UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS CURSO DE GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA

(1)

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA

INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

CURSO DE GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA

ERALDO BULHÕES CABRAL

QUÍMICA MINERAL DO STOCK FOIDOLÍTICO ITAJU DO

COLÔNIA, SUL DA BAHIA

(2)

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA

INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

QUÍMICA MINERAL DO STOCK FOIDOLÍTICO ITAJU

DO COLÔNIA, SUL DA BAHIA

ERALDO BULHÕES CABRAL

Orientador:

Dr. Herbet Conceição

Co-Orientadora:

Dra. Maria de Lourdes da Silva Rosa

(3)

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA

INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

QUÍMICA MINERAL DO STOCK FOIDOLÍTICO ITAJU

DO COLÔNIA, SUL DA BAHIA

ERALDO BULHÕES CABRAL

Monografia apresentada como requisito

parcial para obtenção do grau de

Bacharel em Geologia pela Universidade

Federal da Bahia

Orientador: Prof. Dr. Herbet Conceição

Co-Orientadora: Profa. Dr.ª Maria de Lourdes

da Silva Rosa

SALVADOR-BAHIA

- 2008 -

(4)

C117 Cabral, Eraldo Bulhões,

Química Mineral do Stock Foidolítico Itaju do Colônia, Sul da Bahia / Eraldo Bulhões Cabral. Salvador _ 2008.

61 f. : il.

Orientador: Prof. Dr. Herbet Conceição.

Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado) – Graduação em Geologia. Instituto de Geociências. Universidade Federal da Bahia, 2008.2

1. Rochas ígneas alcalinas - Bahia. 2. Geoquímica. 3. Nefelina sienitos. I. Conceição, Herbet. II. Universidade Federal da Bahia. Instituto de Geociências. III. Título.

(5)

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA

INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

ERALDO BULHÕES CABRAL

QUÍMICA MINERAL DO STOCK FOIDOLÍTICO ITAJU DO

COLÔNIA, SUL 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

o

Examinador – Dr. Herbet Conceição – Orientador

Doutor em Geologia

Universidade Federal da Bahia, UFBA

2

o

Examinador – Dr. Basílio Elesbão da Cruz Filho

Doutor em Geologia

Serviço Geológico do Brasil, CPRM

3

o

Examinador – Dra. Maria de Lourdes da Silva Rosa

Doutora em Geologia

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DEDICATÓRIA

Aos meus sobrinhos Aira, Letícia e Ricardinho (que ainda vai nascer em dezembro),

que sempre me fazem sorrir com suas irreverências de criança.

A minha Vó Virgínia e a minha madrinha tia Edna pela minha formação acadêmica.

Aos meus pais, Antônio e Neuza e irmãos Wagner e Neyla pelas palavras de carinho

e incentivos.

(7)

AGRADECIMENTOS

Ao fim desse trabalho, gostaria de expressar a minha gratidão pelas variadas formas

de ajudas que me foram concedidas, desde os pensamentos positivos até às

intermináveis dúvidas tiradas por professores e colegas.

Devo, contudo, lembrar de algumas pessoas que, com certeza, influênciaram 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.

A minha vó e a minha madrinha pela preocupação constante com a minha

educação.

Aos meus pais, irmãos e sobrinhos que sempre compreenderam as minhas

ausências e pelo enorme carinho e incentivo diário.

A minha namorada Brisa, que esta sempre ao meu lado, tornando alegre os

momentos mais difíceis.

Ao professor Herbet Conceição, pelos incentivos, assistência e paciência, fazendo

com que o aprendizado se tornasse mais fácil e agradável.

Aos amigos: André, Carlito, Diego, Gilcimar, Jofre, Natanael, Marcelo Silva,

Portugal, e aos colegas de GPA.

(8)

RESUMO

Esse estudo teve por objetivos compreender melhor a evolução química dos minerais e as texturas das rochas do Stock Foidolítico Itaju do Colônia. Esse stock localiza-se no sul da Bahia, aflora por aproximadamente 1 km2_{, e sua idade U-Pb em titanita de 732 ± 8 Ma, o}

correlaciona a Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia. Ele contém a maior reserva brasileira de sodalita sienito de cor azul a qual é explotada para fins ornamentais e artefatos de joalheria.

O corpo em estudo tem forma elipsoidal e encontra-se encaixado em metamorfitos arqueano-paleoproterozóicos. Os contatos com as encaixantes fazem-se de forma brusca, sendo frequentemente marcados pela presença de diques de sienito. O estudo petrográfico realizado permitiu identificar a presença de três conjuntos foidolitos tendo-se por base o conteúdo modal da sodalita: (i) 12% a 15%, (ii) 37% a 45% e (iii) 64%. Essas rochas têm como minerais, além da sodalita, o feldspato alcalino pertítico, aegirina, nefelina, albita, cancrinita, biotita, mica branca e minerais acessórios de carbonatos, zircão, titanita, apatita e minerais opacos.

Os dados químicos dos minerais permitiram identificar a presença de aegirina praticamente pura, feldspatos reequilibrados a baixas temperaturas, nefelina com baixo conteúdo na molécula de quartzo, biotita rica na molécula de annita (Fe/[Fe+Mg]>96), sodalita com conteúdos de cloro entre 6 e 7%, e ainda a presença de analcima, calcita, magnetita e paragonita.

Os dados geoquímicos dessa rocha total revelaram que esses foiditos apresentam conteúdo total de álcalis superior aos dos nefelina sienitos usuais da literatura. Eles são peralcalinos e sua evolução química é similar àquela da suíte sub-saturada em óxido de silício da Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia. Em diagramas de Harker observa-se decréscimo em todos os elementos dosados com a diminuição do SiO2, exceto para o Na2O

(9)

ABSTRACT

This study aims better understand the textures and mineralogical chemical evolution of the rocks from the Itaju do Colônia Foid-Stock. This stock is located on the South part of Bahia State, and is a small body with almost 1 km2 of area, been aged at 732 ± 8 Ma (U-Pb on titanite), which allow it to be correlated with the South Bahia Alkaline Province. It contains the biggest blue colored sodalite-syenite mine of Brazil, which have been exploited as dimensional stones and as jewelry.

The studied massif has an ellipsoidal shape and intrudes Archaean-Palaeoproterozoic metamorphic terrains. The contacts between this syenite and the country rocks are abrupt, usually showing syenitic dikes along. The petrographic studies allow the identification of three foid-groups of rocks, on the base of the modal sodalite contents: (i) 12% to 15%, (ii) 37% to 45% e, (iii) > 64%. The mineralogy of these rocks have, despite the blue sodalite, pertitic alkaline feldspar, aegirine, nepheline, albite, cancrinite, biotite, white mica, and accessory minerals as carbonates, zircon, apatite and opaque minerals.

The geochemical investigation show the existence of aegirine, feldspars (as low-temperature re-equilibrium phases), low quartz molecular content nepheline, annita rich biotite (Fe/[Fe+Mg]>96), sodalite with 6% < Cl < 7%, and the presence of analcime, calcite, magnetite and paragonite.

These lithogeochemical data reveals high total alkalis contents for this foid-rocks, higher than the ones reported as usual to the nepheline-syenites on the literature. These are peralkaline rocks, and their chemical evolution is similar as the sub-saturated suite of South Bahia Alkaline Province. The Harker diagrams show lower contents of all major elements regarding silica impoverishment, except by Na2O and Al2O3, which reflect the importance of

(10)

