dissertação de mestrado petrologia do plutão bom jardim de goiás

DISSERTAO DE MESTRADO

PETROLOGIA DO PLUTO BOM JARDIM DE GOIS (PBJG): IMPLICAO NA

EVOLUO NEOPROTEROZOICA DA PROVNCIA TOCANTINS

Autora:

KEYLA THAYRINNE OLIVEIRA COIMBRA

Orientador:

ZORANO SRGIO DE SOUZA

Co-orientadora:

RBIA RIBEIRO VIANA

Dissertao n 154 / PPGG

Natal/RN, agosto de 2015.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE CINCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE

PS-GRADUAO EM GEODINMICA E GEOFSICA

DISSERTAO DE MESTRADO

PETROLOGIA DO PLUTO BOM JARDIM DE GOIS (PBJG): IMPLICAO NA

EVOLUO NEOPROTEROZICA DA PROVNCIA TOCANTINS

Autora:

KEYLA THAYRINNE OLIVEIRA COIMBRA

Comisso Examinadora:

Dr. Zorano Srgio de Souza (PPGG/UFRN - orientador)

Dr. Frederico Castro Jobim Vilalva (DG, UFRN)

Dr. Herbet Conceio (UFS)

Natal/RN, agosto de 2015.

Dissertao apresentada em 25 de agosto de

dois mil e quinze ao Programa de Ps-

Graduao em Geodinmica e Geofsica da

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

como requisito obteno do Ttulo de

Mestre em Geodinmica e Geofsica, com

rea de concentrao Geodinmica.

Catalogao da Publicao na Fonte. UFRN / SISBI / Biblioteca Setorial

Centro de Cincias Exatas e da Terra CCET.

Coimbra, Keyla Thayrinne Oliveira

Centro de Cincias Exatas e da Terra CCET.

Petrologia do Pluto Bom Jardim de Gois (PBJG): implicao na evoluo

neoproterozoica da Provncia Tocantins / Keyla Thayrinne Oliveira Coimbra Natal,

2015.

Xii, 85 f.: il.

Orientador: Prof. Dr. Zorano Srgio de Souza.

Coorientadora: Profa. Dra. Rbia Ribeiro Viana.

Dissertao (Mestrado) Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de

Cincias Exatas e da Terra. Program de Ps-Graduao em Geodinmica e Geofsica.

1. Geologia Dissertao. 2. Provncia Tocantns Dissertao. 3. Ediacarano -

Dissertao. 4. Qumica mineral Dissertao. 5. Litogeoqumica Dissertao. 6.

Geocronologia Dissertao. I Souza, Zorano Srgio de. II. Viana, Rbia Ribeiro. III.

Ttulo.

RN/UF/BSE-CCET CDU:55

Tudo tem seu tempo determinado, e h tempo para todo propsito debaixo do cu:

H tempo de nascer, e tempo de morrer, tempo de plantar, tempo de colher,

Tempo de chorar, tempo de sorrir... Eclesiastes 3.

iv

AGRADECIMENTOS

Ao criador da terra e de tudo que nela existe, aquele que nos ilumina, dando sabedoria para

evoluir nossos conhecimentos a cada dia, obrigados DEUS!

Ao meu pai Jos Ailton e minha me Dalila, minha eterna gratido por sempre apoiarem

minhas decises. Tudo o que tenho e sou devo a vocs! A grande famlia: Kylmer, Keyne, Ariana,

Isaac, Nidinha, Janete, vocs me do fora para seguir em frente. Obrigada por estarem ao meu lado,

mesmo de longe!

Obrigada pela amizade Giselle, Maysa, Jane, Michael, Manu, Leon, Samir, Nati, Bia,

Fernanda Neri, Lauren, Flaviano, Lucas, e a todos os colegas do PPGG, especialmente as

Pantaneiras, que so minha segunda famlia, passamos por muitos momentos difceis, e outros

maravilhosos, que jamais esquecerei!!! Suelen, em dois anos de convivncia, evolumos nosso

esprito, aprendemos a ser mais pacientes, a respeitar as nossas diferenas e descobrimos uma

amizade sincera e duradoura! Cleide, temos a mesma origem, nossos caminhos foram sempre

paralelos, e agora posso entender porque nos encontramos dois anos atrs e fortalecemos nossos

laos de amizade, aprendemos muito uma com outra, progredimos como profissional e como pessoa.

Obrigada por tudo meninas! Quero estar sempre com vocs!

Ao meu orientador Prof. Dr. Zorano Souza, que, de uma forma diferente, induziu-me a buscar

conhecimentos, ser uma pesquisadora mais independente e a superar os meus limites. E minha co-

orientadora, Prof. Dra. Rbia Viana, pela amizade, pacincia e ensinamentos.

A todos os professores do PPGG, que contriburam para minha formao, Profs. Drs. Jaziel

de S, Marcos Nascimento, e em especial Antonio Galindo, que desde o incio esteve ao meu lado e

me transmitiu muito alm de conhecimentos, mas sua amizade, mostrando-me os melhores caminhos

no universo da pesquisa.

Desde j agradeo aos membros da banca examinadora, Profs. Drs. Frederico Vilvalva e

Herbet Conceio, pela disponibilidade e contribuio.

Por fim, agradeo secretria do PPGG, Sra. Nilda Lima pela prestatividade, ao projeto

PRONEX, coordenado pela prof. Dra. Rbia Viana, ao Departamento de Geologia pelas instalaes

fsicas e laboratrio de laminao, e a CAPES pela concesso da bolsa de Mestrado que permitiu a

realizao deste trabalho.

v

RESUMO

O pluto Bom Jardim de Gois (PBJG) um corpo de geometria semi-circular, situado na poro

central da Provncia Tocantins, intrusivo em ortognaisses e metassupracrustais do Arco Magmtico

Arenpolis. Estas metasupracrustais apresentam um bandamento / xistosidade de ngulo baixo a

moderado, definido por micas, andalusita, sillimanita e cordierita, caracterizando um metamorfismo

na fcies anfibolito. Tal estrutura truncada pela colocao das rochas do PBJG. O carter abrupto

dos contatos e a ausncia de estruturas dcteis demonstram que a intruso se deu em crosta

relativamente fria. Em termos petrogrficos, o pluto compe-se de monzodioritos, tonalitos e

granodioritos, seguindo a trajetria evolutiva clcio-alcalina de potssio baixo a intermedirio. As

rochas do PBJG possuem hornblenda e biotita como fases mficas principais, alm da ocorrncia

subordinada de clinopiroxnio, titanita, epdoto e opacos. Diques tardios de leucogranito contm

apenas biotita como mineral acessrio relevante. Uma datao U-Pb em zirco do monzodiorito

forneceu uma idade de 55012 Ma (MSWD = 1,06). Dados litogeoqumicos e de qumica mineral

sugerem que as rochas em foco so clcio-alcalinas, tendo evoludo por cristalizao fracionada de

minerais clcicos e ferro-magnesianos, sob condies de alta fugacidade de oxignio. Utilizando o

geotermmetro do par anfiblio-plagioclsio e o geobarmetro de Al em anfiblio, foram

determinadas temperatura e presses de, respectivamente, 692-791 C e 2,4-5,0 kbar para a intruso

do PBJG, o que corroborado por associaes metamrficas pr-existentes nas encaixantes. As

caractersticas geolgicas, geoqumicas e geocronolgicas do PBJG demonstram sua natureza ps-

tectnica ou ps-colisional, com colocao em crosta j soerguida e relativamente fria, ao final da

orognese brasiliana nesta poro da Provncia Tocantins.

Palavras-chaves: Provncia Tocantins; Ediacarano; Geologia; Qumica Mineral; Litogeoqumica;

Geocronologia.

vi

ABSTRACT

The Bom Jardim de Gois Pluton (PBJG) is a semi-circular body, located in the central portion of the

Tocantins Province, intrusive into orthogneisses and metassupracrustals of the Arenpolis Magmatic

Arc. These metasupracrustals present a low to moderate dipping banding or schistosity, have a low to

moderate angle of banding / foliation, defined by mica, andalusite and sillimanite and cordierite,

which characterize an amphibolite facies metamorphism. This structure is crosscut by the

emplacement of the PBJG rocks. The abrupt nature of the contacts and the absence of ductile

structures indicate that the intrusion took place in a relatively cold crust. Under petrographic

grounds, the pluton consists mainly of monzodiorites, tonalite and granodiorite, following the low to

medium-K calk-alkaline alkaline trend. Rocks of the PBJG have hornblende and biotite as the main

mafic phases, besides subordinate clinopyroxene, titanite, epidote and opaque. Late dikes of

leucogranite contain only mineral biotite as relevant accessory mineral. One U-Pb zircon dating of a

monzodiorite yielded an age of 550 12 Ma (MSWD = 1.06). Whole-rock and mineral chemistry

suggest that the studied rocks are calc-alkaline, having evolved by fractional crystallization of Ca-

and Fe-Mg minerals under high oxygen fugacity. Using the amphibole-plagioclase geothermometer

and the Al-in amphibole geobarometer, we calculate temperatures and pressures of, respectively,

692-791 C e 2.4-5.0 kbar for the intrusion of the PBJG, which is corroborated by previous

metamorphic assemblages in the country rocks. The geological, geochemical and geochronological

features of PBJG demonstrate their post-tectonic or post-collisional nature, with emplacement into an

already uplifted and relatively cool crust at the end of brasiliano orogeny in this portion of the

Tocantins Province.

