, prevalecendo a granulação média. Eventualmente, apresentam migmatização incipiente em certos afloramentos
Estudos realizados por Barbosa e Sabaté (2004) demonstraram que os padrões de terras raras dos granulitos ácidos propõem uma filiação cálcio-alcalina de baixo potássio. Neste contexto, a idade do último metamorfismo para estas rochas está situada entre 2,2 e 2,0 Ga. Há evidências para este metamorfismo, provenientes de dados estruturais e geofísicos disponíveis, da presença de cavalgamentos com sentido de movimento de leste para oeste, resultante de um sistema colisional antigo.
B – Diques
A presença de diques basálticos – com direção aproximadamente perpendicular à linha da costa (N70ºE/N100ºE), apresentando mergulhos normalmente sub-verticais, que cortam as rochas granulíticas e os gnaisses anfibolitizados, é um fator que caracteriza o Mesoproterozóico do Sul do Estado da Bahia (Renne et al. 1990).
C – Gabro-Anortosito
Este corpo máfico que foi identificado por Souto (1972) é alongado N-S e se localiza a leste da cidade de Potiraguá. Bordini (2004) ao estudar essa intrusão propoõe, baseando-se nas relações geológicas e em idade modelo Sm-Nd, que este corpo é brasiliano. Sugere ainda, com base em dados geoquímicos, que o magma parental responsável pela geração destas rochas seja de natureza alcalina. Aventa a possibilidade que ele ao evoluir gere as rochas sieníticas existentes neste município.
D – Grupo Rio Pardo
Este grupo aflora em área de cinqüenta por cinqüenta quilômetros, delimitada por falhas. Ele é formado por rochas metassedimentares de composição basicamente pelítico-carbonática. Pedreira et al. (1969) reconhece a presença das formações Panelinha, Camacã, Salobro, Água Preta, Serra do Paraíso e Santa Maria Eterna, da base para o topo respectivamente. Mascarenhas e Garcia (1989) atribuem metamorfismo relacionado ao período Brasiliano, com base em dados geocronológicos.
E – Rochas Alcalinas
A PASEBA é formada por, aproximadamente, 20 corpos, destacando-se os maciços de Itabuna, Floresta Azul, Serra das Araras e Itarantim. Além destes, cumpre ressaltar que na Província ocorrem um grande número de diques alcalinos, basicamente formados por sienitos, nefelina sienitos com transição para litchfielditos, anfibólio-nefelina-sienitos, sodalita-sienitos, bem como rochas hipo-abissais do tipo tinguaítos.
Os maciços alcalinos revelam-se regionalmente alinhados segundo a direção NE-SW. Esta circunstância advém de um conjunto de falhas profundas que impuseram a colocação destes magmas, bem como guarda relação com a tectônica situada entre os períodos Paleoproterozóico e Mesoproterozóico (Silva Filho et al., 1974). O contato entre as rochas do embasamento e as intrusões alcalinas apresenta-se com boa definição, denotando alto contraste térmico, o que mostra que as condições preponderantes no momento da inserção dos magmas nas câmaras atualmente expostas na superfície, se encontravam a profundidades em torno de 6 a 8 km (Rosa et al., 2005).
As pesquisas realizadas a partir de datações geocronológicas, utilizando-se os métodos Rb-Sr e K-Ar, advindos de fragmentos de diversos maciços alcalinos do sul do estado da Bahia, concluíram que tais rochas teriam se colocado no intervalo de 765 até 399 Ma (Cordani, 1974). Entretanto, de acordo com dados geocronológicos mais precisos, obtidos pelos métodos U-Pb e Pb-Pb realizados por Rosa et al. (2002, 2003, 2004), o tempo de atuação deste magmatismo foi reduzido, passando a ser de 732 – 676 Ma.
F – Coberturas Tércio-Quaternárias
Rochas sedimentares localizam-se essencialmente na região oriental da PASEBA, onde são encontrados sedimentos que envolvem as regiões próximas ao litoral brasileiro formados por areias grossas a conglomeráticas com argilas interestratificadas da Formação Barreiras. Depósitos argilo-arenosos ocorrem cobrindo grandes extensões, nas planícies de inundação dos baixos cursos dos rios. Existindo também depósitos coluvionares areno-argilosos e aluviões recentes (Silva Filho et al.,1974).
II.2 – GEOLOGIA LOCAL
O Batólito Sienítico Itarantim (Fig. 4), com sua forma de pêra, é mais largo na extremidade sudoeste, alongado e estreitado no sentido nordeste (Barbosa de Deus
et al., 1976 e Oliveira, 2002). Possui cerca de dezesseis quilômetros de
comprimento, e largura variável de três a doze quilômetros. O referido maciço resultou da penetração de um magma subsaturado alcalino, com deformação e fenitização dos gnaisses encaixantes, sendo que sua diferenciação originou a ocorrência de três litotipos alcalinos principais: aegerina sienito, aegerina biotita nefelina sienito e biotita nefelina sienito (Oliveira, 2002).