ÍNDICE

DEDICATÓRIA

v

AGRADECIMENTOS

vi

RESUMO

vii

ABSTRACT

viii

ÍNDICE

ix

LISTA DE FOTOGRAFIAS

xi

LISTA DE FIGURAS

xii

LISTA DE TABELAS

xiii

LISTA DE MICROFOTOGRAFIAS

xivi

CAPÍTULO I. INTRODUÇÃO

1 I.1 – APRESENTAÇÃO

2 I.2 – OBJETIVO DO ESTUDO E MOTIVAÇÕES

2 I.3 – LOCALIZAÇÃO E ACESSO

3 I.4 – METODOLOGIA

4 I.4.1 – Levantamento Bibliográfico

4 I.4.2 – Seleção de Amostras

4 I.4.3 – Estudos Petrográficos

6 I.4.4 – Química Mineral

6 I.4.5 – Química de Rochas

7 I.4.6 – Tratamento dos Resultados

7 I.5 – Estrutura da Monografia

8 CAPÍTULO II. GEOLOGIA REGIONAL

9 II.1 – INTRODUÇÃO

10 II.2 – EMBASAMENTO

10 II.3 – DIQUES

10 II.4 – GRUPO RIO PARDO

11 II.5 – ROCHAS ALCALINAS

11 II.6 – COBERTURAS TÉRCIO-QUATERNÁRIAS

11 II.7 – GEOLOGIA DO STOCK SIENÍTICO ITAJU DO COLÔNIA

11 CAPÍTULO III. PETROGRAFIA

15 III.1 – INTRODUÇÃO

16 III.2 – FÁCEIS SIENITO COM 12 – 15% DE SODOLITA

16 III.3 - FÁCEIS SIENITO COM 37 – 45% DE SODOLITA

21 III.4 - FÁCEIS SIENITO COM 64% DE SODOLITA

25 III.5 – CONCLUSÕES

28 CAPÍTULO IV. QUÍMICA MINERAL

30 IV.1 – INTRODUÇÃO

31

(11)

IV.5 - MAGNETITA

37 IV.6 – BIOTITA

37 IV.7 – MICA BRANCA

37 IV.8 – SODALITA

44 IV.9 - ANALCIMA

44 IV.10 – CANCRINITA

44 IV. 11 – CARBONATO

44 CAPÍTULO V. GEOQUÍMICA

48 V.1 – INTRODUÇÃO

49 V.2 – NORMA CIPW

49 V.3 – DIAGRAMA DE CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA

49 V.4 – DIAGRAMA DE SATURAÇÃO EM ALUMÍNIO

52 V.5 – DIAGRAMA DE HARKER

52 V.6 – COMPORTAMENTO DO Rb, Ba e Sr.

52 CAPÍTULO IV. CONCLUSÕES

56

(12)

LISTA DE FOTOGRAFIAS

Fotografia 1 Imagem do morro que representa o Sotck Foidolítico Itajú do Colônia.

13 Fotografia 2 Textura pintada do sodalita sienito abundante na mina

da Fazenda Hiassu.

13 Fotografia 3 Textura de sodalita sienito. 13 Fotografia 4 Imagem do sodalitito de cor azul. As regiões de cor

branca nessa rocha correspondem a cristais de albita.

13 Fotografia 5 Estrutura de ocorrência dos aegirina sodalita sienito. A

tonalidade esverdeada corresponde a uma camada de aegirina maciça.

13 Fotografia 6 Bolsão pegmatítico com grandes cristais de sodalita

(azul), calcita (rosa) e biotita (preta).

13 Fotografia 7 Porção de um dique pegmatítico, de natureza nefelina

carbonatítica, onde a tonalidade esverdeada corresponde a grande cristal de nefelina e a parte avermelhada corresponde a calcita.

(13)

LISTAS DE FIGURAS

Figura 1 Mapa geológico simplificado da Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia- PASEBA

3 Figura 2 Mapa de localização e acesso 5 Figura 3 Esquema geológico simplificado do Stock Foidolítico Itaju do

Colônia elabora do a partir do mapa geológico apresentado por Fujimori (1978)

12

Figura 4 Diagrama, PAF 17

Figura 5 Esquema apresentando a ordem de cristalização dos minerais com base nas relações texturais observadas. 29 Figura 6 Gráfico obtido utilizando-se o programa SolvCalc® 2.0 (Shaoxiong

& Nekvasil 1994). Precisão de dados na figura é de ± 2 % para as análises de feldspatos alcalinos Itaju do Colônia

34

Figura 7 Diagramas para classificação de piroxênios segundo Morimoto et al. (1988) aplicado para piroxênios do Stock Foidolítico Itaju do Colônia. [A] Diagrama Q = Ca+Mg+Fe2+_{versus J = 2Na. [B]}

Diagrama ternário Q = (Wo+En+Fs), Jd = (NaAlSi2O6) e Ae =

(NaFe3+_Si 2O6).

36

Figura 8 Diagrama Nefelina (Ne)- Kalsilita (Ks) – Quartzo (Qz) de Hamilton & MacKenzie (1965) com as análises de nefelina das rochas estudadas

39

Figura 9 Diagrama Al-Mg-Fe2+_{de classificação de biotita Deer et. al (1992) 42}

Figura 10 Diagrama Total de Álcalis versus SiO2 51

Figura 11 Diagrama de saturação em alumínio 53

Figura 12 Diagrama de Harker 54

(14)

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Classificação dos sienitos estudados com relação ao volume de sodalita.

16 Tabela 2 Análise modal para amostras com percentagem entre 12% – 15%

de sodalita.

16 Tabela 3 Análises modais para as amostra com porcentagem sodalita

variando de 37% a 45%

21 Tabela 4 Análise modal da amostra com porcentagem 64% em volume de

sodalita.

25 Tabela 5 Análises químicas representativas de feldspatos alcalinos de

rochas do Stock Foidolítico Itaju do Colônia.

32 Tabela 6 Análises químicas representativas de aegirina de rochas do Stock

Foidolítico Itaju do Colônia.

35 Tabela 7 Análises químicas representativas de nefelina de rochas do Stock

38 Tabela 8 Análises químicas representativas de magnetita de rochas do Stock

40 Tabela 9 Análises químicas representativas de cristais de biotita de rochas

do Stock Foidolítico Itaju do Colônia.

41 Tabela 10 Análises químicas representativas de paragonita de rochas do

Stock Foidolítico Itaju do Colônia.

43 Tabela 11 Análises químicas representativas de sodalita de rochas do Stock

45 Tabela 12 Análises químicas representativas de cristais de cancrinita e

analcima de rochas do Stock Foidolítico Itaju do Colônia. 46 Tabela 13 Análises químicas representativas de carbonatos de rochas do

Stock Foidolítico Itaju do Colônia.

47

(15)

LISTA DE FOTOMICROGRAFIAS

Fotomicrografia 1 Contato da sodalita com cristais de nefelina e feldspato alcalino (embaindo).

19 Fotomicrografia 2

Cristais de feldspatos alcalinos pertítico contendo inclusões de cristal de albita o qual apresenta textura de coroa albitica.

19

Fotomicrografia 3 Rocha isotrópica porfiritica. Os fenocristais de feldspatos alcalino e aegirina estão imersos em uma matriz de granulação fina. Sendo constituída essencialmente por feldspato alcalino e plagioclásio.

19

Fotomicrografia 4 Cristais de aegirina com forma anédricas. 19 Fotomicrografia 5 Existe uma alteração ao redor dos cristais de feldspatos.

Produz uma alteração de granulação fina cujo, os produtos têm uma cor de interferência baixa a muito baixa.

19

Fotomicrografia 6 Ilustra o carbonato com crescimento intersticial entre sodalita, crancrinita e nefelina. A diferença de tonalidade observada sobre o cristal de carbonato corresponde a retirada parcial do carbono da metalização da lâmina.

19

Fotomicrografia 7 Exsolução em flâmulas ou em pedaços distribuídas no centro do cristal.

23 Fotomicrografia 8 Cristais prismáticos com vestígio de geminação Carlsbad e

a geminação Albita-Periclina sobreposta.

23 Fotomicrografia 9 Exsolução com distribuição irregular. 23 Fotomicrografia 10 Cristais de plagioclásio e microclina com dobra em kink. 23 Fotomicrografia 11 Relação de inclusão de aegirina e de contato com mineral

opaco.

23 Fotomicrografia 12 Cristal de nefelina com coroa descontinua de crancrinita. 23 Fotomicrografia 13 Cristal de nefelina, anédrico com habito de folha, extinção

ondulante e presença de inclusões vermiculares (tipo mirmequita).

27

Fotomicrografia 14 Detalhe da micrografia 13 27 Fotomicrografia 15 Cristal de microclina com exsolução tipo flâmula

concentrada na periferia.

27 Fotomicrografia 16 Inclusão do plagioclásio na microclina. 27 Fotomicrografia 17 Nefelina inclusões de cancrinita (0,15mm). 27

(16)

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I.1 – APRESENTAÇÃO

A Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia (PASEBA, Fig. 1), devido as suas dimensões, constitui a mais importante expressão do magmatismo alcalino neoproterozóico do Brasil. Embora a PASEBA tenha sido definida nos anos setenta (Silva Filho et al. 1974), poucas foram as informações obtidas durante as décadas seguintes, 80 e 90. A partir de 2002, com o desenvolvimento do projeto Petrologia e Potencialidades Econômicas da Província Alcalina do Sul da Bahia, apoiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), em desenvolvimento pelo Laboratório de Petrologia Aplicada à Pesquisa Mineral da UFBA, importantes informações têm sido obtidas. Essa monografia faz parte deste projeto, contribuindo para o conhecimento da química mineral de um dos seus mais famosos stocks, aquele da Fazenda Hiassu.