Keywords: Tocantins Province; Ediacaran; Geology; Mineral Chemistry; Lithogeochemistry;

Geochronology.

vii

NDICE DA DISSERTAO

AGRADECIMENTOS iv

RESUMO v

ABSTRACT vi

NDICE DA DISSERTAO vii

LISTA DE FIGURAS ix

LISTA DE TABELAS xii

CAPITULO 1 - INTRODUO

1.1 Apresentao do tema 13

1.2 Localizao e vias de acesso 14

1.3 Materiais e mtodos 15

- Dados preliminares 15

Reviso bibliogrfica 15

Cartografia geolgica/levantamento de campo 15

- Laboratrio 15

Petrografia 15

Geoqumica de rocha total 15

Qumica Mineral 16

Geocronologia U-Pb em zirco 16

- Integrao dos dados e Redao dos Captulos da Dissertao 17

CAPTULO 2 - CONTEXTO GEOLGICO REGIONAL

2.1 Introduo 18

2.2 Provncia Tocantins 18

2.3 Faixa de dobramentos Paraguai 18

2.4 Arco Magmtico de Gois 20

- Arco Magmtico Mara Rosa 21

- Arco Magmtico Arenpolis 22

CAPTULO 3 - LITOESTRATIGRAFIA DA REA MAPEADA

3.1 Introduo 25

3.2 Embasamento 25

- Ortognaisses 25

- Metassupracrustais 27

3.3 Pluto Bom Jardim de Gois 31

CAPTULO 4 ARTIGO

Qumica mineral e condies de cristalizao do Pluto Bom Jardim de Gois, Provncia Tocantins.

40

Resumo 40

Abstract 41

viii

Introduo 41

Metodologia 42

Geologia do PBJG 43

- Petrografia 46

Qumica mineral 50

- Anfiblio 50

- Biotita 52

- Plagioclsio 54

- Minerais opacos 56

- Presso e temperatura 57

Integrao dos dados e discusso 61

Concluses 62

Referncias Bibliogrficas 63

CAPTULO 5 LITOGEOQUMICA DO PLUTO BOM JARDIM DE GOIS (PBJG)

5.1 xidos e Elementos Traos 65

5.2 Saturao em Alumina 71

5.3 Elementos Terras Raras (ETR) 71

5.4 Diferenciao magmtica 74

5.5 Sries Magmticas 75

5.6 Ambiente tectnico 76

CAPTULO 6 - GEOCRONOLOGIA LA-ICP-MS (U-Pb EM ZIRCO) 79

CAPTULO 7 - INTEGRAO DOS DADOS E CONCLUSES 81

CAPTULO 8 - REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 83

ix

LISTA DE FIGURAS


Figura 1. 1: Mapa de localizao e vias de acesso da rea de estudo. (A) Modificado de Bizzi et.

al. (2003). (B e C) Mapa digital online, google Earth map.


Figura 2. 1: Mapa esquemtico localizando a rea de estudo e os principais elementos do sistema

orogentico Brasiliano / Pan-Africano (modificado de Viana et al., 1995).

Figura 2. 2: Mapa Geolgico da Provncia Tocantins (modificado de Pimentel et al., 2004), com

localizao da rea de estudo e as unidades circunvizinhas.

Figura 2. 3: Mapa geolgico do Arco Magmtico de Arenpolis (Pimentel et al., 1999, 2000).


Figura 3. 1: Aspectos microscpicos de biotita gnaisse (amostra MK10). (A) Relquias de biotita

porfiroblstica em matriz cloritizada. (B) Veio de quartzo policristalino em rocha de textura fina constituda

por carbonato, epdoto e sericita. Abreviaturas usadas: Qz quartzo; Bt biotita; Clr clorita; Cbt

carbonato; Ep epdoto; Sc - sericita.

Figura 3. 2: Aspectos macroscpicos de rochas metassupracrustais. (A) Metariolito cinza escuro

com textura equigranular fina (ponto MK 24). (B) Paragnaisse cinza esverdeado (ponto MK22).

Figura 3. 3: Aspecto de campo de rocha metavulcnica (ponto MK24). (A) veio de quartzo

boudinado, muito estirado (I). (B) Sheet de biotita gnaisse (II) paralelo foliao milontica do metariolito.

Figura 3. 4: Aspectos microscpicos de rocha metavulcano-sedimentar. (A) Metariolito com

textura granolepidoblstica e foliao marcada por orientao de micas e quartzo (ponto MK14). (B)

Cordierita-sillimanita biotita xisto, destacando cordierita e incluses de biotita, quartzo e muscovita

(amostra MK5B). Abreviaturas usadas: Qz quartzo; Bt biotita; Msc muscovita; Crd cordierita, Opc

Minerais opacos.

Figura 3. 5: Fotomicrografias da rocha metassedimentar (amostra MK5B). Porfiroblasto de

cordierita + minerais opacos + biotita + quartzo + muscovita; detalhe de fibrolita circundando cristais de

cordierita, que bordeja a andalusita. Nicis paralelos e cruzados, respectivamente em (A) e (B).

Abreviaturas usadas: Qz quartzo; Bt biotita; Opc minerais opacos; Msc muscovita; Crd cordierita;

And andalusita; Fbr - fibrolita.

Figura 3. 6: Feies macroscpicas de rochas do pluto estudado. (A) Tonalito equigranular

mdio contendo xenlito correlacionado unidade metavulcnica (ponto MK1). (B) Variao textural de

amostras representativas do PBJG: (I) tonalito cinza, equigranular, mdio; (II) tonalito cinza,

inequigranular, de textura mdia a grossa; (III) granodiorito cinza esbranquiado, equigranular, de textura

mdia.

Figura 3. 7: Aspectos de campo observados nos pontos MK1 (A) e MK15 (B). (A) Granodiorito

mostrando contato sinuoso a interdigitado com tonalito. (B) Tonalito intrudido por dique de leucogranito de

direo 80 Az.

Figura 3. 8: Classificao das rochas do PBJG nos diagramas Q-(A+P)M e QAP de Streckeisen

(1976), Q = Quartzo, A = Feldspato alcalino (K-feldspato + plagioclsio com 5%), M= total de minerais mficos. Sries magmticas segundo Lameyre e Bowden (1982): Toletica

(T), Alcalina (A), Clcio alcalina de baixo, intermedirio e alto potssio (a, b e c, respectivamente).

Figura 3. 9: Texturas no PBJG. (A) Plagioclsio prismtico e alongado, maclado, e seo basal de

hornblenda com geminao simples e clivagens caractersticas (granodiorito, amostra MK1B, nicis

x

cruzados). (B) Plagioclsio prismtico tabular com ncleo saussuritizado em contato com titanita

losangular e biotita (tonalito, amostra MK8, nicis cruzados). Abreviaturas usadas: Hb hornblenda; Pl

plagioclsio; Bt biotita; K-F K-feldspato; Tit - titanita.

Figura 3. 10: Texturas no PBJG. (A) Concentrao de minerais opacos, inclusos em hornblenda,

em contato com quartzo intersticial (tonalito, amostra MK8, nicis paralelos). (B) Textura equigranular

grossa de hornblenda tonalito (amostra MK19A, nicis paralelos). Abreviaturas usadas: Hb hornblenda;

Qz quartzo, Opc minerais opacos.

Figura 3. 11: Texturas no PBJG. (A) Relictos de clinopiroxnio no ncleo de hornblenda verde

em contato com biotita e quartzo (tonalito, amostra MK20, nicis paralelos). (B) Textura equigranular

mdia de dique de leucogranito mostrando relaes entre plagioclsio (alterado para mica branca nas partes

centrais) e microclina (amostra MK15B, nicis cruzados). Abreviaturas usadas: Cpx clinopiroxnio; Hb

hornblenda; Bt biotita; Qz quartzo.

CAPTULO 4 ARTIGO

Figura 1: (A) Mapa esquemtico localizando a rea de estudo, mostrando os principais elementos

do sistema orogentico Brasiliano/Pan-Africano (modificado de Viana et al., 1995). (B) Mapa geolgico

simplificado do Pluto Bom Jardim de Gois (Coimbra, 2015).

Figura 2: Fotografias das relaes do pluto estudado e rochas encaixantes. (A) Tonalito com

xenlito anguloso da unidade metavulcnica. (B) Aspecto macroscpico de tonalito. (C) Granodiorito em

contato com tonalito. (D) Dique de leucogranito intrusivo em tonalito.

Figura 3: Classificao das rochas do PBJG nos diagramas Q-(A+P)M e QAP de Streckeisen

(1976), Q = Quartzo, A = Feldspato alcalino (K-feldspato + plagioclsio com 5%), M= total de minerais mficos. Sries magmticas segundo Lameyre e Bowden (1982): Toletica

(T), Alcalina (A), Clcio alcalina de baixo, intermedirio e alto potssio (a, b e c, respectivamente).