Segundo Barbosa de Deus et al. (1976) e Oliveira (2002), os dois conjuntos de nefelina sienitos presentes no BSI exibem contatos gradacionais entre si. Ademais, estudos feitos por Oliveira (2002), com base em dados petrológicos e geoquímicos revelaram que os dois tipos de sienitos encontrados no referido batólito são cogenéticos, e que o biotita nefelina sienito representa um termo mais evoluído que o aegerina nefelina sienito.
Itarantim
Serra Rancho Q ueimado Serra do F elíssimo 0 1 2 3 km N 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 a b a b 15o 36' 30'' 40 o 10' 22'' 39 o 54' 03'' 15o 52' 30'' 2886 2887 2888 2889 2883 2882 2885 1 2021 2030 2034Figura 4. Mapa geológico simplificado do Batólito Nefelina Sienítico Itarantim, modificado de Oliveira (2002) Afloramentos de dique com lâminas [1], Afloramentos de dique com lâminas obtias de Oliveira (2002) [2], Cidade [3], estradas ou caminhos carroçáveis [4], contatos litológicos [5], falhas ou fraturas [4], atitude de foliação [7], diques [8], minas com exploração de rochas ornamentais [9], rochas nefelina-sieníticas do Batólito Itarantim [10]: a= nefelina sienito com aegirina, Fácies Serra Rancho Queimado; b= biotita-nefelina sienito, Fácies Serra do Felíssimo], rochas do embasamento [11]: a= transformadas em fenitos, b= gnaisses sem alteração metassomática evidente].
II.2.1 – Fácies Serra do Rancho Queimado (FRQ)
A Fácies Serra do Rancho Queimado, localiza-se a cerca de oito quilômetros da sede do município de Itarantim e ocorre sob a forma de uma faixa com direção SW-NE, estendendo-se desde a Serra do Rancho Queimado até as imediações da Fazendo Baixa Verde. Aproximadamente 30% das rochas do BSI estão compreendidas nesta fácies.
As rochas FRQ apresentam coloração marrom a cinza escuro e granulação fanerítica média a grossa, destacando-se das demais presentes no BSI pela maior quantidade de cristais de nefelina de cor verde. Sua orientação é marcada pelo alinhamento dos prismas de feldspatos alcalinos segundo a direção N45-65º/35-74ºSE, (Oliveira, 2002).
Os diques alcalinos identificados na FRQ são raros. Os contatos com as rochas sieníticas encaixantes são sempre nítidos, apresentando-se como corpos tabulares verticais, sub-verticais ou disformes com orientações variáveis. De acordo com as descrições de campo, estes corpos apresentam pequenas dimensões aflorantes, com até 1 metro de comprimento, e possuem textura variando de fina (Amostra 2882) a média (Amostra 2883), ocorrendo em contatos bruscos com os sienitos encaixantes (Foto 7). Ademais, verificou-se a presença de xenólitos de nefelina sienito no interior de um dique amostrado (Foto 8). Segundo Oliveira (2002), em alguns diques da FRQ, os cristais de feldspato alcalino atigem até 10 cm.
É relevante comentar que a coleta das amostras dos diques foi feita em locais distintos ao longo da FRQ.
II.2.2 – Fácies Serra do Felíssimo (FSF)
Está localizada há aproximadamente 2 km da cidade de Itarantim e representa cerca de 25% da área de abrangência do BSI, fazendo contato na borda sul com a FRQ.
Cumpre observar que muitas das feições descritas para a FRQ são igualmente presentes na FSF. Dentre outras, destacam-se a granulação e a orientação magmática dos cristais de feldspato alcalino, existindo rochas de cor branca pontuadas por cristais de mica (Oliveira, 2002).
Foto 5: Visão geral do embasamento
gnáissico.
Foto 6: Foto de detalhe do embasamento
mostrando a forte orientação dos cristais.
Foto 7: Foto mostrando o contato brusco
do dique com o sienito encaixante.
Foto 8: Detalhe de um xenocristal da rocha
nefelina-sienito englobado pelo dique
Foto 9: Dique alcalino da Fácies Serra do
Felíssimo.
Foto 10: Dique da Fácies Serra do
Felíssimo. Os cristais de cor azul são sodalita.
A presença de xenólitos do embasamento foi encontrada em apenas um afloramento localizado nas imediações da Fazenda Boa Vista. Esta rocha apresenta uma coloração cinza escura e uma foliação gnáissica com atitude norte 100º/55ºSW. Dois conjuntos distintos de diques foram identificados nesta fácies, os alcalinos e máficos. Entretanto, não foi possível estabelecer a idade entre eles. O volume de diques pegmatíticos alcalinos é aparentemente superior àquele presente na FRQ. Eles são, em geral, corpos pequenos (menor que 1 metro de espessura), com contatos sempre bem definidos com as rochas encaixantes e orientações variáveis. É válido destacar que, na Fazenda Sossego, existe um dique pegmatítico que chega a atingir cerca de 2,5 metros de espessura mineralizado em sodalita azul. Neste mesmo afloramento constatou-se a presença de diversos bolsões pegmatíticos que contêm grandes cristais ou agregados de cristais de sodalita azul.
As descrições de campo revelaram que os diques obtidos nesta fácies apresentam contatos retos e graduais com o sienito encaixante, granulometria variando de média a grossa e, espessuras aflorantes em torno de 1,5 m (Fotos 9 e 10).