A PASEBA é constituída por vários batólitos e grande número de stocks. É principalmente nos stocks que ocorrem mineralizações de sienito para fins de rocha ornamental e como pedra semi-preciosa devido a presença da sodalita na cor azul.

O Stock Foidolítico Itaju do Colônia (SIC), objeto desse estudo, tem idade de 732 ± 8 Ma (Rosa et al. 2005), sendo, sem dúvida, o corpo alcalino mais conhecido da PASEBA e isto se deve ao fato dele concentrar as mais importantes reservas de sodalitito de cor azul desta província.

I.2 – OBJETO DO ESTUDO E MOTIVAÇÕES

O objeto deste estudo é o Stock Foidolítico Itaju do Colônia (SIC), que é um corpo intrusivo em terrenos granulíticos e polimetamórficos do Cinturão Itabuna (Fig. 1). Ele tem forma elipsoidal e se expõe com área não superior a 2 km.

Este trabalho tem como objetivos apresentar e tratar os dados de química mineral em amostras-chave de sienitos, assim como a caracterização petrográfica dessas mesmas rochas. E, com base nestes dados investigar a evolução química dos minerais presentes nestas rochas, avaliando das condições de equilíbrio entre os constituintes, e inferir a influência da cristalização dos minerais na evolução do magma fonolítico rico em cloro, responsável pela cristalização dos sodalita sienitos neste stock.

Até o momento, mesmo sendo um dos corpos mais conhecidos da PASEBA, não existem dados de química mineral para as suas rochas. Este fato faz com que as interpretações e inferências sobre a evolução petrológica deste corpo sejam limitadas. Assim, para que se possa avançar sobre a petrogênese das rochas

(18)

Figura 1. Localização da Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia -

PASEBA [A]. Mapa geológico simplificado da PASEBA, após Rosa et al.

(2005) com a localização do Stock Foidolítico Itaju do Colônia. Cidade [1],

limite interestadual [2], fratura/falha [3], falha de cavalgamento [4],

sedimentos recentes [5], Grupo Rio Pardo [6], rochas alcalinas da PASEBA

[7], rochas gnáissico-migmatíticas [8a], rochas granulíticas [8b].

(19)

sieníticas do SIC torna-se imprescindível a compreensão da evolução da química mineral. Esta monografia se propõe, portanto, diminuir essa lacuna de informação científica e contribuir para o estabelecimento da evolução petrológica deste stock.

I.3 – LOCALIZAÇÃO E ACESSO

O município de Itaju do Colônia localiza-se no sul do Estado da Bahia, a 534 km da cidade de Salvador (Fig. 2). A principal via de acesso partindo-se de Salvador é a BR-324 até as proximidades da cidade de Feira de Santana. A partir dessa cidade utiliza-se a BR-101, por 362 km até a cidade de Itabuna. De Itabuna, segue-se pela BR 415 (trecho Itabuna-Ibicaraí) por 64 km até o entroncamento com a BA-667. Deste ponto até a cidade de destino, Itajú do Colônia, são 28 km aproximadamente.

A área de estudo está situada na Fazenda Hiassu, onde se encontra o SIC, cujas coordenadas geográficas aproximadas são 15°11’S e 39°49’W e estando localizado a cerca de 25 km na direção SSW, da sede municipal.

I.4 – METODOLOGIA

Para a realização deste trabalho foram empregados diferentes métodos científicos para a coleta dos dados. A seguir é detalhada cada uma das etapas desenvolvidas.

I.4.1 - LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO

Objetivou a obtenção de dados bibliográficos sobre associações alcalinas que tenham sodalita sienitos, particularmente aquelas onde essas rochas tenham sodalita na cor azul. Neste contexto, foram levantadas, sempre que possível, informações sobre a geologia de corpos e idades com estas características, assim como dados petrográficos, de química mineral e quimismo de rocha.

I.4.2 - SELEÇÃO DE AMOSTRAS

As rochas utilizadas neste estudo foram selecionadas entre aquelas mais representativas da coleção de rochas disponíveis na litoteca do Laboratório de Petrologia Aplicada a Pesquisa Mineral para corpo as quais estavam disponíveis análises químicas de rocha e minerais.

(20)

Figura 2. Contorno geográfico do Estado da Bahia com a localização da Província Alcalina do Estado da Bahia (a). Mapa de localização da área estudada (b).

(21)

I.4.3 - ESTUDOS PETROGRÁFICOS

Estes estudos foram realizados em dois momentos distintos. O primeiro, constou da descrição macroscópica das amostras selecionadas utilizando-se para isto lupa binocular com equipamento de captura de imagens digitais. No segundo momento, após selecionar as amostras representativas a serem utilizados neste estudo, essas rochas foram examinadas e descritas utilizando-se para isto microscópio binocular petrográfico (Leitz, Laborlux 12 Pols) ao qual tem-se acoplado a câmera digital Olympus, modelo SP-350. Essas rochas tiveram descritas a mineralogia e texturas, realizada a estimativa volumétrica dos minerais componentes destas rochas e estabelecida a ordem de cristalização destes minerais.

1.4.4 - Química Mineral

Os minerais constituintes de amostras representativas foram analisados quimicamente utilizando-se microssonda eletrônica. Essas análises foram obtidas pelos orientadores no Laboratório de Microssonda Eletrônica da USP. Esse equipamento é de marca Jeol JXA-8600 acoplado ao sistema de automação Voyagen-Thermonoram.

Creio que é digno de nota que, durante o Curso de Graduação esse tema é abordado de forma muito superficial. Assim, durante o 2o_{semestre de 2008,}

inscrevi-me como aluno especial na disciplina Mineralogia de Silicatos e Óxidos oferecida pelo Programa de Pós-Graduação em Geologia do Instituto de Geociências, com o objetivo de familiariza-me com esses conceitos e procedimentos usualmente utilizados para o tratamento de dados químicos de minerais.

Para o cálculo das formulas estruturais dos minerais, explicitado a seguir, o cálculo do ferro nas valências +2 e +3 foi efetuado segundo as recomendações de Droop (1987).

Os cálculos das fórmulas estruturais dos minerais foram feitos da seguinte forma:

(1) Clinopiroxênio – fórmula estrutural calculada com base em 6 oxigênios e 4 cátions. Utilizando-se das recomendações de Morimoto et al. (1990) para a nomenclatura.

(2) Feldspatos – fórmulas estruturais calculadas com base em 8 oxigênios e 5 cátions. Os pólos puros foram obtidos a partir do conteúdo dos íons Ca, Na, K e Ba, após o cálculo da fórmula estrutural de acordo com por

(22)

Deer et al. (1992): Albita (Ab), Anortita (An), Ortoclásio (Or) e ocasionalmente Celsiana (Cn).

(3) Micas – fórmulas estruturais calculadas com base em 22 oxigênios e 20 cátions.

(4) Magnetita - fórmula estrutural calculadas com base em 4 oxigênios e 3 cátions.

(5) Nefelina - fórmula estrutural calculada com base em 32 oxigênios e 24 cátions, segundo recomendações de Deer et al. (1992). O cálculo dos parâmetros Nefelina (Ne), Kalsilita (Ks) e Quartzo (Q) seguiram as recomendações de Hamilton & MacKenzie (1965).

(6) Cancrinita - fórmula estrutural calculada com base em 24 oxigênios e 18 cátions segundo recomendação de Deer et al. (1992).

(7) Carbonato - cálculo dos pólos puros Calcita, Siderita e Magnesita a partir da fração molar dos elementos Ca, Fe e Mg.

(8) Sodalita - fórmula estrutural calculada com base em 24 oxigênios e 20 cátions, segundo as recomendações de Deer et al. (1992)

(9) Analcita - fórmula estrutural calculada com base em 96 oxigênios e 64 cátions, segundo as recomendações de Deer et al. (1992).

(10) Mica Branca - teve sua fórmula estrutural calculada com base em 34 oxigênios e 16 cátions, segundo as recomendações de Deer et al. (1992).