Figura 4: Imagens microscpicas apresentando as relaes texturais no tonalito. (A)

Concentrao de cristais de magnetita, inclusos em hornblenda. (B) Associao titanita + opacos +

hornblenda + quartzo. (C) Hornblenda hexagonal maclada e plagioclsio com geminao polissinttica. (D)

Detalhe de fenocristal de plagioclsio mostrando partes centrais alteradas para mica branca + calcita.

Abreviaturas usadas: Hb hornblenda; Bt biotita; Pl plagioclsio; Qz quartzo; Mgt magnetita.

Figura 5: Diagrama de classificao de anfiblios clcicos (Leake et al., 1997). Anlise

representativa das rochas intermedirias do pluto Bom Jardim de Gois (PBJG), fcies monzograntica

(BJP11B1) e enclave mfico (BJP4B) do Granito Serra Negra (dados de Guimares, 2007).

Figura 6: Classificao qumica de biotitas, comparando as anlises do pluto Bom Jardim de

Gois (PBJG) e enclaves mficos do Granito Serra Negra (amostra BJP4B de Guimares, 2007). (A)

Diagrama de Speer (1984). (B) Diagrama de Foster (1960). (C) Discriminao enre biotitas primria e

secundria em diagrama de Nachit et al. (2005). (D) Biotita e sries magmticas segundo Abdel-Rahman et

al. (1994).

Figura 7: Composio de plagioclsios do PBJB no diagrama Or-Ab-An, comparados s isotermas calculadas no software SOLVCALC (Wen e Nekvasil, 1994) para 4,3 kbar, com base em Fuhrman e Lindsley (1988).

Figura 8: Diagramas relacionando Fe/(Fe+Mg) vs AlT de anfiblios (Anderson e Smith, 1995),

mostrando os possveis intervalos de presso de cristalizao para as anlises do PBJG em comparao com

aquelas do Granito Serra Negra, fcies monzograntica (BJ11B1) e enclave mfico (BJP4B), de acordo com

dados de Guimares (2007).

Figura 9: Diagrama Zr vs. M com isotermas definidas em (A) por Watson e Harrison (1983) e os

campos de temperatura estabelecidos por Boehnke et al. (2013) em (B).

xi

Figura 10: Diagrama relacionando a razo Fe/(Fe+Mg) vs AlIV

e O2 de anfiblios (Anderson e

Smith, 1995), comparando as anlises do pluto Bom Jardim de Gois (PBJG) com a fcies monzograntica

(BJ11B1) e enclave mfico (BJP4B) do Granito Serra Negra.


Figura 5. 1: Diagrama de classificao aplicado para as rochas estudadas, segundo Le Bas et al.

(1986) com a divisria alcalino-subalcalino de Kuno (1966).

Figura 5. 2: Diagramas Harker aplicado s rochas estudadas.

Figura 5. 3: Diagramas Harker aplicado s rochas estudadas.

Figura 5. 4: Diagramas Harker para xidos (% peso), utilizando SiO2 como ndice de

diferenciao e os possveis cumulados minerais. Plagioclsio usado labradorita (An69%). Seta indicando o

sentido de diferenciao magmtica.

Figura 5. 5: Classificao das rochas plutnicas estudadas no diagrama de Shand (1943),

considerando a razo molecular A/NK vs A/CNK, em diagrama de Maniar e Picolli (1989).

Figura 5. 6: Diagramas apresentando os espectros dos Elementos Terras Raras, normalizados ao

condrito de Sun e Mcdonough (1989).

Figura 5. 7: Grficos caracterizando o comportamento compatvel ou incompatvel de alguns

elementos, sugerindo a evoluo da fcies dominante por mecanismo de cristalizao fracionada.

Figura 5. 8: Diagramas usados na definio de sries magmticas do PBJG: (A) Wright (1969);

(B) Rogers e Greenberg 1981; (C e D) Frost et al. (2001) diferenciando a tipologia de rochas granticas.

Figura 5. 9: Diagramas discriminantes de ambientes tectnicos para as rochas do pluto Bom

Jardim de Gois. (A) Grfico Rb vs. Y+Nb de Pearce et al. (1984), modificado por Pearce (1996). (B)

Grfico Nb/100-Y/44Rb/100 (Thiblemont e Cabanis 1990).

Figura 5. 10: Diagramas multielementares para as amostras do pluto Bom Jardim de Gois,

normalizadas em relao a ORG (Granito de Cadeia Meso-Ocenica) de Pearce et al. (1984). Para efeitos

comparativos, tambm esto plotadas mdias de granitoides de arco vulcnico, intraplaca e ps-colisional

segundo Pearce et al. (1984).

CAPTULO 6 - GEOCRONOLOGIA LA-ICP-MS (U-Pb EM ZIRCO)

Figura 6. 1: Diagrama concrdia obtido de zirces do PBJG (amostra MK1B). As idades foram

calculadas de acordo com o Modelo 1 (Isoplot 3.0; Ludwig, 2003). As elipses representam idades mdias 207

Pb/235

U e 206

Pb/238

U.

xii

LISTA DE TABELAS


Tabela 3. 1: Composio modal das rochas do pluto Bom Jardim de Gois.

CAPTULO 4 ARTIGO

Tabela 1: Composio modal das rochas do pluto Bom Jardim de Gois.

Tabela 2: Anlises de anfiblios (calculados para 23 oxignios) do PBJG (tonalito MK8) obtidas

por microssonda eletrnica.

Tabela 3: Anlises de biotitas (calculadas para 22 oxignios) do PBJG (tonalito MK8) obtidas por

microssonda eletrnica.

Tabela 4: Anlises de plagioclsio (calculado para 32 oxignios) do PBJG (tonalito MK8), obtidas

por microssonda eletrnica.

Tabela 5: Qumica de minerais opacos (calculadas para 4 oxignios) do PBJG, obtidas por

microssonda eletrnica.

Tabela 6: Sntese dos parmetros intensivos de cristalizao do PBJG, de acordo com

geotermmetros e geobarmetros de diferentes autores.

Tabela 7: Temperatura de saturao de Zr calculada para composio qumica de rocha total de

amostras do PBJG.


Tabela 5.1: Composio qumica de rocha total para o pluto Bom Jardim de Gois *DP Desvio

padro; PF Perda ao fogo.

Tabela 5.2: Composio qumica em elementos terras raras das rochas do pluto Bom Jardim de

Gois.

CAPTULO 6 - GEOCRONOLOGIA LA-ICP-MS (U-Pb EM ZIRCO)

Tabela 6. 1: Anlises isotpicas U-Pb em zirco da amostra MK1B.

Captulo 1 Introduo Coimbra, K. T. O.

Petrologia do pluto Bom Jardim de Gois (PBJG): Implicao na evoluo Neoproterozoica da Provncia

Tocantins 13


1.1 Apresentao do tema

A rea de estudo localiza-se no municpio de Bom Jardim de Gois, compreendendo unidades

da Provncia Tocantins, entre a faixa de dobramento Paraguai e o Arco Magmtico de Gois. Na

regio estudada, ocorrem corpos intrusivos ps-colisionais, originados durante o amalgamento dos

crtons Amaznico e So Francisco, no Neoproterozico (Almeida et al., 1981). O foco desta

pesquisa o pluto Bom Jardim de Gois (PBJG), que est alojado em ortognaisses e

metasupracrustais pertencentes ao Arco Magmtico de Arenpolis.

Esta pesquisa tem como objetivo a investigao da origem e evoluo do PBJG, enfatizando

os seguintes tpicos: mapeamento geolgico; caracterizao de fcies petrogrficas e texturas;

litogeoqumica; qumica mineral; geocronologia (U-Pb em zirco).

O desenvolvimento do trabalho teve o apoio do Programa de Ps-Graduao em

Geodinmica e Geofsica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (PPGG/UFRN), do

Departamento de Geologia da UFRN, do projeto PRONEX (Programa Ncleos de Excelncia do

CNPq), coordenado pela profa. Dra. Rbia Ribeiro Viana do Departamento de Recursos Naturais da

Universidade Federal de Mato Grosso (DRM/UFMT) e da CAPES (Coordenao de

Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior) por concesso de bolsa de estudos.

A Dissertao, um dos requisitos necessrios para obteno do titulo de Mestre em

Geodinmica, rea de concentrao Evoluo Litosfrica e Processos Geodinmicos, pelo Programa

de Ps-Graduao em Geodinmica e Geofsica (PPGG) da Universidade Federal do Rio Grande do

Norte, compe-se de oito captulos, estruturados conforme segue.

Captulo 1 - Introduo.

Captulo 2 - Contexto geolgico regional.

Captulo 3 - Litoestratigrafia da rea mapeada

Captulo 4 - Artigo intitulado Qumica mineral e condies de cristalizao do Pluto Bom Jardim de

Gois, Provncia Tocantins, Centro Oeste do Brasil submetido ao Boletim IG-USP Srie Cientifica.