Cumpri salientar que as amostras de diques com números de laboratório 2886, 2887, 2888 e 2889, foram obtidas no mesmo ponto, todavia, estão em locais diferentes no afloramento, que constitui uma pedreira abandonada. No entanto a amostra 2885 foi coletada em afloramento distinto daqueles das amostras supracitadas.
II.2.3 – Fácies Fenito (FF)
Estas rochas ocorrem sob a forma de uma aureola, com espessura aflorante irregular que envolve as fácies ígneas acima referidas, correspondendo a aproximadamente 45% da área de abrangência do BSI. Esta aureola formou-se durante a intrusão ígnea do batólito, que provocou metassomatismo do embasamento encaixante. Apresenta-se de forma mais expressiva na porção noroeste do BSI. Os fenitos são igualmente observados sob a forma de xenólitos presentes nas FRQ e FSF, estando o mais expressivo deles localizado a oeste da Serra do Felíssimo, ocupando uma área de cerca de 6 km2. Na parte leste da área de estudo estas rochas estão presentes no domínio do embasamento associadas às rochas classificadas por Barbosa de Deus et. al. (1976) como quartzo sienitos.
As rochas reunidas como FF apresentam grande diversidade, o que resulta, provavelmente, da variação da intensidade das transformações metassomáticas sofridas. Ademais, pode-se notar que as rochas feníticas mais distantes das fácies ígneas do BSI têm suas orientações metamórficas pretéritas (foliação, bandamentos) e suas composições originais graníticas bem preservadas. Todavia, ao se aproximar das fácies ígneas estas rochas tendem a perder suas estruturas originais, tornando-se mais isotrópicas e apresentando porfiroblastos de minerais máficos e ausência de quartzo (Oliveira, 2002).
Ocorrem diques de sienitos cortando as rochas da FF. Na Fazenda Monte Alegre observa-se um dique de sienito hospedando um pegmatito composto essencialmente por feldspato e contendo fenocristais de anfibólio até 10 cm. Os efeitos da fenitização ocorrem de forma muito intensa nos enclaves de rochas encaixantes presentes nas fácies ígneas descritas anteriormente (Oliveira, 2002).
III.1 – INTRODUÇÃO
Os estudos petrográficos são de grande importância na identificação das etapas envolvidas na evolução dos magmas. Esta técnica de investigação é baseada na análise mineralógica macroscópica e em lâminas delgadas, utilizando-se de lupas e de microscópio petrográfico, com o intuito de estabelecer as peculiaridades e quantidades dos minerais, as relações existentes entre eles e nomear as texturas presentes. Desta forma, as análises contribuem para o entendimento dos processos que ocorreram durante a cristalização magmática, bem como na inferência sobre a seqüência de cristalização deste magma.
Neste trabalho foram descritas sete lâminas delgadas de diques, que estão distribuídas nas fácies petrográficas Serra do Felíssimo e Serra do Rancho Queimado (Tab. 2). A alocação espacial das amostras estudadas em mapa é apresentada na figura 4.
Tabela 2 – Distribuição das amostras por fácies petrográficas.
Fácies Número das Amostras Rancho Queimado 2882,2883
Serra do Felíssimo 2885, 2886, 2887, 2888, 2889
III.2 – DIQUES DA FÁCIES SERRA DO RANCHO QUEIMADO
Os diques desta fácies têm composição de álcalis feldspato sienito com feldspatóide. Estas rochas apresentam cor cinza, são leucocráticas, e exibem granulação variando de fina a média com texturas inequigranular e allotriomórfica (Micrografia 1).
A mineralogia essencial é constituída por feldspato alcalino, albita (An 11%),
nefelina, riebeckita e biotita. Como acessórios tem-se titanita, minerais opacos, apatita e zircão. As análises modais destas rochas encontra-se representada na
Tabela 3 – Análise modal dos diques da Fácies Rancho Queimado. Os valores apresentado entre parênteses correspondem a conteúdo de anortita do plagioclásio.
2882 2883 Feldspato Alcalino (%) 64,5 71,71 Plagioclásio (%) 7,8% (An 5%) 2,5 (An 11%)
Nefelina (%) 3,6% 8,1 Riebeckita (%) 18,5 5,0 Biotita (%) 3,2 9,38 Titanita (%) - 1,77 Minerais Opacos (%) 1,5 0,77 Zircão (%) 0,4 0,77 Apatita (%) 0,5 -
Seguindo a classificação modal para as rochas ígneas da IUGS (Le Maître et
al., 1989) os diques da FRQ são álcalis feldspato sienitos com feldspatóides e
leucocráticos (Fig. 5), possuindo características semelhantes com as rochas sieníticas encaixantes.
O feldspato alcalino ocorre com forma anédrica e ocasionalmente subédrica. Seus tamanhos variam de 0,154 mm a 5,39 mm, com predominância de indivíduos com 2 mm. A maioria deles apresenta-se pertítico, com exsoluções com geometria do tipo rods (Micrografia 2). Alguns dos cristais apresentam geminação segundo a Lei Carlsbad, com grau de perfeição variável. Por vezes, os cristais parecem estar orientados na direção do fluxo magmático (Micrografia 3). Exibe inclusões de riebeckita, apatita, titanita, minerais opacos e zircão. Os contatos são normalmente irregulares com os demais minerais na rocha e ocasionalmente retos com biotita.