I.4.5 – Química de Rocha

Neste estudo utilizou-se 5 análises químicas de rochas disponíveis na literatura (Fujimori 1978) além de outras 5 novas análises. Essas últimas foram feitas no Laboratório de ICP-OES do GPA-UFBA.

I.4.6 – Tratamento dos Resultados

No tratamento dos dados químicos de minerais e litogeoquímicos foram utilizados softwares específicos, assim como planilhas eletrônicas de cálculos a fim de estabelecer a nomenclatura dos minerais e a evolução química das rochas.

Química Mineral – utilizou-se dos seguintes softwares: (1) PX-nom® de Sturm (2002) para os dados de piroxênios;

(2) SovCalc® 2.0 (Shoaxiong & Nekvasil 1994) para estimativa de temperatura de cristalização dos feldspatos alcalinos;

(23)

(3) Software Ilmat® (Lepage 2003) para a quantificação da valência do ferro e cálculo do componente uvolspinélio.

Química de Rocha – utilizou-se:

(1) planilhas Excel® para diversos cálculos e razões elementares;

(2) planilha Excel®_Norm3®_{de Hollocher (2001) para o cálculo dos minerais}

normativos;

(3) programa CGDKit®_{de Janousek et al. (2006) para a confecção de}

diagramas úteis a estudos petrológicos.

I.5 – ESTRUTURA DA MONOGRAFIA

A monografia esta estruturada da seguinte forma:

Capítulo 1o – apresenta os objetivos e ressalta as motivações para o desenvolvimento desse trabalho, colocando em evidência a importância de se melhor conhecer a Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia. A localização da área é feita, assim como as diferentes etapas desenvolvidas durante a pesquisa: levantamento bibliográfico, seleção de amostras, estudo petrográfico, de química mineral, de química de rocha e a interpretação de resultados.

Capítulo 2o_{– abordar os de forma abrangente a geologia regional e local,}

mostrando as feições e os aspectos de campo da área estudada.

Capítulo 3o_{– mostra os dados relevantes da petrografia das 5 lâminas}

delgado-polida, ressaltando-se feições texturais julgadas diagnósticas. Essas rochas puderam ser reunidas em três fácies distintas de acordo com o conteúdo de sodalita.

Capítulo 4o – apresenta a química dos minerais estudados, suas nomenclaturas e classificações. Sempre que possível foi feita inferência de parâmetros intensivos de suas cristalizações.

Capitulo 5o – tratar dos estudos químicos das rochas estudadas e esses são tratados utilizando-se de diversos diagramas.

(24)

(25)

II.1 – INTRODUÇÃO

Os primeiros estudos sobre as rochas alcalinas neoproterozóicas do Sul do Estado da Bahia foram feitos por Fujimori (1967). Posteriormente, Silva Filho et al. (1974), realizando mapeamento geológico regional do Sul do Estado da Bahia, reuniu essas rochas alcalinas sob a terminologia de Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia (Fig. 1). Essa província é composta por batólitos (Floresta Azul, Itabuna, Itarantim, Serra das Araras), stocks (p.ex. Itajú do Colônia, Rio Pardo, Serra da Gruta), e números diques.

A região de abrangência da PASEBA encontra-se encaixadas na parte sul do Cráton do São Francisco, tendo como embasamento rochas arqueano-paleoproterozóicas e mesoproterozóicas. Os terrenos polimetamórficos de sua parte sudoeste encontram-se afetados pela tectônica neoproterozóica da Faixa Móvel Araçuaí, cujo clímax ocorre a 550 Ma (Pedrosa Soares et al. 2001).

II.2 – EMBASAMENTO

O embasamento da PASEBA é constituído de duas unidades metamórficas distintas, delimitadas, por vez, pela Falha Planalto-Potiraguá. Na posição leste são encontrados terrenos pertencentes ao Cinturão Itabuna (Figueiredo e Barbosa, 1993). Este cinturão é formado por rochas metamórficas de alto grau, essencialmente granulitos arqueanos, que apresentam composição predominantemente intermediaria à ácida, e encontram-se intensamente deformados. Na parte oeste da falha tem-se como embasamento da PASEBA o Complexo Caraíba-Paramirim. Trata-se, essencialmente, de terrenos gnáissico-migmatitícos que se apresentam na Fácies Anfibolito (Barbosa & Dominguez,1996). De acordo com Cruz Filho (2005), a área apresenta como tipo mais significativo a biotita quartzo feldspato gnaisse, cinza-claro, em rocha fresca, com combinação de cores branca, rosa e laranja, quando intemperizado.

II.3 – DIQUES

Rénne et al. (1990) data os diques basálticos perpendiculares a linha de costa e com mergulhos sub-verticais, e que cortam os metamorfitos como expressão de magmatismo mesoproterozóico do Sul do Estado da Bahia.

(26)

II.4 – GRUPO RIO PARDO

Esse grupo apresenta-se delimitado por falhas. Ele é formado por rochas metassedimentares pelítico-carbonática. Pedreira et al. (1979) reconhece a presença das formações Panelinha, Camacã, Salobro, Água Preta, Serra do Paraíso e Santa Maria Eterna, da base para o topo respectivamente. Mascarenhas & Garcia (1989) atribuem metamorfismo relacionados ao período Brasiliano, com base em dados geocronológicos.

II.5 – ROCHAS ALCALINAS

A Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia tem área aproximada de 10.000 km2_{(Fig. 1). Seus corpos apresentam-se regionalmente orientados na}

direção NE-SW, e a província se estende das proximidades do litoral (cidade de Ilhéus) até a divisa com o Estado de Minas Gerais (cidade de Itarantim).

A orientação desses corpos é atribuída a um conjunto de falhas profundas que impuseram a colocação destes magmas, e que guarda relação com a tectônica situada entre os períodos Paleoproterozóico e Mesoproterozóico (Mascarenhas 1979). O contato entre as rochas do embasamento e as intrusões alcalinas apresente-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).

II.6 – COBERTURAS TÉRCIO-QUATERNÁRIAS

Rochas recentes correspondem a coberturas sedimentares bem distribuídas na região costeira.

II.7 - GEOLOGIA DO STOCK FOIDOLÍTICO ITAJÚ DO COLÔNIA

Em campo o SIC aparece como um morrote com altura máxima de 70 m, destacando-se dos terrenos polimetamórficos arrasados encaixantes (Foto 1) Ele localiza-se na Fazenda Hiassu, situando-se em sua parte leste. O SIC exibe forma de elíptica a oval (Fig. 3), com eixo maior na direção norte-sul, paralelo aproximadamente à foliação das rochas gnáissicas encaixantes. Seu maior comprimento é de aproximadamente 1.350 m. Seus contatos são em grande parte

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Figura 3. Esquema geológico simplificado do Stock Foidítico Itaju do Colônia elaborado a partir do mapa geológico apresentado por Fujimori (1978).

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Prancha 1. Algumas imagens de campo das rochas do Stock Foidolítico Itaju do Colônia.

Foto 1. Imagem do morro que representa o Stock Foidolítico Itajú do Colônia

Foto 2. Textura pintada do sodalita sienito abundante na mina da Fazenda Hiassu.

Foto 3. Textura de sodalita sienito

Foto 4. Imagem do sodalitito de cor azul. As regiões de cor branca nessa rocha correspondem a cristais de albita.

Foto 5. Estrutura de ocorrência dos aegirina sodalita sienito. A tonalidade esverdeada corresponde a uma camada de aegirina maciça.

Foto 6. Bolsão pegmatítico com grandes cristais de

sodalita (azul), calcita (rosa) e biotita (preta). Foto 7. Porção de um dique pegmatítico, de natureza nefelina carbonatítica, onde a tonalidade esverdeada corresponde a grande cristal de nefelina e a parte avermelhada corresponde a calcita.

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em alguns locais é possível visualizar que os contatos com os metamorfitos encaixantes são bruscos, freqüentemente marcados pela presença de diques ou bolsões pegmatíticos sieníticos, com tamanhos variados, desde centimétricos até métricas .

O sienito dominante no SIC pode apresentar desde cores azul esbranquiçado (Fotos 2, 3), branca com pintadas de pretos, verde e azul até a cor azul intensa, no caso dos sodalititos (Foto 4). Faixas de cor verde corta as rochas sieníticas e são constituídas por aegirina (Foto 5). A presença de pegmatitos é variada, como bolsões (Foto 6) ou diques e em alguns desses os cristais podem atingir tamanhos métricos (Foto 7).