Captulo 5 - Litogeoqumica do pluto Bom Jardim de Gois (PBJG).

Captulo 6 - Geocronologia LA-ICP-MS (U-Pb em zirco).

Captulo 7 - Integrao de dados e concluses

Captulo 8 - Referncias Bibliogrficas.



Tocantins 14

1.2 Localizao e vias de acesso

A rea em foco situa-se na poro sudoeste do Estado de Gois, no municpio de Bom Jardim

de Gois, correspondendo a um polgono com rea de 240 km2, delimitado pelas coordenadas UTM

(zona SE22-VB) 8197716 m S e 8213009 m S e 362050 m E e 377670 m E, abrangendo a poro

noroeste da Folha SD22-VB do projeto Ipor/CPRM. O acesso principal, a partir da capital estadual,

Goinia / GO, se faz pela rodovia GO-060, distante aproximadamente 368 km (Fig. 1.1).

Figura 1. 1: Mapa de localizao e vias de acesso da rea de estudo. (A) Modificado de Bizzi et al. (2003). (B e C) Mapa digital online, google Earth map.



Tocantins 15

1.3 Materiais e mtodos

- Dados preliminares

Reviso bibliogrfica

Foi realizado o levantamento bibliogrfico de trabalhos que versam sobre o contexto

geolgico da Provncia Tocantins e tambm sobre o acervo cartogrfico pr-existente disponivel no

GEOBANK-CPRM (Servio Geolgico do Brasil), assim como imagens de sensores orbitais

LANDSAT, CBERS, SRTM disponibilizados pelo INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais).

Cartografia geolgica/levantamento de campo

A base cartogrfica utilizada para confeco do mapa geolgico preliminar foi elaborada a

partir de seleo de cena da Folha IPOR (SD.22 - VB) em escala 1:250.000 (Moreton et al. 2000).

O tratamento de imagens de satlite e compilao de dados georeferenciados (localizao de

afloramentos, drenagens, cotas topogrficas, unidades geolgicas e vias de acesso) foram realizados

de acordo com acervo disponibilizado no banco de dados online SIG Gois

(http://www.sieg.go.gov.br/).

Os trabalhos de campo consistiram em descries macroscpicas e mesoscpicas e coleta

sistemtica de amostras para estudos de laboratrio (confeco de sees delgadas, qumica mineral,

litogeoqumica, geocronologia.

- Laboratrio

Petrografia

Foram confeccionadas sees delgadas 15 amostras do pluto e 15 do embasamento no

Departamento de Geologia da UFRN, visando caracterizar feies mineralgicas, texturais e

identificao de associaes minerais para classificao das rochas e compreenso de aspectos

petrolgicos.

Geoqumica de rocha total

Os resultados geoqumicos discutidos neste trabalho foram obtidos a partir da anlise qumica

em rocha total de 15 amostras representativas do Pluto Bom Jardim de Gois. As amostras foram

preparadas no Laboratrio Multiusurios de Tcnicas Analticas (LAMUTA) do DRM-UFMT

utilizando o moinho de disco (marca AMEF) modelo AMP1-S com panela de carbeto de tungstnio,

depois de reduzidas a p foram enviadas para serem analisadas no laboratrio ALS Minerals

(Goinia, GO). As anlises foram feitas pelo mtodo ICP-AES (Plasma de Induo Acoplado -



Tocantins 16

Espectrometria de Emisso Atmica). Os procedimentos das anlises seguiram a rotina

disponibilizada no catlogo analtico da ALS Minerals (disponvel em:

http://www.alsglobal.com/en/Our-Services/Minerals/Geochemistry/Downloads).

Qumica Mineral

Foram realizadas 23 anlises de qumica mineral em anfiblio, biotita, plagioclsio e minerais

opacos da amostra MK8. Os cristais foram analisados no Laboratrio de Microssonda Eletrnica do

Instituto de Geocincias da UnB, em uma microssonda eletrnica modelo EMP-JEOL JXA-8230,

equipada com quatro espectrmetros operando com voltagem de 15 kV, corrente de 10-8 nA, feixe

de eltrons com dimetro de 1 m e tempo de contagem de 10 s para cada elemento, utilizando

minerais sintticos e naturais como padres. Os erros analticos so da ordem de 0,5-2% para SiO2,

Al2O3, Fe2O3, MgO, MnO, CaO e TiO2, e 4,5-5,6% para Na2O e K2O. A aquisio dos dados

analticos contou com a colaborao de Antonio Carlos Galindo (UFRN) e Nilson Francisquini

Botelho (UnB).

Geocronologia U-Pb em zirco

Cerca de 10 kg da amostra MK1B foram reduzidos frao adequada para separao de

zirco visando determinar a idade de cristalizao do pluto estudado. A preparao foi realizada

inicialmente em britadores e moinhos do Departamento de Recursos Minerais da Universidade

Federal de Mato Grosso. A frao de dimenses milimtricas foi encaminhada para preparao e

montagem de zirces no Instituto de Geocincias da UnB, seguindo a metodologia descrita em Buhn

et al. (2009). Diferentes fraes de minerais foram obtidas separadas por densidade. As fraes de

minerais pesados foram peneiradas em lotes de diferentes granulaes. Cada frao de mesma

granulao foi classificada pelo separador magntico isodinmico do tipo Frantz, finalizando com

separao manual dos cristais de zirco com auxlio de microscpio. Aps montados com resina

epxi, abrasados, polidos convenientemente e limpos por soluo HNO3 2%, os cristais so

analisados em um equipamento New-Wave UP213 Nd:YAG laser (y = 213 mm), conectado a um

ICP-MS multi-coletor Thermo Finnigan Neptune. A mistura de hlio e argnio utilizada para

transporte das partculas at o espectrmetro. Para cada amostra, so calibrados diversos parmetros

a fim de aperfeioar a leitura, como a frequncia e a intensidade do laser e o volume de argnio e

hlio para evitar o fracionamento de Pb e U durante a ablao, o dimetro do spot foi 30 m. O

equipamento permite vrias leituras, os dados correspondentes aos intervalos mais estveis so

transferidos para uma planilha do Excel, para o clculo das idades U-Pb, que considera os valores do

branco laboratorial e do zirco padro GJ-1, alm de realizar a propagao dos erros.

http://www.alsglobal.com/en/Our-Services/Minerals/Geochemistry/Downloads



Tocantins 17

- Integrao dos dados e Redao dos Captulos da Dissertao

Esta etapa compreendeu os tpicos descritos abaixo.

- Descrio petrogrfica utilizando o microscpio tico. Foi utilizado o software Hardledge (Abel et

al., 2015) para contagem de pontos e classificao modal

- Interpretao dos dados U-Pb, utilizando o software ISOPLOT verso 3.0 (Ludwig, 2003).

- Caracterizao litogeoqumica e qumica mineral.

- Integrao dos dados de campo e das anlises laboratoriais para confeco da cartografia geolgica

em escala de semi-detalhe 1:50.000, delimitando o contato do PBJG com o embasamento e as

demais unidades presentes na rea de estudo (anexo 1); os softwares utilizados foram ArcGis e ER

Mapper.

- Submisso do artigo cientfico ao Boletim IG-USP Srie Cientifica e defesa da Dissertao de

Mestrado.

Captulo 2 Contexto geolgico regional Coimbra, K. T. O.


Tocantins 18


2.1 Introduo

Extensas reas do territrio brasileiro foram afetadas pela orogenia Pan-Africana / Brasiliana

(750-550 Ma), resultado da aglutinao de blocos cratnicos durante a formao do supercontinente

Gondwana. Estas regies so formadas por faixas mveis que margeiam os crtons e que mostram

continuidade nos continentes africano e sul-americano. No Brasil, citam-se como regies que se

mantiveram tectonicamente ativas at o final do Pr-Cambriano as provncias Tocantins, Mantiqueira

e Borborema (Almeida et al., 1981).

O Pluto Bom Jardim de Gois, objeto desse estudo, est inserido na poro oriental da

Provncia Tocantins, mais especificamente entre a Faixa Paraguai e o Arco Magmtico de Gois, no

domnio do Arco de Arenpolis, onde esto concentradas as principais manifestaes granticas do

oeste de Gois.

2.2 Provncia Tocantins

A Provncia Tocantins, situada no Brasil central, constitui uma das dez provncias estruturais

brasileiras definida por Almeida et al. (1981), tendo sido formada pela convergncia entre os crtons

Amaznico, So Francisco/Congo e, possivelmente, o bloco cratnico Paran (Fig. 2.1),

contribuindo para a formao do Gondwana ocidental (Brito Neves e Cordani, 1991). Esta provncia

constituda pelas faixas de dobramento Paraguai e Araguaia (bordas sul e leste do Crton

Amaznico, respectivamente), Arco Magmtico de Gois e Faixa Braslia (borda oeste do Crton

So Francisco). cortada pelo lineamento Transbrasiliano e sotoposta a coberturas Fanerozoicas, a

norte (Bacia do Parnaba) e sul (Bacia do Paran).