O plagioclásio ocorre com formas subédrica e anédrica, com tamanhos que variam de 0,064 mm a 1,92 mm. Na amostra 2882, domina indivíduos com 0,128 mm e na 2883, com 0,256 mm. Muitos cristais exibem geminação segundo as leis Albita e Albita-Carlsbad. Faz contatos retos e irregulares com feldspato alcalino e, contatos irregulares com riebeckita, biotita e apatita.
A nefelina ocorre, em sua maioria, na forma anédrica, havendo cristais subédricos. Os seus tamanhos variam de 0,096 mm a 1,44 mm, com predominância de cristais com 0,20 mm. Os contatos são predominantemente irregulares com
Micrografia 1: Textura inequigranular e
alotriomórfica – Lâmina 2883.
Micrografia 4: Cristais de biotita
orientados – Lâmina 2882.
Micrografia 5: Coroa de reação da titanita
com o mineral opaco – Lâmina 2883.
Micrografia 2: Exsolução pertítica tipo rods –
Lâmina 2883.
Micrografia 3: Orientação dos cristais de
feldspato alcalino – Lâmina 2882.
0,5 mm 0,5 mm 0,1 mm 0,5 mm 0,5 mm 0,1 mm 0,5 mm Feldspato Pertítico Titanita Riebeckita Mineral Opaco Biotita
Figura 5 - Diagramas A-P-F e (A+P)-F-M para a classificação dos diques das fácies Rancho Queimado (FRQ) e Serra do Felíssimo (FSF). Streckeisen (1976)
a
b
c
d
F
a = Hololeucocrática b = Leucocrática c = Mesocrática d = Melanocrática e = Ultramáficae
2882 2883 2887 2888 2886A
P
F
2883 2882 2889 2885 2887 2886 2888Diques Fácies Rancho Queimado Diques Fácies Serra do Felíssimo
A+P
M
1 = Foid Álcali-Feldspato Sienito
2 = Foid Sienito 3 = Foid Monzosienito 1 2 3 2885 2889
feldspato alcalino, biotita e riebeckita, apresentando também contatos retos com a riebeckita. Ocorrem inclusões de minerais opacos, com tamanhos em torno de 0,016 mm.
A riebeckita tem cor azul escuro, às vezes esverdeado, com pleocroísmo fraco, variando entre azul escuro e azul pouco mais claro. Os cristais exibem forma anédrica e, por vezes, subédrica. Os seus tamanhos variam de 0,03 mm a 0,80 mm, predominando cristais com 0,40 mm. Apresenta-se em contatos irregulares com feldspato alcalino e titanita, e retos com zircão. Ocorrem inclusões de titanita e de cristais anédricos de minerais opacos.
A biotita possui cor marrom claro, com pleocroísmo variando de marrom claro a marrom escuro. Apresenta-se de forma euédrica, por vezes subédrica e anédrica. Seus tamanhos variam de 0,048 mm a 1,44 mm, predominando cristais com 0,385 mm. Os cristais parecem estar orientados no sentido do fluxo magmático (Micrografia 4). A biotita apresenta-se intimamente associada aos minerais opacos, ocorrem em contatos retos e irregulares com feldspato alcalino e contatos irregulares com cristais de riebeckita, titanita e minerais opacos, exibindo inclusões de titanita.
A titanita é normalmente subédrica, com tamanhos variando entre 0,064 mm e 0,704 mm, predominando cristais com 0,224 mm. As relações com os minerais opacos são complexas, em muitos cristais existem inclusões deles e frequentemente a titanita constitui uma coroa (Micrografia 5). Exibe contatos retos com biotita e contatos irregulares com riebeckita e feldspato alcalino.
Os minerais opacos são predominantemente anédricos, com tamanhos variando de 0,016 mm a 0,224 mm, predominando indivíduos com 0,10 mm. Apresentam-se inclusos em cristais de feldspato alcalino, titanita, nefelina e riebeckita.
O zircão possui forma euédrica e subédrica, e os seus tamanhos variam entre 0,016 mm e 0,096 mm, predominando cristais com 0,030 mm. Existe cristais inclusos em feldspatos e biotita, apresentando-se também em contatos irregulares com biotita.
A apatita ocorre como cristais anédricos, com tamanhos variando de 0,01 mm a 0,04 mm, predominando indivíduos com 0,02 mm.
III.3 – DIQUES DA FÁCIES SERRA DO FELÍSSIMO
Nas análises modais realizadas, foram identificados dois grupos de diques na FSF, sendo o primeiro constituído por foid sienito e o segundo por monzossienito (Tab. 4). Essas rochas são leucocráticas, possuem coloração semelhante, em tons de cinza esbranquiçado, havendo variação entre os grupos na quantidade de minerais máficos e opacos. Estas exibem granulação fina a grossa e texturas inequigranular e allotriomórfica. Estas rochas podem ter estrutura isotrópica (Micrografia 6) ou, ocasionalmente, apresentar feições de fluxo magmático marcadas por orientação de cristais de biotita. A mineralogia básica é constituída por feldspato alcalino, sodalita, nefelina, biotita, riebeckita, aegerina, mica branca, carbonato, titanita, apatita, zircão e minerais opacos (Tabela 5).