Na parte leste do corpo ocorre uma camada de aproximadamente 4 metros de sodalitito de cor azul intensa, que apresenta contatos bruscos com os sodalita sienitos encaixantes.

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III.1 – INTRODUÇÃO

Os estudos petrográficos são de grande importância na identificação das etapas envolvidas na evolução do Stock Foidolítico Itaju do Colônia. Esta técnica de investigação é baseada na análise mineralógica através de microscópio petrográfico, com o intuito de estabelecer as peculiaridades e quantidades dos minerias, estabelecimento do nome da rocha (Fig. 4) as relações existentes e nomear as texturas presentes. Desta forma, as analises petrográficas contribuem para o entendimento dos processos que ocorreram durante a cristalização, bem como na inferência sobre a seqüência de cristalização deste magma.

Neste trabalho foram descritas cinco lâminas delgadas de rocha, as coisa foram identificadas proporções diferentes de sodalita. Desta maneira foi dividido em três fácies petrográficas apresentados na tabela 1. Deve-se ressaltar o fato da impossibilidade de determinar o tamanho e a forma individual dos cristais de sodalita devido ao seu caráter isotrópico. Assim sendo, a descrição desse mineral deve ser interpretada tanto como feições do mineral como de agregados desse mesmo mineral.

Tabela 1. Classificação dos sienitos estudados com relação ao volume de sodalita.

Fácies Número das Amostras

Sienitos com 12-15% de Sodalita 2634, 2644 Sienitos com 37-45% de Sodalita 2640, 2633 Sienitos com 64% de Sodalita 2648

III.2 – Fácies Sienito com 12% a 15% de Sodalita

Foram analisadas duas amostras contendo proporções de 12 – 15% sodalita (Tab. 2). Apresentando mineralogia constituída de nefelina, feldspato alcalino pertítico, plagioclásio, cancrinita, aegirina e mica branca e minerais de acessórios de carbonatos e minerais opacos.

Tabela 2. Análise modal para amostras com percentagem entre 12 – 15% de sodalita.

2644 2634

Sodalita 12 15

Feldspato Alcalino Pertítico 22 26

Aegirina 2 Nefelina 48 22 Albita 7 8 Cancrinita 4 11 Magnetita 3,6 4 Biotita 0,1 7 Carbonato 0,1 7 Mica Branca 1,2

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Figura 4. Diagrama triangular QAPF (Streckeisen 1973) apresentando

detalhe da região AFP, com P até 50%, onde foram lançadas as amostras

estudadas do Stock Foidolítico Itaju do Colônia.

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Sodalita - apresenta-se como cristais anédricos. Ela exibe contatos curvos e fortemente reentrantes com a nefelina, a microclina e a cancrinita (Fotomicrografia 1). Estes cristais contêm inúmeras inclusões de cancrinita (até 0,06 mm), carbonato (até 0,04 mm), nefelina, microclina e minerais opacos.

Feldspato Alcalino Pertítico - apresenta-se como cristais anédricos e subédricos, com dimensões variando de 0,06 mm até 2,2 mm, predominando cristais com tamanhos em torno de 0,31 mm. Muitos deles mostram-se geminados segundo as leis Albita-Periclina. Todavia, reconhece-se com freqüência em alguns deles a presença de traços de geminação segundo a Lei Carlsbad. Os contatos são retos com a biotita e microclina, curvo, e muitas vezes fortemente reentrantes com os cristais de sodalita. Ocorrem inclusões de biotita de cor marrom, subédrica (até 0,04 mm), associada com minerais opacos e ocorrem inclusões de cristais de albita, subédricos a anédricos, sendo que alguns deles exibem coroa albitica (Fotomicrografia 2). Constata-se ainda que alguns cristais de biotita inclusos apresentam inclusões de cristais carbonato com forma vermicular. Intersticial aos cristais maiores de feldspato alcalino pertítico têm-se cristais menores de microclina com geminação Albita-Periclina bem desenvolvida, isentos de exsoluções, e que exibe contatos próprios entre-se desde amebóides até reto. A albita exsolvida apresenta forma de flâmula tendo sobreposta a forma de veios irregulares. Agregados de cristais de carbonato preenchem algumas das fraturas.Alguns fenocristais de feldspatos alcalino e aegirina estão imersos em uma matriz de granulação fina (Fotomicrografia 3).

Aegirina - apresenta-se como cristais anédricos (Fotomicrografia 4) cujas dimensões variam de 0,02 mm até 0,70 mm, predominando cristais com tamanhos em torno de 0,26 mm. Seus contatos são irregulares com os cristais de microclina, sodalita e plagioclásio.

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Prancha 2. Texturas em rochas do Stock Foidolítico Itaju do Colônia com teor de sodalita de 12 – 15%.

Fotomicrografia 1. Contato da sodalita com cristais de nefelina e feldspato alcalino (Feds. Alc, embaindo). Comprimento da foto corresponde 1,5 mm.

Fotomicrografia 2. Cristais de feldspato alcalino pertítico contendo inclusões de cristal de albita o qual apresenta textura de coroa albitica. Comprimento da foto corresponde 0,154 mm

Fotomicrografia 3. Rocha isotrópica porfiritica. Os fenocristais de feldspatos alcalino e aegirina estão imersos em uma matriz de granulação fina. Sendo constituída essencialmente por feldspato alcalino e plagioclásio. Comprimento da foto corresponde 6,8 mm

Fotomicrografia 4. Cristais de aegirina com forma subédrica. Comprimento da foto corresponde 2 mm

Fotomicrografia 5. Existe uma alteração ao redor dos cristais de feldspatos. Produz uma alteração de granulação fina cujo, os produtos têm uma cor de interferência baixa a muito baixa. Comprimento da foto corresponde 1,8 mm.

Fotomicrografia 6. Ilustra o carbonato com crescimento intersticial entre sodalita, crancrinita e nefelina. A diferença de tonalidade observada sobre o cristal de carbonato corresponde a retirada parcial do carbono da metalização da lâmina. Comprimento da foto corresponde 1,4 mm

Nefelina

Sodalita

Feds. Alc

Albita

Aegirina

Cancrinita

Feds. Alc

Carbonato

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Nefelina - apresenta-se como cristais anédricos e subédricos cujas dimensões variam de 0,15 mm até 5,20 mm, predominando cristais com tamanhos ao redor de 0,32 mm. Possui contatos retos com a biotita e microclina e irregulares com os cristais de cancrinita e sodalita. Apresenta inclusões de cristais de biotita subédricos (até 0,05 mm) de cor marrom, cristais de albita (até 0,02 mm) e aegirina (até 0,03 mm). Constata-se a presença de micro-fraturas preenchidas por cristais anédricos de carbonato. Em alguns cristais percebe-se uma coroa descontinua de cristais anédricos de sodalita em torno de cristais de nefelina, próprios entre-se desde amebóides até reto. Associado a estes cristais tem-se sempre cristais anédricos de cancrinita.

Albita - ocorre como cristais subédricos com dimensões variando de 0,09 mm até 0,18 mm, predominando os cristais com tamanhos aproximados de 0,15 mm. Possui contatos retos com cristais de biotita e microclina e curvo com os cristais de sodalita. Observa-se a presença de geminações segundo a Lei Albita. A freqüência desses cristais na rocha se limita às bordas dos grandes cristais de feldspatos alcalino pertítico. Identificou-se a presença de inclusões de cristais de carbonato e fragmentos de cristais de microclina. Por vezes exibe uma alteração ao redor dos cristais de feldspatos, produzindo uma alteração de granulação fina cujo, os produtos têm uma cor de interferência baixa a muito baixa (Fotomicrografia 5).

Cancrinita - mostra-se como cristais anédricos de dimensões variando de 0,03 mm até 0,15 mm, predominando cristais com tamanhos em torno de 0,08 mm. Mostra-se intimamente associado aos cristais de nefelina. Possui contatos irregulares principalmente com a nefelina, onde se forma uma coroa descontinua e também ocorre na rocha formando agregados. Estes cristais contêm inclusões e minerais opacos, anédricos (até 0,04 mm).

Magnetita - ocorre com forma anédrica e suas dimensões estão compreendidas entre 0,03 mm e 2,4 mm, predominando cristais com tamanhos em torno de 0,12 mm. Sob luz refletida, identificou-se a presença de ilmenita e magnetita. A magnetita apresenta finas exsoluções de ilmenita. Possui contatos irregulares com os minerais de biotita, nefelina e microclina.