2.3 Faixa de dobramentos Paraguai

A Faixa Paraguai constitui uma faixa de dobramentos de aproximadamente 1.200 km de

comprimento, apresentando formato convexo (Fig. 2.1) em direo ao antepas, e estende-se desde o

Paraguai e Bolvia passando por Corumb at Cuiab, onde inflete para a Bacia do Bananal /

Araguaia. Para sua compartimentao geotectnica, Ruiz et al. (1999) propuseram a individualizao

de trs domnios: Domnio Tectnico das Coberturas de Antepas, Domnio Tectnico Externo e

Domnio Tectnico interno.



Tocantins 19

Figura 2. 1: Mapa esquemtico localizando a rea de estudo e os principais elementos do sistema orogentico Brasiliano / Pan-Africano (modificado de Viana et al., 1995).

O Domnio Tectnico das Coberturas de Antepas e externo so compostos pelas formaes

Bauxi, Puga, Araras, Raizama e Diamantino, porm as unidades do primeiro recobrem, em

discordncia angular, largos trechos do embasamento pr-brasiliano, constitudos por unidades

metassedimentares que constituem extensas reas de estratos sub-horizontais a levemente ondulados,

estando apenas afetados por basculamentos provocados por falhas normais, enquanto o domnio

externo ocorre em regies fortemente afetadas pela orognese brasiliana, mostrando intenso

dobramento linear, com vergncia em direo ao antepas cratnico. O Domnio Tectnico Interno

constitudo pelos Grupos Cuiab, Nova Xavantina, rochas vulcnicas da regio de Mimoso e por

batlitos e stocks, no deformados, tardi- a ps-tectnicos (Ruiz et al., 1999).

As sequncias metassedimentares da Faixa Paraguai foram deformadas entre 550500 Ma,

sendo associadas a intruses magmticas ps-orognicas, divididas em Sute So Vicente e Serra

Negra (Lacerda Filho et al., 2004, 2006; Godoy et al., 2007, 2010; Manzano, 2009). A Sute So

Vicente localiza-se na poro centro sul e ao norte do estado de Mato Grosso. Os granitos da poro

sul foram denominados Taboco, Rio Negro, Coxim e Sonora, compostos por monzogranitos e

granodioritos (Manzano et al., 2008). Anlises U-Pb realizadas em cristais de zirco mostraram

idade de 540 Ma para essas rochas. Os granitos da poro norte (So Vicente, Araguaiana e Lajinha)

possuem idades de cristalizao entre 509-505 Ma (Manzano, 2009).



Tocantins 20

J a Sute Serra Negra constituda por diversos corpos granticos ps-tectnicos, de natureza

alcalina, rapakivticos, que so alojados em terrenos granito-gnissicos, ou nas rochas supracrustais

das sequncias metavulcano-sedimentares do oeste do Estado de Gois.

2.4 Arco Magmtico de Gois

Localizado na poro central da Provncia Tocantins, na transio entre o Macio de Gois e

a poro interna da Faixa Braslia (Fig. 2.2), o Arco Magmtico de Gois considerado um orgeno

acrescionrio formado entre 900 e 600 Ma, sendo subdividido em Arco Magmtico Arenpolis e

Arco Magmtico Mara Rosa, situados a sul e norte, respectivamente (Pimentel et al., 2000). Em

termos litolgicos, o Arco Magmtico de Gois compe-se de ortognaisses tonalticos e

granodiorticos, associados a rochas metavulcnicas e metassedimentares, afetadas em graus variados

por zonas de cisalhamento do final do Neoproterozoico.

Em ambos os arcos magmticos ocorrem intruses granticas (biotita granito e leucogranito a

duas micas) e gabro-diorticas, pouco ou no deformadas, que constituem uma associao bimodal

tardi- a ps-orognica, com idades que variam entre 630 e 590 Ma (Pimentel et al., 1999), alm de

corpos intrusivos de composio mfica-ultramfica (Pimentel et al., 2000). O Arco Magmtico

Arenpolis compreende unidades supracrustais e ortognaisses clcio-alcalinos, com associaes

minerais indicando que foram afetados por metamorfismo na fcies anfibolito (Pimentel et al., 1996,

2004).



Tocantins 21

Figura 2. 2: Mapa Geolgico da Provncia Tocantins (modificado de Pimentel et al., 2004), com localizao da rea de estudo e as unidades circunvizinhas.

- Arco Magmtico Mara Rosa

Sequncias supracrustais, ortognaisses e corpos intrusivos tardios a ps-orognicos

representam o Arco Magmtico Mara Rosa (Pimentel et al. 2000). As supracrustais so compostas

por anfibolitos, metatufos, metagrauvacas, mica xistos, metacherts, formao ferrfera, quartzitos e

meta-ultramficas, todas metamorfizadas em fcies xisto verde a anfibolito. J os ortognaisses so

de composio tonaltica a diortica, comumente com texturas gneas preservadas.

Dataes U-Pb e Rb-Sr e anlises litogeoqumicas e isotpicas (Sm/Nd) das sequncias

metavulcnicas e ortognissicas da regio de Mara Rosa indicam que seus protlitos gneos de

natureza clcica a clcio-alcalina so provenientes do manto empobrecido de em um sistema de

arco(s) magmtico(s), gerados em torno de 856-862 Ma (Viana et al., 1995).



Tocantins 22

Idades U-Pb em titanita das rochas da regio Mina de Posse, mostram que o ltimo

importante evento tectnico na rea ocorreu h 630 Ma, sendo esta idade interpretada por Viana et

al. (1995) como a melhor estimativa para o fechamento do oceano, coliso continental e pela

formao de extensas zonas de cisalhamento de direo NNE.

- Arco Magmtico Arenpolis

Com aproximadamente 200 km de extenso, o Arco Magmtico Arenpolis abrange desde

regio do municpio de Bom Jardim de Gois at leste de Anicuns (Fig. 2.3). As unidades

supracrustais e ortognaisses clcio-alcalinos, so afetados por metamorfismo de fcies xisto verde e

anfibolito, e justapostos ao logo de falhas de direo NNW e NNE (Pimentel et al., 1996, 2004). As

unidades supracrustais so rochas metavulcanossedimentares, denominadas de: Bom Jardim de

Gois, Arenpolis, Ipor, Amorinpolis, Jaupaci e Anicuns-Itabera (Pimentel et al., 2000, 2004).

Intruses granticas ps-orognicas do Arco de Arenpolis so denominadas de: Serra Negra,

Serra do Iran, Caiap, Ipor, Israelndia e Serra do Impertinente (Fig. 2.3). Geoquimicamente, so

comparveis a granitos do tipo I Caledoniano e do tipo A. So usualmente intruses de textura

equigranular, isotrpica, com contatos intrusivos com as encaixantes (Pimentel e Fuck, 1987a).

O Granito Serra Negra estende-se desde o municpio de Piranhas at os limites de Bom

Jardim de Gois. Mostra textura bastante homognea, equigranular, com granulao mdia a grossa.

So observados efeitos nos contatos, como foliao incipiente. Os litotipos apresentam colorao

avermelhada, tendo biotita como fase mfica principal (Pimentel e Fuck 1994). As caractersticas

qumicas apontam para granitos levemente peraluminosos, de natureza clcio-alcalina (Guimares,

2007).

Diques de diabsio toletico, originados em ambiente intraplaca, e intercalaes de basaltos

com tufos cinerticos e cristalinos, esto associados ao Granito Serra Negra. Caractersticas

geoqumicas de granitos e basaltos indicam ambientes tpicos de um magmatismo gerado a partir de

um sistema de arco de ilha primitivo para um ambiente de coliso ps-continental, marcado por

intruses granticas ps-tectnicas ricas em lcalis (Guimares, 2007).

O contato intrusivo do Granito Serra do Iran com a unidade metavulcano-sedimentar

evidenciado por xenlitos de rochas metavulcnicas no pluto. Os litotipos predominantes so de

textura equigranular, compostos litologicamente por gabro diorito e biotita granito, com

enriquecimento de feldspato potssico (Pimentel e Fuck, 1987a). J o Granito Caiap, localizado ao

norte do municpio de Arenpolis, compe-se de gabro, quartzo diorito, quartzo monzodiorito e



Tocantins 23

monzogranito. A textura do pluto equigranular mdia a grossa, localmente porfirtica, sendo

comumente observados enclaves de rochas metamficas (Pimentel e Fuck, 1987b).

Ao norte do municpio de Jaupaci, o Batlito Granito Serra do Impertinente caracterizado

por duas fases principais, sendo uma precoce porfirtica, composta por biotita granito, com textura

fina a mdia, caracterizada por megacristais de K-feldspato, quartzo, plagioclsio e biotita, e outra

fase tardia, equigranular, compreendendo biotita granito de textura isotrpica (Pimentel et al., 1999).

O Granito Ipor, um batlito situado ao norte da cidade homnima, possui contato intrusivo

evidenciado por xenlitos da sequncia metavulcano-sedimentar Jaupaci. Os litotipos, lcaligranitos

e quartzo monzonitos, possuem caractersticas geoqumicas indicando natureza clcio-alcalina de

alto potssio, meta a peraluminosa (Rodrigues, 1996).