Tabela 4 – Distribuição das amostras por litologias na Fácies Serra do Felíssimo.
Tabela 5 – Análise modal dos diques da Fácies Serra do Felíssimo.
2885 2886 2887 2888 2889 Feldspato Alcalino 66,02 64,1 62,33 24,8 62,52 Albita 4,75 3,8 11,8 Sodalita 14,2 10 30,5 Nefelina 11,37 6,1 6,5 13,08 7,5 Aegerina 6,6 5,1 0,57 2,28 Hornblenda 10,71 Riebeckita 9,25 Biotita 0,3 10,5 2,71 8,8 Mica Branca 1,5 Minerais Opacos 1 1,8 1,66 8,14 1,14 Titanita 1,36 1,14 2,2 Apatita 1,8 1,66 1,7 2 Zircão 1 0,66 0,86 0,71 Carbonato 1,5 5,33 4,70 2,14
Fácies Rocha Amostra Aegerina riebeckita nefelina sienito 2885
Aegerina sodalita sienito 2886
Carbonato biotita sodalita sienito 2887
Sodalita monzossienito 2888
Serra do Felíssimo
Micrografia 6: Ripas de biotita orientadas na
direção do fluxo magmática – Lâmina2889.
Micrografia 7: Textura de substituição do
feldspato alcalino pela sodalita – Lâmina2888.
Mcrografia 8: Cristais de carbonato
envolvidos por sodalita – Lâmina 2887.
Micrografia 9: Mineral opaco coroado por titanita
– Lâmina 2887.
Micrografia 10: Carbonato intersticial
englobando cristais de feldspato alcalino – Lâmina 2887. Carbonato 0,1 mm • 0,5 mm Sodalita K-feldspato
0,1 mm 0,5 mm Carbonato Sodalita 0,3 mm Biotita Mineral Opaco Titanita 0,1 mm
Os cristais de feldspato alcalino ocorrem anédricos, e ocasionalmente subédricos, com tamanhos variando entre 0,03 mm a 17,70 mm, predominando indivíduos com 3,00 mm. Em sua maioria não apresentam exsolução nem geminação, havendo ocasionalmente cristais com exsolução pertítica do tipo rods e geminação segundo a Lei Albita. Fazem contatos irregulares com aegerina, nefelina, anfibólio, zircão e albita. Exibem inclusões de minerais opacos e zircão.
A albita apresenta-se anédrica e, por vezes, subédrica, com tamanhos variando entre 0,096 mm e 1,16 mm, predominando indivíduos com 0,34 mm. Exibe teores de anortita inferiores a 9,5% e está geminado segundo a Lei Albita. Seus contatos são irregulares e, ocasionalmente, retos com cristais de feldspato alcalino, possuindo também contatos irregulares com sodalita, nefelina e riebeckita.
A sodalita ocorre sob forma anédrica, com tamanhos variando entre 0,15 mm a 4,62 mm, predominando cristais com 3,2 mm. Apresenta contatos irregulares com os demais minerais na rocha, parecendo envolvê-los. Alguns cristais mostram relações complexas com o feldspato alcalino, sugerindo que este é substituído pela sodalita (Micrografia 7). Engloba cristais de carbonato (Micrografia 8).
A nefelina apresenta-se com forma anédrica e, por vezes, subédrica, com tamanhos variando de 0,064 mm a 3,85 mm, predominando membros com 0,30 mm. Faz contatos irregulares com feldspato alcalino, sodalita e carbonato. Exibe inclusões de zircão.
A aegerina apresenta-se na cor verde, com pleocroísmo variando de verde claro a verde musgo, ocorrendo sob forma anédrica e por vezes subédrica. Seus tamanhos variam entre 0,08 mm a 1,80 mm, predominando cristais com 0,40 mm. Apresenta contatos irregulares, com feldspato alcalino, biotita, carbonato, anfibólio e nefelina.
A riebeckita apresenta-se com cor verde escuro azulado e pleocroísmo variando de verde musgo azulado a verde escuro. Ocorre sob forma anédrica, com tamanhos variando entre 0,064 mm a 1,28 mm, predominando aqueles com 0,41 mm. Exibe contatos irregulares com os demais minerais na rocha, principalmente com feldspato alcalino. Apresenta inclusões de minerais opacos, e parece ocupar os interstícios da rocha.
A hornblenda presenta cor marrom escuro, com pleocroísmo variando de verde claro a marrom. Ocorre como cristais anédricos, com tamanhos variando entre 0,048 mm e 1,76 mm, predominando indivíduos com 1,60 mm. Seus contatos são irregulares com biotita, feldspato alcalino e titanita.
A biotita possui cor marrom escura, com pleocroísmo variando de marrom claro a marrom escuro. Os cristais variam de tamanho entre 0,04 mm a 1,69 mm, predominando indivíduos com 0,40 mm. Exibe contatos retos e as vezes irregulares com feldspato alcalino, nefelina, carbonato. Ocorre em agregados e por vezes, orientados no sentido do fluxo magmático.