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Biotita - apresenta-se como cristais subédricos, na forma de palhetas, com dimensões variando de 0,06 mm até 0,9 mm e predomínio de cristais em torno de 0,12 mm. Apresenta cor marrom e pleocorísmo variando de marrom a verde claro. Possui contatos irregulares com cristais de microclina e minerais opacos. Exibe inclusões de cristais de minerais opacos e carbonato.

Carbonato - ocorre como cristais anédricos de dimensões variando de 0,04 mm até 1,3 mm, predominando aqueles com tamanhos 0,08 mm. Ocupam os interstícios entre os cristais de microclina e plagioclásio com os quais apresentam contatos irregulares (Fotomicrografia 6).

Mica Branca - apresenta-se como cristais subédricos cujas dimensões variam de 0,04 mm até 0,11 mm, algumas vezes mostrando habito acicular. Predominando os indivíduos com dimensões 0,09 mm.

III.3 – Fácies Sienito com 37% a 45% de Sodalita

Foram analisadas duas amostras contendo proporções de 37 – 45% de sodalita (Tab. 3). Apresentando mineralogia constituída de feldspato alcalino pertítico, aegirina, nefelina, albita, cancrinita, biotita, mica branca e minerais acessórios de carbonatos, zircão, titanita, apatita e minerais opacos.

Tabela 3. Análises modais para as amostra com porcentagem sodalita variando de 37% a 45%.

Minerais 2633 2640

Sodalita 37 45

Feldspato Alcalino Pertítico 35,7 18

Aegirina 12 Nefelina 10,3 10 Albita 15 Cancrinita 6 Magnetita 0,7 1 Biotita 2 Carbonato 2,3 1,5 Zircão 0,8 Titanita 0,7 Apatita 0,8 Mica Branca 1,2

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Sodalita - exibe contatos curvos e reentrantes com a nefelina, feldspatos alcalinos e cancrinita e curvilíneos com os outros minerais. Ela contém inúmeras inclusões de apatita (0,03 mm), cancrinita (0,06 mm), biotita (0,03 mm), mica branca (até 0,04 mm) e cristais anédricos de nefelina (até 0,04 mm) também possuindo porções de cristais de nefelina, albita e feldspato alcalino. Feldspato Alcalino Pertítico – identificou-se dois conjuntos de cristais de feldspato alcalinos: microclina e ortoclásio. Os cristais de microclina apresentam-se com formas anédrica e subédrica e suas dimensões variam de 0,08 mm até 2,6 mm, predominando os indivíduos com 0,32 mm. Eles mostram-se geminados segundo as leis Albita-Periclina e apresentam exsolução de albita em forma de flâmula ou pedaços que, por sua vez, normalmente mostra-se germinada segundo a Lei Albita (Fotomicrografia 7). Os contatos são irregulares com os cristais de sodalita e ortoclásio. Observou-se inclusões de biotita em palhetas de dimensões 0,09 mm, nefelina subédricos com dimensões 0,05mm e apatita subédricos de dimensões 0,02 mm.

Os cristais de ortoclásio mostram-se com forma subédrica e suas dimensões variam de 0,6 mm até 3,07 mm, existindo predominância de indivíduos com 0,17 mm. Normalmente estão geminados segundo a Lei Carlsbad e em alguns deles constata-se a presença da geminação Albita-Periclina distribuída irregularmente e sobreposta a geminação Carlsbad (Fotomicrografias 8, 9). Estes cristais possuem contatos retos com a biotita e microclina. Normalmente inclui cristais de biotita, em palhetas (até 0,015 mm), minerais opacos anédricos (até 0,061 mm) e de albita (até 0,05 mm). Por vezes exibem kink (Fotomicrografia 10).

Aegirina - apresenta-se como cristais anédrico e subédrico cujas dimensões variam de 0,05 mm até 0,75 mm, predominado cristais com tamanhos de 0,18 mm. Seus contatos são irregulares principalmente com a sodalita, nefelina e minerais opacos (Fotomicrografia 11). Constata-se a presença de inclusões de minerais opacos euédricos com dimensões variando de 0,55 mm até 0,15 mm e subédricos menores que 0,15 mm.

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Fotomicrografia 7. Exsolução em flâmulas ou em pedaços distribuídas no centro do cristal. Comprimento da foto corresponde a 4,0mm. A cor vermelha corresponde a campo marcado para análise de microssonda.

Fotomicrografia 8. Cristais prismáticos com vestígio de geminação Carlsbad e a geminação Albita-Periclina sobreposta. Comprimento da foto corresponde 5mm.

Fotomicrografia - 9. Exsolução com distribuição irregular.Comprimento da foto corresponde 1,07 mm

Fotomicrografia - 10. Cristais de plagioclásio e microclina com dobra em kink. Comprimento da foto 1,23 mm

Fotomicrografia 11. Relação de inclusão de aegirina e de contato com minerais opacos (M.Op.). Comprimento da foto 1,38 mm.

Fotomicrografia 12. Cristal de nefelina com coroa descontinua de crancrinita. Comprimento da foto corresponde 3,07 mm.

Nefelina

Sodalita

Feds. Alc

Albita

Aegirina

Cancrinita

M. Op.

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Nefelina - ocorre como cristais anédrico e subédrico cujas dimensões variam de 0,04 mm até 3,07 mm, predominando indivíduos com tamanhos em torno de 0,28 mm. Os seus contatos com os outros minerais são variados, sendo irregulares com os cristais de feldspatos alcalinos e sodalita e retos com a biotita. Constata-se a presença de inclusões de: apatita (0,02 mm), carbonatos preenchendo fraturas (0,06 mm). Em alguns cristais observou-se a presença de micro-fraturas preenchidas por cristais anédricos de carbonatos e crancrinita. Em vários cristais notou-se igualmente a presença de coroa descontínua de crancrinita (Fotomicrografia 12).

Albita - mostra-se como cristais subédricos cujas dimensões variam de 0,05 mm até 1,3 mm, predominando cristais com tamanhos de 0,25 mm. Observa-se a preObserva-sença de geminações Observa-segundo as leis Albita, mais abundante, e Albita-Carlsbad, menos freqüente. Em alguns destes cristais observa-se regiões cuja extinção é ondulante do tipo concêntrica, sugerindo zoneamanto composicional. Mostra contatos retos freqüentemente com cristais de nefelina, microclina e curvilíneo com a sodalita. Ocorrem inclusões de biotita (até 0,05 mm) e apatita (até 0,02 mm).

Cancrinita - apresenta-se como cristais anédricos com dimensões variando de 0,02 mm até 0,15 mm, predominando cristais com tamanhos em torno de 0,04mm. Normalmente apresenta-se formando agregados e com contato irregulares. Ocorrem principalmente nas bordas dos cristais de nefelina.

Magnetita - ocorre cristais com dimensões variando de 0,04 mm até 0,18 mm. Possuem contatos irregulares com biotita e titanita. Ocorrem inclusões de aegirina

Biotita - mostra-se com cor marrom, pleocroísmo de marrom a verde escuro, na forma de palhetas subédricas, cujas dimensões variam de 0,6 mm até 2,5 mm, predominando cristais de tamanho 0,9 mm. Os seus contatos são retos com o feldspato alcalino e curvos com titanita e opacos. Ocorrem inclusões de apatita, titanita e minerais opacos.

(40)

Carbonato - apresenta-se como cristais anédricos, com dimensões variando de 0,04 mm até 0,30 mm, predominando indivíduos com tamanhos em torno de 0,11 mm. Seus contatos são irregulares com feldspato alcalino e biotita.

Zircão - ocorre como cristais subédricos de dimensões predominante 0,03 mm.

Titanita - mostra-se como cristais anédricos de dimensões variando de 0,06 mm até 0,15 mm. Possui contatos irregulares com biotita e minerais opacos.

Apatita - apresenta-se como cristais anédricos de dimensões inferiores a 0,03 mm. Possuem contatos irregulares com biotita, sodalita, nefelina e minerais opacos.

Mica Branca - mostra-se como cristais subédricos, por vezes com hábito acicular, cujas dimensões variam de 0,03 mm até 0,14 mm, predominando cristais de dimensões 0,11 mm.

III.4 – Fácies Sienito com 64% de Sodalita

A mineralogia essencial é constituída por sodalita, nefelina, feldspato alcalino pertítico, albita e biotita (Tab. 4). Como acessórios tem-se magnetita, carbonato e zircão.