A fcies dominante do Granito Israelndia, um biotita granito, possui textura grossa e

enclaves mficos resultantes da mistura de magmas flsicos e mficos, que ocorrem, geralmente, em

grandes profundidades e altas temperaturas (Pimentel e Fuck, 1987a; Amaro, 1989). Mais raramente,

ocorrem quartzo monzonito, monzogranito, granodiorito e biotita granito.



Tocantins 24

Figura 2. 3: Mapa geolgico do Arco Magmtico de Arenpolis (Pimentel et al., 1999, 2000).

Captulo 3 Litoestratigrafia da rea mapeada Coimbra, K. T. O.


Tocantins 25


3.1 Introduo

As unidades litolgicas da regio de Bom Jardim de Gois (mapa de afloramentos e

geolgico, anexos 1 e 2, respectivamente) foram individualizadas por meio de critrios de intruso /

incluso (presena de xenlitos) e caractersticas estruturais (foliaes e lineaes). A sequncia

cronolgica estabelecida a partir do levantamento de campo (em escala 1:50.000) constituda por:

i) embasamento, representado por ortognaisses e metassupracrustais; ii) Grupo Cuiab, composto de

filitos e quartzitos; iii) Pluto Bom Jardim de Gois, objeto do presente estudo, formado por tonalito

(rocha dominante), granodiorito, quartzo monzodiorito e leucogranito; iv); formaes Aquidauana e

Furnas (Bacia do Paran); vi) coberturas quaternrias.

3.2 Embasamento

As exposies do embasamento so raras, ocorrendo principalmente em drenagens na forma

de lajedos e blocos, e por vezes como xenlitos decimtricos ou mtricos no pluto. As relaes de

contato entre o complexo granitoide gnissico e a sequncia metassupracrustal do Arco Magmtico

de Arenpolis so tectnicas, e o truncamento pelo pluto, indica contato trmico (Pimentel et al.,

1991). Devido extensa cobertura quaternria presente na rea estudada, no foi possvel definir

com preciso estes contatos, que foram inferidos de acordo com interpretaes de imagens de

sensores remotos.

- Ortognaisses

So frequentemente milonitizados, em parte bandados e localmente com texturas gneas

preservadas. Plagioclsio, biotita e quartzo compem a mineralogia essencial. A matriz

granolepidoblstica mdia a fina, constituda por epdoto, quartzo e plagioclsio extremamente

saussuritizado. O intenso grau de intemperismo ocasionou substituio dos minerais constituintes da

matriz por carbonatos e clorita (Fig. 3.1A). Porfiroblastos de biotita marrom com tamanho de at 2 mm

definem a orientao da rocha. Gros de quartzo xenoblstico com tamanhos < 2 mm esto disseminados

por toda rocha, formando tambm veios recristalizados (Fig. 3.1B).



Tocantins 26

Figura 3. 1: Aspectos microscpicos de biotita gnaisse (amostra MK10). (A) Relquias de biotita porfiroblstica em matriz cloritizada. (B) Veio de quartzo policristalino em rocha de textura fina constituda

por carbonato, epdoto e sericita. Abreviaturas usadas: Qz quartzo; Bt biotita; Clr clorita; Cbt

carbonato; Ep epdoto; Sc - sericita.



Tocantins 27

- Metassupracrustais

Compreendem metadacitos, metariolitos e metassedimentos diversos. So rochas bandadas,

de textura fina, e colorao em tons de cinza, podendo ter venulaes silicosas concordantes com o

bandamento gnissico (Figs. 3.2A, 3.2B). Anlises macroscpicas mostram a presena de pirita e

magnetita em praticamente todos os litotipos. As rochas metavulcnicas ocorrem principalmente em

faixas milonticas. Nestes locais, so comuns o estiramento de quartzo e feldspatos e boudinage de

bandas silicosas. Corpos verticais (sheets) de biotita gnaisses extremamente estirados so

concordantes com a foliao milontica das metavulcnicas. Esta foliao tem mergulho forte (80)

para norte e mostra uma lineao de estiramento de baixo ngulo (12) para ENE.

O metadacito de textura lepidogranoblstica fina constitudo essencialmente por biotita,

quartzo, plagioclsio e microclina, com os acessrios turmalina e minerais opacos. Apresenta uma

foliao definida por orientao de lamelas de biotita, em parte realada por exsudados de quartzo

(Fig. 3.4A). O metariolito de textura granolepidoblstica equigranular fina possui frequentes relictos

de fenocristais de plagioclsio, K-feldspato, biotita e quartzo. Lamelas de mica branca fina (muscovita,

sericita) e de biotita cloritizada marcam a foliao da rocha. Os fenocristais de plagioclsio subdricos,

s vezes reorientados paralelamente foliao, mostram bordas recristalizadas. Minerais opacos

ocorrem disseminados na matriz. Como minerais secundrios, citam-se epdoto e carbonatos.

As rochas metassedimentares so lepidogranoblsticas, finas a mdias, com xistosidade

contnua marcada por orientao de biotita, muscovita e fibrolita, que desviam porfiroblastos de

cordierita e andalusita. A cordierita atinge 3 mm de tamanho, apresenta abundantes incluses de

minerais opacos e pode formar uma coroa em torno de cristais precoces de andalusita (Figs. 3.4B e

3.5A,B). A fibrolita segue a xistosidade principal da rocha (S2), apresentando-se ondulada ou

crenulada por evento posterior (Fig. 3.5A). Outros minerais que podem ocorrer so microclina,

plagioclsio, turmalina e pirita.



Tocantins 28

Figura 3. 2: Aspectos macroscpicos de rochas metassupracrustais. (A) Metariolito cinza escuro com textura equigranular fina (ponto MK 24). (B) Paragnaisse cinza esverdeado (ponto MK22).



Tocantins 29

Figura 3. 3: Aspecto de campo de rocha metavulcnica (ponto MK24). (A) veio de quartzo boudinado, muito estirado (I). (B) Sheet de biotita gnaisse (II) paralelo foliao milontica do metariolito.

.



Tocantins 30

Figura 3. 4: Aspectos microscpicos de rocha metavulcano-sedimentar. (A) Metariolito com textura granolepidoblstica e foliao marcada por orientao de micas e quartzo (ponto MK14). (B) Cordierita-

sillimanita biotita xisto, destacando cordierita e incluses de biotita, quartzo e muscovita (amostra MK5B).

Abreviaturas usadas: Qz quartzo; Bt biotita; Msc muscovita; Crd cordierita, Opc Minerais opacos.



Tocantins 31

Figura 3. 5: Fotomicrografias da rocha metassedimentar (amostra MK5B). Porfiroblasto de cordierita + minerais opacos + biotita + quartzo + muscovita; detalhe de fibrolita circundando cristais de cordierita, que

bordeja a andalusita. Nicis paralelos e cruzados, respectivamente em (A) e (B). Abreviaturas usadas: Qz

quartzo; Bt biotita; Opc minerais opacos; Msc muscovita; Crd cordierita; And andalusita; Fbr -

fibrolita.

3.3 Pluto Bom Jardim de Gois

O Pluto Bom Jardim de Gois um corpo semicircular com cerca 40 km de rea, alojado

nas unidades metassupracrustais e metaplutnicas do Arco Magmtico de Arenpolis. Mostra

relaes intrusivas com o embasamento, evidenciadas por xenlitos centimtricos a mtricos da



Tocantins 32

unidade metavulcnica (Fig. 3.6A). So rochas de tonalidade cinza (Fig. 3.6B), isotrpicas, com

textura equigranular mdia a grossa nas partes centrais, tendendo a tipos mais finos nas bordas do

corpo. Predominam tonalitos e granodioritos (Fig. 3.7A), com variao para quartzo monzodiorito.

Figura 3. 6: Feies macroscpicas de rochas do pluto estudado. (A) Tonalito equigranular mdio contendo xenlito correlacionado unidade metavulcnica (ponto MK1). (B) Variao textural de amostras

representativas do PBJG: (I) tonalito cinza, equigranular, mdio; (II) tonalito cinza, inequigranular, de textura

mdia a grossa; (III) granodiorito cinza esbranquiado, equigranular, de textura mdia.



Tocantins 33

Cita-se, ainda, a presena de diques de leucogranito, que interceptam as rochas j

mencionadas (Fig. 3.7B). Possuem com colorao esbranquiada, textura equigranular mdia. Podem

conter xenlitos centimtricos, com formas alongadas e subangulosas, correspondentes s unidades

metavulcnica e plutnica intermediria.

Figura 3. 7: Aspectos de campo observados nos pontos MK1 (A) e MK15 (B). (A) Granodiorito mostrando contato sinuoso a interdigitado com tonalito. (B) Tonalito intrudido por dique de leucogranito de

direo 80 Az.