A mica branca apresenta-se com forma anédrica, com tamanhos variando de 0,016 mm a 0,64 mm, predominando indivíduos com 0,60 mm. Seus contatos são irregulares com a maioria dos minerais da rocha. Este mineral ocorre de forma restrita na amostra 2886.
Os minerais opacos ocorrem de forma anédrica, com tamanhos variando de 0,016 mm a 1,28 mm, predominando indivíduos com 0,09 mm. Exibe contatos irregulares com os demais minerais na rocha, principalmente com feldspato alcalino, titanita e biotita. Ocasionalmente, apresenta-se coroado por titanita (Micrografia 9).
A titanita apresenta-se anédrica, com tamanhos variando entre 0,01 mm e 0,74 mm, predominando indivíduos com 0,38 mm. Seus cristais ocorrem intimamente associados aos de anfibólio e biotita. Exibe contatos irregulares com os demais minerais na rocha, principalmente com riebeckita e biotita.
A apatita ocorre anédrica e ocasionalmente subédrica, com tamanhos variando entre 0,016 mm e 0,80 mm, predominando indivíduos com 0,09 mm.
O zircão ocorre sob forma subédrica, com tamanhos variando entre 0,01 mm e 0,09 mm, predominando indivíduos com 0,03mm.
O carbonato ocorre de forma intersticial, como cristais anédricos, ocasionalmente subédricos, com tamanhos variando entre 0,090 mm e 0,60 mm, predominando indivíduos com 0,32 mm. Apresenta contatos irregulares dominantemente e esporadicamente retos com feldspato alcalino, nefelina e albita. Ocasionalmente englobam cristais de feldspato alcalino (Micrografia 10).
III.4 – CONCLUSÕES
Por tudo quanto exposto, pode-se concluir que a petrografia dos diques foi, de fato, fundamental para o entendimento dos processos de cristalização do magma, uma vez que forneceu dados importantes da moda, relação intercristalina e textural.
Assim, é possível afirmar que os diques da FRQ são essencialmente álcalis feldspato sienito com nefelina, biotita e anfibólio, ocorrendo, nestas rochas, cristalizações precoces de zircão, apatita e minerais opacos.
O feldspato alcalino, por sua vez, é pertítico, apresentando por vezes orientação segundo fluxo magmático, o que indica presença de fluido durante o processo de cristalização. Já a nefelina parece ocupar os interstícios da rocha, ocorrendo dominantemente de forma anédrica, o que caracteriza uma cristalização tardia para este mineral.
De modo semelhante, o anfibólio ocorre de forma anédrica, sempre em contatos irregulares com os demais minerais. Ademais, também se evidenciou que a titanita e anfibólio cresciam às custas dos minerais opacos, fato este, caracterizado pela presença de coroa de reação, onde a titanita e anfibólio coroam tal mineral.
A biotita, por seu turno, apresenta-se geralmente de forma subédrica subédrica, em agregados e também orientada no sentido do fluxo magmático.
Em contrapartida, os diques da FSF apresentam maiores quantidades de nefelina, ocorrendo aqui além deste, a sodalita, que não se faz presente na outra fácies. Desta forma, a análise modal destas rochas sugere o campo foid-sienito, de acordo com o diagrama APF (Streckeisen 1976). Todavia, é válido salientar que a amostra 2888 está inserida no campo dos foid-monzosienitos.
No que se refere às análises petrográficas dos diques, há presença de textura de substituição do feldspato alcalino pertítico pela sodalita, mineral anédrico que possivelmente é tarde magmático, apresentando-se sempre em contatos irregulares com os demais minerais da rocha. Cumpre ressaltar, ainda, a ocorrência de forma espressiva de carbonato intersticial anédrico, por vezes envolvidos por sodalita. Outro importante aspecto observado, refere-se, à presença de biotita coroando os minerais opacos, o que caracteriza a etapa final de cristalização deste magma.
Por fim, pode-se afirmar através da análise efetuada, que os diques da Fácies Serra do Felíssimo demonstram ser mais evoluídos que os da Fácies Serra do Rancho Queimado. Isto porque, nos estágios finais da evolução, o magma passa a ter capacidade de cristalizar carbonato e sodalita, minerais estes que não foram identificados nos diques estudados da Fácies Serra do Rancho Queimado.
IV. 1 INTRODUÇÃO
Neste capítulo são apresentados e analisados conjuntamente os novos dados químicos de elementos maiores obtidos em amostras de diques do BSI, assim como aqueles disponíveis na bibliografia (Oliveira 2002, Rosa et al., 2004). Incluem-se entre eles, dados de algumas amostras de sienitos encaixantes que foram selecionados a partir da monografia de mestrado de Oliveira (2002). Assim, as amostras dos nefelina sienitos que estavam muito próximas, em mapa, dos respectivos diques, foram inseridas nos estudos geoquímicas deste trabalho, como sienitos encaixantes.