Tabela 4. Análise modal da amostra com porcentagem 64% em volume de sodalita.

2646

Sodalita 64

Feldspato Alcalino Pertítico 9

Nefelina 14 Albita 5,2 Cancrinita 4 Magnetita 1,3 Biotita 1 Carbonato 0,8 Zircão 0,7

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Sodalita - exibe contatos curvilíneos com os outros minerais. No caso dos contatos com a nefelina, microclina e cancrinita eles são reentrantes (Fotomicrografias 13, 14). Estes cristais contêm inúmeras inclusões de cristais anédricos de cancrinita (até 0,02 mm), carbonato (até 0,06 mm) e porções de cristais de nefelina e microclina.

Feldspato Alcalino Pertítico - apresenta-se com formas anédrica e subédrica e suas dimensões variam de 0,15 mm até 0,75 mm, predominando os indivíduos com 0,16 mm. Esses cristais geminados segundo as leis Albita-Periclina normalmente apresentam exsolução tipo flâmula que tendendo a se concentrar na periferia do cristal (Fotomicrografia 15). Os contatos são irregulares com os cristais de sodalita e eventualmente retos com cristais de plagioclásio. Ocorrem inclusões de plagioclásio euédricos geminados segundo a Lei Albita (Fotomicrografia 16) e apresenta micro-fraturas preenchidas por carbonatos.

Nefelina - mostra-se como cristais anédricos cujas dimensões variam de 0,07 mm até 1,07 mm, predominando indivíduos com tamanhos em torno de 0,18 mm. Os seus contatos com os outros minerais são irregulares com os cristais de cancrinita, microclina e sodalita. Constata-se a presença de inclusões de zircão subédricos (0,02 mm) e cancrinita (0,15mm) (Fotomicrografia 17). Em alguns cristais observou-se a presença de micro-fraturas preenchidas por cristais anédricos de carbonatos e crancrinita. Alguns cristais de nefelina mostram extinção ondulante e inclusões vermiculares de sodalita (tipo mirmequita) (Fotomicrografias 13,14).

Albita - ocorre como cristais subédrico. Suas dimensões variam de 0,05 mm a 0,6 mm predominando cristais de tamanho 0,25 mm. Mostra freqüentemente contatos com cristais de nefelina e microclina e curvilíneo com a sodalita. Exibem germinação segundo a Lei Albita. Inclusões ocorrem de cristais biotita, com dimensões inferiores a 0,05 mm.

Cancrinita - apresenta-se como cristais anédricos com dimensões variando de 0,02 mm até 0,08 mm, predominando cristais com tamanhos em torno de 0,04 mm. Os seus contatos são irregulares. Normalmente ocorre sob a forma de agregados ou formando uma coroa de reação nos cristais de nefelina (Fotomicrografia 18).

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Prancha 4. Texturas em rochas do Stock Foidolítico Itajú do Colônia com teor de sodalita de 64%

Fotomicrografia 13. Cristal de nefelina, anédrico com habito de folha, extinção ondulante e presença de inclusões vermiculares (tipo mirmequita). Comprimento da foto corresponde a 2,7 mm.

Fotomicrografia 14. Detalhe da micrografia 13. As setas em cor vermelha indicam vermicular de sodalita. Comprimento da foto corresponde a 1,8 mm.

Fotomicrografia – 15. Cristal de microclina com exsolução tipo flâmula concentrada na periferia. Comprimento da foto corresponde 2 mm.

Fotomicrografia - 16. Inclusão do plagioclásio na microclina. Comprimento da foto corresponde 0,52 mm.

Fotomicrografia – 17. Nefelina inclusões de cancrinita (0,15mm). Comprimento da foto corresponde a 3,2 mm.

Fotomicrografia – 18. Cristal de nefelina com coroa descontinua de crancrinita (C). Comprimento da foto corresponde 1,07 mm.

Nefelina

Sodalita

Feds. Alc

Albita

C Cancrinita Sodalita

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Magnetita - apresentam-se como cristais anédricos e subédricos de dimensões variando de 0,04 mm até 0,45 mm, predominando cristais de tamanho 0,25 mm. Possui contatos irregulares e esta associado com os cristais de biotita.

Biotita - exibe cor marrom, pleocroísmo de marrom a verde escuro, forma subédrica formando palhetas de dimensões variando de 0,05 mm até 0,62 mm predominando cristais de tamanho 0,20 mm. Possui contatos retos com cristais de plagioclásio e curvos com minerais opacos. Ocorrem inclusões de minerais opacos (<0,03 mm).

Carbonato - mostra-se como cristais anédricos e subédricos de dimensões variando de 0,08 mm até 0,14 mm. Possui contatos irregulares com microclina e nefelina. Ocorrem preenchendo interstícios entre os cristais da rocha.

Zircão - ocorre como cristais subédricos de dimensões predominante 0,02 mm

III.5 – CONCLUSÕES

O capítulo de petrografia mostrou-se de fundamental importância nos estudos das dessas rochas, pois permitiu identificar a ordem de cristalização dos minerais constituintes, assim como inferir sobre a natureza de fluido necessário para promover a cristalização de alguns minerais como, sodalita, cancrinita e carbonato. carbonato. A figura 5 apresenta a síntese da cristalização dos minerais no SIC.

Alguns dos minerais estudados são produtos de interação entre fluido(s) com a nefelina. Assim a cancrinita forma-se pela desestabilização da nefelina por fluido rico em CO2, e o calcita deve cristalizar nesse momento. Por outro lado, a formação

da sodalita requer a necessidade de um fluido peralcalino sódico rico em cloreto, pois ela se forma a partir da reação desse fluido com a nefelina.

A aegirina forma-se tardiamente quando a rocha encontra-se totalmente cristalizada, como já explicitado no Capítulo 2, pois esse clinopiroxênio ocorre como faixas monominerálica, podendo resultar da cristalização de fluidos peralcalino sódico.

(44)

Figura 5. Esquema apresentado a ordem de cristalização dos minerais do Stock Foidolítico Itaju do Colônia com base nas relações texturais observadas.

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IV.1 – INTRODUÇÃO

A seguir são apresentados os dados químicos dos minerais das amostras estudadas. Essas informações permitiram calcular a fórmula estrutural dos minerais estudados, nomeá-los de acordo com esses cálculos e sempre que possível inferiu-se parâmetros intensivos (temperatura e pressão).

As tabelas com os dados obtidos são apresentadas individualmente, permitindo a identificação das análises dos minerais por rocha.

IV.2 – FELDSPATOS ALCALINOS

Foram realizadas 19 análises de feldspatos alcalinos nas rochas estudadas. Os resultados evidenciaram que eles correspondem aos extremos composicionais sódico ou potássio (Tab. 5).

A albita apresenta conteúdo da molécula de anortita inferior a 0,2 e as molécula de ortoclásio situam-se entre 0,3 e 0,6.

O ortoclásio não apresenta em sua composição molécula de anortita e a quantidade da molécula de albita situa-se entre 0,1 e 3,0.

Utilizando-se das curvas de equilíbrio experimental para os feldspatos alcalinos estabelecidas Shaoxiong & Nekvasil (1994) observa-se que as composições obtidas indicam que os feldspatos alcalinos estão reequilibrados à temperatura de 450o C (Fig. 6). Logo não correspondem a temperaturas magmáticas, devendo representar temperaturas de equilíbrio da exsolução.

IV.3 – AEGIRINA

Foram realizadas 6 análises de aegirina em 2 das rochas estudas (Tab. 6). Observou-se nestes cristais variação composicional do centro para a borda crescente de Ti, Al. Já para os elementos Fe e Na houve uma variação inversa.

Segunda a classificação proposta por Morimoto et al. (1990) os clinopiroxênios analisados correspondem a piroxênios sódicos (Fig. 7). Utilizando-se o diagrama para nomear os clinopiroxênios Ca-Na e Na, constata-se que eles correspondem a aegirina com composição monótona e relativamente pura. Cristais com essa composição estão normalmente presentes em fase tardia e ligada a percolação de fluidos peralcalinos em corpos foid sieníticos (Eby 1998).

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Tabela 5. Análises químicas representativas de feldspatos alcalinos de rochas do Stock Foidolítico Itaju do Colônia. O cálculo da fórmula estrutural foi feito com base em 8 oxigênios e 5 cátions. Amostra (Am).