Tocantins 34

Para classificao das rochas do PBJG, foram consideradas a composio modal e a

abundncia de minerais mficos (Tab. 3.1). As porcentagens modais foram obtidas atravs da

contagem de 1000 pontos por seo de amostras no coloridas para feldspatos, com o auxlio de um

microscpio petrogrfico Leica DMLP, acoplado a um contador de pontos manual e monitorado via

aplicativo Petroledge (Abel et al., 2015). A estimativa do teor de anortita do plagioclsio tomou

como base o ngulo de extino em sees (010) pelo mtodo Michel-Levy, assim como dados de

qumica mineral (realizada na amostra MK-8).

Quando plotadas no diagrama de Streckeisen (1976), as amostras leucocrticas e

melanocrticas so classificadas como tonalito, granodiorito e quartzo monzodiorito, enquanto a

amostra do dique de leucogranito plota na transio granodiorito monzogranito (Fig. 3.8).

Tonalitos e granodioritos, os litotipos dominantes, so equigranulares, grossos a inequigranulares

finos a mdios, localmente com fenocristais de anfiblio, biotita e plagioclsio. Os minerais

acessrios so microclima, clinopiroxnio, titanita, opacos e zirco, enquanto muscovita, sericita,

clorita, carbonato e epdoto compem as fases secundrias.

Figura 3. 8: Classificao das rochas do PBJG nos diagramas Q-(A+P)M e QAP de Streckeisen (1976), Q = Quartzo, A = Feldspato alcalino (K-feldspato + plagioclsio com 5%), M=

total de minerais mficos. Sries magmticas segundo Lameyre e Bowden (1982): Toletica (T), Alcalina (A),

Clcio alcalina de baixo, intermedirio e alto potssio (a, b e c, respectivamente).


Petrologia do pluto Bom Jardim de Gois (PBJG): Implicao na evoluo Neoproterozoica da Provncia Tocantins 35

Tabela 3. 1: Composio modal das rochas do pluto Bom Jardim de Gois.

LITOLOGIA Quartzo

Monzodiorito Tonalito Granodiorito Leucogranito

AMOSTRA Mk1B MK8 MK15A MK16C MK18 MK19A Mk19B MK20 MK21 MK31 Mdia DP MK12 MK13 MK3A MK1A Mdia DP MK15-B

Quartzo 12,4 13,5 17,5 22,4 22,5 8,3 22,0 24,9 24,6 18,8 19,4 5,5 17,7 18,3 18,1 18,2 18,1 0,3 34,1

Microclina 6,6 2,5 3,7 3,7 3,7 0,2 0,8 1,7 0,5 0,6 1,9 1,5 6,0 11,9 11,0 14,9 11,0 3,7 21,5

Plagioclsio 50,3 46,3 52,1 41,4 41,4 31,4 43,0 47,5 41,6 42,0 43,0 5,7 46,9 39,4 46,1 28,1 40,1 8,7 38,9

Biotita 8,5 9,3 11,0 7,6 7,6 5,2 5,0 16,0 4,0 15,3 9,0 4,4 9,4 2,6 5,2 15,6 8,2 5,7 3,4

Hornblenda 14,3 24,2 13,0 22,3 22,3 47,5 9,0 6,5 8,7 18,6 19,1 12,5 18,5 22,8 17,0 14,7 18,3 3,4 -

Clinopiroxnio 1,0 - 0,3 - - 3,0 10,0 1,1 8,5 2,3 4,2 4,0 - 1,0 0,3 2,2 1,2 1,0 -

Titanita 1,2 0,1 0,5 0,8 0,8 - 1,0 0,2 - 0,3 0,5 0,3 0,2 0,1 0,2 0,6 0,3 0,2 0,2

Zirco - - - - - 0,1 - - - 0,1 0,1 0,0 - - - 0,1 0,1 - -

Opacos 1,3 0,2 0,3 1,1 1,1 0,4 6,5 0,2 6,6 0,5 1,9 2,7 0,4 0,8 1,2 0,3 0,7 0,4 0,2

Apatita 0,1 - - - - 0,1 - - - 0,2 0,2 0,1 - - - 0,3 0,3 - - Minerais secundrios 4,3 3,9 1,6 0,6 0,6 3,8 2,7 1,9 5,5 1,3 2,4 1,7 0,9 3,1 0,9 5,0 2,5 2,0 1,7

Total 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 0 100 100 100 100 100 0 100

Q 17,9 21,7 36,1 39,4 33,3 20,8 33,4 33,6 36,9 30,6 31,8 6,5 25,1 26,2 24,1 29,7 26,3 2,4 36,1

A 9,5 4,0 22,8 1,3 5,5 0,5 1,2 2,3 0,7 1,0 4,4 7,1 8,5 17,1 14,6 24,4 16,2 6,6 22,8

P 72,6 74,3 41,2 59,3 61,2 78,7 65,3 64,1 62,4 68,4 63,9 10,6 66,4 56,6 61,3 45,9 57,6 8,7 41,2

mficos 26,3 33,8 25,1 31,8 31,8 56,2 31,5 24,0 27,8 37,1 33,2 9,6 28,5 27,3 23,9 33,5 28,3 4,0 3,8

A+P 56,9 48,8 55,8 45,1 45,1 31,6 43,8 49,2 42,1 42,6 44,9 6,6 52,9 51,3 57,1 43,0 51,1 5,9 60,4

*DP Desvio Padro; plagioclsio da amostra MK8 possui An32-34; Minerais secundrios: Carbonatos, epdoto, e mica branca.


Petrologia do pluto Bom Jardim de Gois (PBJG): Implicao na evoluo Neoproterozica da Provncia

Tocantins 36

O plagioclsio (determinado com andesina An32-34 na amostra MK8) ocorre em cristais

prismticos alongados, geminados na lei da Albita, com tamanhos de 2 a 6 mm (Fig. 3.9A).

comum o zonamento qumico normal, demonstrado por alteraes nas partes centrais para saussurita

(Fig. 3.9 B). A hornblenda possui pleocrosmo forte (X = verde claro, Y = bege, Z = verde

azulado), hbito subdrico ou andrico em sees alongadas ou hexagonais, atingindo tamanhos

entre 1-4 mm (Fig. 3.9A); pode alterar para clorita e epdoto ou, ainda, ter incluses de

clinopiroxnio, titanita, apatita e minerais opacos (Fig. 3.10A). Especificamente na amostra MK19A,

h um enriquecimento considervel na quantidade deste mineral perfazendo at 56,2% da modal

(tabela 3.1; Fig. 3.10B). Os contatos entre os cristais de plagioclsio e hornblenda so irregulares e

intergranulares. A biotita marrom escura, com tamanhos de ~0,2-0,3 mm, sendo preservada ou

parcialmente substitudas por clorita, titanita e epdoto secundrio.

A microclina (~1 a 2 mm) apresenta maclas nas leis Albita-Periclnio e lamelas de exsoluo

perttica tipo flaser. O clinopiroxnio verde plido, fracamente pleocrico, com tamanho de at 3

mm, sendo frequentemente observado como relictos no ncleo da hornblenda (Fig. 3.11A). Cristais

eudricos a subdricos de titanita, em sees losangulares tpicas (Fig. 3.9B), esto inclusos em

biotita e plagioclsio. Os minerais opacos (~0,3mm) esto dispersos na rocha como cristais

subdricos ou eudricos, em sees quadrticas a alongadas, em contatos irregulares ou como

incluses em hornblenda, clinopiroxnio, biotita e titanita. O zirco andrico, sendo observado

como incluses em biotita.

O dique de leucogranito tem textura equigranular mdia (Fig. 3.11B) e como fases acessrias

apatita, biotita, minerais opacos e zirco, que podem ser encontrados como incluses em plagioclsio

e microclima. O plagioclsio ocorre em cristais eudricos; atinge tamanho 2 a 3 mm e possui ncleo

parcialmente sausuritizado. O quartzo andrico (~0,3mm), usualmente intersticial e com extino

ondulante. Por fim, a microclima andrica (~0,3mm), exibindo geminao tpica em padro xadrez

e exsoluo pertita.



Tocantins 37

Figura 3. 9: Texturas no PBJG. (A) Plagioclsio prismtico e alongado, maclado, e seo basal de hornblenda com geminao simples e clivagens caractersticas (granodiorito, amostra MK1B, nicis

cruzados). (B) Plagioclsio prismtico tabular com ncleo saussuritizado em contato com titanita losangular e

biotita (tonalito, amostra MK8, nicis cruzados). Abreviaturas usadas: Hb hornblenda; Pl plagioclsio; Bt

biotita; K-F K-feldspato; Tit - titanita.



Tocantins 38

Figura 3. 10: Texturas no PBJG. (A) Concentrao de minerais opacos, inclusos em hornblenda, em contato com quartzo intersticial (tonalito, amostra MK8, nicis paralelos). (B) Textura equigranular grossa de

hornblenda tonalito (amostra MK19A, nicis paralelos). Abreviaturas usadas: Hb hornblenda; Qz quartzo,

Opc minerais opacos.