A caracterização geoquímica é fundamentada em treze amostras (Tab. 6), sendo que as amostras 2883, 2886, 2887 e 2889 correspondem a contribuição deste trabalho; as amostras 2021, 2030, 2034 de diques foram obtidas em Rosa et al. (2004); e as amostras 1982, 1996, 2008, 2010, 2011, 2012 que correspondem aos sienitos encaixantes, são provenientes do trabalho de Oliveira (2002). Salienta-se que as análises petrográficas de tais amostras podem ser encontradas nos referidos trabalhos.
Os dados químicos tratados neste estudo, assim como os resultados dos cálculos normativos CIPW são apresentados nas tabelas 7 e 8.
Tabela 6 – Relação de amostras distribuídas por fácies petrográficas cujos dados dos elementos maiores são utilizadas neste estudo geoquímico. Amostras de Oliveira (2002) [*] e de Rosa et al. (2004) [**].
Fácies Diques Sienitos Encaixantes Serra do Rancho Queimado 2883 1982*, 2008*, 2010*, 2011*,
Serra do Fellíssimo 2886, 2887, 2889, 2021**,
2030**, 2034** 1996*, 2012*
IV.2 – ELEMENTOS MAIORES
As análises químicas de elementos maiores são utilizadas em estudos geoquímicos de rochas ígneas com o objetivo de definir a afinidade geoquímica do corpo ígneo quanto as grandes séries magmáticas (p.ex. subalcalinas [toleiítica e cálcio alcalina] e alcalina) e, desta forma, identificar a tendência evolucional, caracterizando e quantificando a paragênese mineral envolvida no fracionamento
magmático. Além disso, o cálculo da norma permite utilizar os dados de rochas em diagramas experimentais, possibilitando melhor análise dos processos magmáticos.
O baixo valor no total de óxidos, principalmente das amostras 2883, 2886, 2887 e 2889, deve refletir a ausência da dosagem dos elementos H2O+, H2O-, F e
CO2 na análise destas rochas, que foram realisadas no Laboratório de Geoquímica,
IGEO-UFBA.
A – Classificação Química
A classificação química das rochas foi feita com base no diagrama TAS (K2O+Na2O versus SiO2). Desta forma, as análises foram recalculadas para 100% à
base de anidra, seguindo critérios da IUGS (Lê Maître et al., 1989).
Conforme o diagrama TAS (Fig. 6), as amostras de diques se concentram no campo do fóide sienito, com exceção da amostra 2034, que se posiciona no campo dos fóide monzonito.
No entanto, os sienitos encaixantes se concentram nos campos dos monzonito e sienito, sendo que duas delas (1982 e 2010) situam-se nos campos fóide monzonito e fóide sienito, respectivamente (Fig. 6). Evidencia-se, portanto, que os diques apresentam maior conteúdo total de álcalis que os encontrados nos sienitos encaixantes.
Comparando-se os diques das duas fácies petrográficas do BSI constata-se que aqueles da Fácies Serra do Felíssimo mostram-se mais ricos em álcalis que os da Fácies Serra do Rancho Queimado.
Rosa et al. (2004) evidenciam que as evoluções das rochas da PASEBA no diagrama TAS se marca por duas tendências distintas. Uma saturada e outra subsaturada em SiO2. As rochas do BSI alocam-se na tendência subsaturada em
SiO2 que se marca por decréscimo desse óxido com o aumento do total de álcalis.
Neste mesmo diagrama constata-se que as rochas da FSF mostram-se mais alcalinas que as da FRQ.
Tabela 7 – Relação dos dados geoquímicos de amostras da Fácies Serra do Rancho Queimado, indicando o tipo de rocha (Dique [D], Sienito Encaixante [SE]). Perda ao fogo (P.F.), Índice de Diferenciação (ID) e óxido não dosado (nd). Dados de Oliveira (2002) [*]. O cálculo normativo foi efetuado utilizando-se a razão (Fe2O3/Fe2O3total) = 0,1.
Amostra 2883 1982* 2008* 2011* 2010* Tipo D SE SE SE SE SiO2 56,17 57,00 57,40 59,70 59,90 TiO2 1,27 1,30 1,10 1,10 0,56 Al2O3 18,77 17,20 18,20 17,50 20,00 Fe2O3 5,36 1,50 1,70 2,10 0,49 FeO nd 5,40 4,70 3,60 2,80 MnO 0,18 0,24 0,19 0,17 0,11 MgO 1,10 1,10 1,10 1,10 0,58 CaO 2,04 3,00 3,30 2,50 1,30 Na2O 7,53 6,30 6,80 6,10 7,50 K2O 5,46 5,30 4,20 4,80 5,60 P2O5 0,32 0,37 0,54 0,40 0,24 H2O+ nd 0,67 0,57 0,53 0,48 H2O- nd 0,30 0,76 0,00 0,48 CO2 nd 0,28 0,28 0,63 0,51 F nd 0,07 0,11 0,08 0,07 P.F 0,28 nd nd nd nd Total 98,49 99,96 100,84 100,20 100,58 Plagioclásio 36,55 42,71 52,33 57,32 49,34 (% Anortita) 3% 6,81 12,20 9,15 2,49 Ortoclásio 33,03 31,62 24,76 28,48 33,21 Nefelina 16,25 7,68 6,42 0,00 8,49 Coríndon 0,00 0,00 0,00 0,25 1,12 Diopsídio 5,86 6,44 3,56 0,00 0,00 Hiperstênio 0,00 0,00 0,00 4,23 0,00 Olivina 4,29 6,33 7,73 4,22 4,38 Ilmenita 2,47 2,49 2,09 2,09 1,06 Magnetita 0,80 1,10 1,12 0,88 0,52 Apatita 0,76 0,89 1,30 0,96 0,58 Fluorita 0,00 0,09 0,05 0,11 0,12 Calcita 0,00 0,64 0,64 1,43 1,16 Total 100,01 99,99 100,00 99,97 99,98 ID 85,83 82,01 83,51 85,8 91,04
Tabela 8 – Relação dos dados geoquímicos de amostras da Fácies Serra do Felíssimo, indicando o tipo de rocha (Dique [D], Sienito Encaixante [SE]). Perda ao Fogo (P.F.), Índice de Diferenciação (ID) e óxido não dosado (nd). Dados de Oliveira (2002) [*] e de Rosa et al. (2004) [**]. O cálculo normativo foi efetuado utilizando-se a razão (Fe2O3/Fe2O3total) = 0,1.