Am 2640 2640 2640 2648 2648 2648 2648 2648 2648 2633 1° 2° 3° 1° 2° 3° 4° 5° 6° 1° SiO2 68,75 68,89 64,83 64,05 64,80 65,14 68,65 68,50 69,03 68,43 TiO2 0,01 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 Al2O3 19,52 19,50 17,98 17,97 18,00 18,49 19,97 19,99 19,45 19,94 FeO 0,20 0,16 0,01 0,00 0,00 0,10 0,04 0,04 0,12 0,08 Cr2O3 0,01 0,01 0,02 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 MnO 0,01 0,01 0,02 0,03 0,02 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 MgO 0,02 0,01 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,01 0,02 CaO 0,04 0,04 0,01 0,00 0,00 0,00 0,03 0,03 0,03 0,04 Na2O 11,68 11,77 0,34 0,31 0,33 0,30 12,12 12,11 11,85 12,11 K2O 0,10 0,10 16,75 16,56 16,58 17,40 0,06 0,04 0,09 0,05 Total 100,34 100,47 99,97 98,92 99,73 101,44 100,87 100,72 100,59 100,67 Si 2,9945 2,9950 2,9984 2,9937 3,0047 2,9659 2,9633 2,9618 2,9963 2,9592 Ti 0,0003 0,0000 0,0003 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Al 1,0021 0,9991 0,9801 0,9897 0,9838 0,9923 1,0157 1,0185 0,9949 1,0234 Cr 0,0003 0,0002 0,0007 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Fe3 _0,0000 _0,0000 _0,0000 _0,0000 _0,0000 _0,0000 _0,0000 _0,0000 _0,0000 _0,0000 fe2 _0,0073 _0,0058 _0,0004 _0,0000 _0,0000 _0,0039 _0,0014 _0,0004 _0,0044 _0,0001 Mn 0,0004 0,0003 0,0008 0,0013 0,0009 0,0000 0,0000 0,0000 0,0003 0,0000 Mg 0,0013 0,0009 0,0000 0,0000 0,0000 0,0009 0,0001 0,0001 0,0005 0,0000 Ca 0,0019 0,0017 0,0005 0,0000 0,0000 0,0000 0,0016 0,0014 0,0014 0,0017 Ba 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0006 0,0000 0,0000 0,0000 Na 0,9864 0,9917 0,0305 0,0277 0,0299 0,0263 1,0140 1,0155 0,9973 1,0100 K 0,0056 0,0053 0,9883 0,9875 0,9807 1,0107 0,0033 0,0022 0,0050 0,0056 Total 5,0000 5,0000 5,0000 5,0000 5,0000 5,0000 5,0000 5,0000 5,0000 5,0000 Ab 99,3 99,3 3,0 2,7 3,0 2,5 99,5 99,5 99,5 99,3 An 0,2 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,2 0,2 0,2 Or 0,6 0,5 97,0 97,3 97,0 97,5 0,3 0,3 0,3 0,6

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Tabela 5 (Continuação). Análises químicas representativas de feldspatos alcalinos de rochas do Stock Foidolítico Itaju do Colônia. O cálculo da fórmula estrutural foi feito com base em 8 oxigênios e 5 cátions. Amostra (Am).

Am 2633 2633 2633 2633 2633 2634 2634 2644 2644 2° 3° 4° 5° 6° 1° 2° 1° 2° SiO2 67,82 67,03 65,00 64,80 65,14 67,98 65,02 68,98 65,10 TiO2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,02 0,01 0,02 0,00 Al2O3 19,53 19,67 18,20 18,00 18,00 19,99 18,34 18,94 18,01 FeO 0,12 0,00 0,11 0,21 0,10 0,00 0,00 0,00 0,00 Cr2O3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 MnO 0,00 0,00 0,03 0,02 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 MgO 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 CaO 0,04 0,03 0,00 0,00 0,00 0,01 0,01 0,01 0,00 Na2O 11,82 11,80 0,31 0,33 0,30 12,32 0,10 12,02 0,01 K2O 0,04 0,10 16,56 16,58 16,78 0,10 16,75 0,01 16,75 Total 99,39 98,64 100,22 99,94 100,34 100,42 100,23 99,98 99,87 Si 2,9755 2,9594 3,0011 2,9998 3,0032 2,9408 3,0042 3,0084 3,0219 Ti 0,0000 0,0002 0,0000 0,0000 0,0000 0,0007 0,0003 0,0007 0,0000 Al 1,0099 1,0162 0,9904 0,9822 0,9822 1,0192 0,9987 0,9735 0,9853 Cr 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Fe3 _{0,0000 0,0000 0,0000 0,0000} _0,0000 _{0,0000 0,0000 0,0000 0,0000} fe2 _{0,0045 0,0029 0,0043 0,0081} _0,0081 _{0,0000 0,0000 0,0000 0,0000} Mn 0,0000 0,0000 0,0013 0,0009 0,0009 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Mg 0,0001 0,0010 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Ca 0,0019 0,0019 0,0000 0,0000 0,0000 0,0005 0,0005 0,0005 0,0000 Ba 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0005 0,0000 Na 1,0057 1,0157 0,0274 0,0299 0,0299 1,0333 0,0090 1,0164 0,0009 K 0,0024 0,0028 0,9755 0,9791 0,9791 0,0055 0,9873 0,0006 0,9919 5,0000 5,0000 5,0000 5,0000 5,0033 5,0000 5,0000 5,0005 5,0000 Ab 99,6 99,5 2,7 3,0 2,6 99,4 0,9 99,9 0,1 An 0,2 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Or 0,2 0,3 97,3 97,0 97,0 0,5 99,1 0,1 99,9

(49)

Figura 6. Diagrama Albita (Ab)-Anortita (An)- Ortoclásio(Or) com isotermas de equilíbrio calculadas a partir das composições dos dois feldspatos alcalinos obtidos em diferentes rochas do Stock Foidolítico Itaju do Colônia, utilizando-se do software SolvCal 2.0 (Shaoxiong & Nekvasil 1994).

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Tabela 6. Análises químicas representativas de aegirina de rochas do

Stock Foidolítico Itaju do Colônia. O cálculo da fórmula estrutural foi

feito com base em 6 oxigênios e 4 cátions.

Amostra 2633 2633 2644 2644 2644 2644

Centro Borda Centro Borda Centro Borda

SiO2 52,11 51,85 52,52 51,41 53,01 52,6 TiO2 0,09 0,01 0,09 0,20 0,06 0,01 Al2O3 2,11 1,20 2,15 1,11 2,2 1,01 FeO 30,50 32,54 30,72 32,58 30,06 32,67 MnO 0,00 0,03 0,00 0,04 0 0,06 MgO 0,02 0,02 0,01 0,20 0 0,06 CaO 0,01 0,04 0,04 0,05 0 0,1 K2O 0,00 0,02 0,00 0,01 0 0,01 Na2O 13,78 13,88 13,68 13,99 13,23 13,96 Li2O 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 ZnO 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 NiO 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Cr2O3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Sc2O3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Total 98,613 99,592 99,21 99,59 98,56 100,48 Si 1,950 1,929 1,956 1,910 1,992 1,940 Ti 0,003 0,000 0,003 0,006 0,002 0,000 Al (T) 0,050 0,053 0,044 0,049 0,008 0,044 Al (M1) 0,043 0,000 0,051 0,000 0,090 0,000 Fe3+ (T) 0,000 0,018 0,000 0,041 0,000 0,016 Fe3+ (M1) 1,002 1,072 0,976 1,077 0,879 1,058 Fe2+ 0,000 0,000 0,000 0,000 0,066 0,000 Mn 0,000 0,001 0,000 0,001 0,000 0,002 Mg 0,001 0,001 0,001 0,011 0,000 0,003 Ca 0,000 0,002 0,002 0,002 0,000 0,004 K 0,000 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 Na 0,999 1,001 0,988 1,008 0,964 0,998 Total 4,048 4,078 4,019 4,105 4,000 4,066 Jadeíta 4,09 0,00 4,92 0,00 8,94 0,00 Aegirina 95,86 99,87 94,97 99,36 87,75 99,64 Quad 0,05 0,13 0,11 0,64 3,30 0,36

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Figura 7. Diagramas para classificação de piroxênios segundo Morimoto et al. (1990) aplicado para piroxênios do Stock Foidolítico Itaju do Colônia. [A] Diagrama Q = Ca+Mg+Fe2+_{versus J = 2Na. [B] Diagrama ternário Q = (Wo+Em+Fs), Jd =}