Amostra 2887 2021** 2034** 2886 2030** 2889 1996* 2012* Tipo D D D D D D SE SE SiO2 53,24 53,60 56,00 56,29 57,60 59,69 59,30 61,00 TiO2 0,26 0,26 0,35 0,22 0,16 0,22 0,88 0,69 Al2O3 20,97 21,40 21,20 21,33 23,50 19,11 18,40 18,20 Fe2O3 total 3,74 4,10 4,70 2,73 2,27 3,84 5,10 4,10 MnO 0,13 0,18 0,24 0,12 0,09 0,13 0,16 0,16 MgO 0,21 0,33 0,67 0,32 0,12 0,26 1,00 0,69 CaO 1,40 1,10 1,90 1,08 0,87 1,18 1,50 1,10 Na2O 12,00 9,60 6,90 10,54 9,40 7,47 5,70 6,10 K2O 3,87 5,90 4,70 5,25 5,10 5,57 6,10 6,30 P2O5 0,11 0,08 0,18 0,08 0,02 0,01 0,29 0,24 H2O+ nd 0,66 1,30 nd 0,49 nd 0,83 0,52 H2O- nd 0,32 0,50 nd 0,14 nd 0,00 0,38 CO2 nd 0,82 1,39 nd 1,51 nd 0,20 0,43 F nd nd nd nd nd nd 0,08 0,07 P.F 2,24 nd nd 1,60 nd 1,97 nd nd Total 98,17 98,35 100,03 99,55 101,27 99,44 99,46 99,88 Plagioclásio 29,69 24,44 51,04 30,71 47,23 48,08 50,85 51,87 (% Anortita) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 4,38 7,40% 1,46 Ortoclásio 23,93 35,93 28,43 31,73 31,25 33,86 36,70 37,70 Nefelina 32,83 29,89 4,13 28,00 12,88 10,41 1,19 0,66 Coríndon 0,00 0,00 5,07 0,00 2,98 0,00 1,01 1,07 Diopsídio 5,95 0,00 0,00 4,32 0,00 3,25 0,00 0,00 Hiperstênio 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Olivina 2,34 5,37 6,31 1,96 1,66 3,35 6,49 5,06 Acmita 1,13 1,22 0,00 0,81 0,00 0,00 0,00 0,00 Na2SiO3 3,42 0,52 0,00 1,86 0,00 0,00 0,00 0,00 Ilmenita 0,51 0,51 0,68 0,44 0,17 0,44 1,71 1,33 Magnetita 0,00 0,00 0,70 0,00 0,17 0,58 0,75 0,61 Apatita 0,19 0,19 0,42 0,19 0,04 0,02 0,72 0,58 Fluorita 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,13 0,12 Calcita 0,00 1,83 3,04 0,00 1,47 0,00 0,45 1,00 Na2CO3 0,00 0,11 0,20 0,00 2,14 0,00 0,00 0,00 Total 99,99 100,01 100,02 100,02 99,99 99,99 100,00 100,00 ID 86,45 90,26 83,6 90,44 91,36 92,35 88,74 90,23
Figura 6 - Diagrama TAS (álcalis versus sílica) para classificação de rochas plutônicas, segundo Midd-lemost (1994), aplicado às rochas do Batólito Sienítico Itarantim (BSI). Nome dos campos delimitados: (1) rochas ricas em feldspatóides; (2) fóide sienito; (3) fóide monzonito; (4) fóide diorito; (5) fóide gabro; (6) peridotito; (7) gabro; (8) monzograbo; (9) monzodiorito; (10) monzonito; (11) sienito; (12) diorito gabróico; (13) diorito; (14) granodiorito; (15) granito; (16) quartzo monzonito. Batólito Sienítico Itaran-tim: [Encaixante Fácies Rancho Queimado (EFRQ); Encaixante Fácies Serra do Felíssimo (EFSF); Dique Fácies Rancho Queimado (DFRQ); Dique Fácies Serra do Felíssimo.