Tocantins 39

Figura 3. 11: Texturas no PBJG. (A) Relictos de clinopiroxnio no ncleo de hornblenda verde em contato com biotita e quartzo (tonalito, amostra MK20, nicis paralelos). (B) Textura equigranular mdia de dique de

leucogranito mostrando relaes entre plagioclsio (alterado para mica branca nas partes centrais) e

microclina (amostra MK15B, nicis cruzados). Abreviaturas usadas: Cpx clinopiroxnio; Hb hornblenda;

Bt biotita; Qz quartzo.

Captulo 4 Artigo Coimbra, K. T. O.


Tocantins 40

CAPTULO 4 ARTIGO

Qumica mineral e condies de cristalizao do Pluto Bom Jardim de

Gois, Provncia Tocantins.

Mineral chemistry and crystallization conditions of the Bom Jardim de Gois Pluton,

Tocantins Province

Submetido a Geologia USP, Srie Cientfica, em 09 de agosto de 2015.

Keyla Thayrinne Oliveira Coimbra1; Antonio Carlos Galindo

1; Zorano Srgio de Souza

1; Rbia

Ribeiro Viana2

1Programa de Ps-Graduao em Geodinmica e Geofsica da Universidade Federal do Rio Grande

do Norte, Avenida Senador Salgado Filho, 3000, Caixa Postal 1502, 59078-970 Natal, RN

([email protected], [email protected], [email protected]) 2Departamento de Recursos Minerais da Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiab-MT

([email protected])

________________________________________________________________________________

Resumo

Intruses granticas ps-colisionais relacionadas ao Ciclo Brasiliano so de ampla distribuio no

Arco Magmtico de Gois, poro central da Provncia Tocantins. O Pluto Bom Jardim de Gois

(PBJG) compe o quadro destes corpos intrusivos de idade ediacarana, cujo embasamento

constitudo por metasupracrustais e ortognaisses do Arco Magmtico Arenpolis. De acordo com

descries petrogrficas, as rochas do PBJG so classificadas em tonalito, granodiorito e quartzo

monzodiorito. Neste trabalho, so apresentados dados de qumica mineral de anfiblio, plagioclsio,

biotita e minerais opacos do PBJG e correlacionados com anlises de anfiblio e biotita do Granito

Serra Negra, um batlito ps-colisional do Arco Magmtico Arenpolis, que relativamente mais

jovem do que o pluto em foco. O anfiblio do PBJG subdrico ou andrico, com caractersticas

qumicas apontando para anfiblio clcico dos tipos edenita e Mg-hornblenda. O plagioclsio

(andesina, An32-34) ocorre em gros prismticos ou ripiformes, geminados, com zonamento qumico

evidenciado por alteraes acentuadas para sericita, epdoto e carbonatos no centro dos cristais. A

biotita marrom, lamelar, sendo parcialmente substituda por titanita, clorita e epdoto,

correspondendo quimicamente a Mg-biotita enriquecida na molcula de flogopita. Os minerais

opacos (~0,3mm; magnetita) so eudricos ou subdricos, em sees quadradas ou alongadas,

encontrando-se usualmente como incluses em hornblenda, clinopiroxnio, biotita e titanita. O teor

de AlT da hornblenda indica presso de cristalizao do PBJG entre 2,4 e 5,0 kbar. Estes valores so

coerentes com estimativas baseadas na presena de andalusita nas rochas encaixantes. O

geotermmetro anfiblio-plagioclsio mostra temperaturas de 692-791 C, relativamente mais baixas

do que aquelas obtidas pelo geotermmetro de saturao de zirco em rocha total (794-813 C),

interpretada como mais prxima da temperatura de liquidus.

Palavras-chaves: Provncia Tocantins, Ediacarano; Tonalitos; Qumica mineral.

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]



Tocantins 41

Abstract

Granitic intrusions post collisional related to the Brasiliano cycle are widespread in the Arco

Magmtico de Gois, central part of the Tocantins Province. The Bom Jardim de Gois pluton

(PBJG) makes up the framework of these intrusions of Ediacaran age, in which the basement is

constituted by meta-supracrustals and orthogneisses of the Arenpolis Magmatic Arc. According to

petrographic descriptions, the PBJG rocks are classified as tonalite, granodiorite and quartz

monzodiorite. This paper presents mineral chemistry of amphibole, plagioclase, biotite and opaque

minerals from the PBJG, and comparison with amphibole and biotite from the Serra Negra granite, a

post-collisional batholith of the Arenpolis Magmatic Arc and relatively younger than the PBJG. The

amphibole of the PBJG is subhedral or anhedral, with chemical characteristics of calcic-amphibole of

edenite and Mg-hornblende types. The plagioclase (andesine, An32-34) occurs as prismatic or lath-like

grains, twinned on the albite law, with chemical zoning evidenced by alteration to sericite, epidote

and carbonates toward the centre of the crystals. The biotite is brown, lamellar, and partially replaced

by titanite, chlorite and epidote; it corresponds chemically to Mg-biotite enriched in the phlogopite

molecule. The opaque minerals (~0.3 mm; magnetite) are euhedral or anhedral, with quadratic or

elongated sections and usually observed as inclusions within hornblende, clinopyroxene, biotite and

titanite. The AlT content of hornblende indicates crystallization pressure of 2.4 to 5.0 for the PBJG.

These values are consistent with the presence of andalusite in the hosting rocks. The amphibole-

plagioclase geothermometer shows temperatures between 692-791 C, that are relatively lower than

those obtained from whole rock zircon saturation geothermometer (794-813 C), interpreted as closer

to the liquidus temperature.

Keywords: Tocantins Province; Ediacaran; Tonalites; Mineral chemistry.

________________________________________________________________________________

Introduo

A Provncia Tocantins, situada no Brasil Central, constitui uma das dez provncias estruturais

brasileiras definida por Almeida et al. (1981), tendo sido formada pela convergncia entre os crtons

Amaznico, So Francisco / Congo e, possivelmente, o bloco Paran, contribuindo para a formao

do Gondwana ocidental. Neste contexto est o pluto Bom Jardim de Gois (PBJG), objeto do

presente estudo (Fig. 1A). Esta Provncia constituda pelas faixas de dobramento Paraguai e

Araguaia (bordas sul e leste do Crton Amaznico, respectivamente), Arco Magmtico de Gois e

Faixa Braslia (borda oeste do Crton So Francisco). O Arco Magmtico de Gois um orgeno

acrescionrio formado entre 900 e 600 Ma, subdividido em Arco Magmtico Arenpolis e Arco

Magmtico Mara Rosa, sul e norte, respectivamente (Pimentel et al., 1999, 2000). O Arco

Magmtico de Gois compe-se de ortognaisses tonalticos e granodiorticos, associados a rochas

metavulcnicas e metassedimentares, afetadas em graus variados por zonas de cisalhamento

transcorrente e/ou de cavalgamento do final do Neoproterozoico.

Em ambos os arcos magmticos, ocorrem intruses granticas (biotita granito e leucogranito

a duas micas) e gabro-diorticas, pouco ou no deformadas, que constituem uma associao bimodal

tardia a ps-orognica, com idades que variam entre 630 e 590 Ma (Pimentel et al., 1996, 1999),



Tocantins 42

alm de corpos intrusivos de natureza mfica-ultramfica (Pimentel et al., 2000). O Arco Magmtico

Arenpolis formado por rochas de natureza clcica a clcio-alcalina, divididas em: i) ortognaisses,

portadores de hornblenda e biotita, apresentando feies como enclaves mficos deformados, diques

leucocrticos tardios e texturas porfirticas reliquiares que atestam a natureza plutnica dos

protlitos, metamorfisados na fcies anfibolito; ii) Supracrustais compreendendo metabasaltos,

metandesitos, metadacitos, metarriolitos, mrmores impuros, metachert, anfibolitos e metapeltos,

metamorfisados nas fcies xisto verde e anfibolito (Pimentel et al., 1996, 2004).

Os protlitos gneos das sequncias ortognissicas e metavulcnicas que compem o Arco

Magmtico de Arenpolis cristalizaram em dois eventos distintos, descritos a seguir. Entre 950 e

800, Ma, esto rochas de natureza metaluminosa, representadas pelos ortognaisses Arenpolis,

Matrinx, Sancrelndia, Ipor e as metavulcnicas de Arenpolis. Entre 764 e 587 Ma, esto rochas

de natureza meta a peraluminosa, representadas pelos gnaisses Firminpolis, Turvnia, Palminpolis

e metavulcnicas das sequncia Jaupaci e Ipor (Pimentel et al., 2000, 2004; Laux et al., 2004).

Intruses ps-orognicas compem eventos de 590-560 e 508-485 Ma, respectivamente granitos

clcio-alcalinos tipo I e granitos alcalinos tipo A (Pimentel et al., 2000).

Neste trabalho, so apresentados resultados de qumica mineral realizadas em anfiblio,

plagioclsio, biotita e minerais opacos do PBJG e confrontados com anlises de anfiblio e biotita,

provenientes do Granito Serra Negra. Optou-se por estudo desses minerais considerando que os

mesmos so comuns em rochas gneas intermedirias a cidas e podem fornecer informaes

essenciais para compreender a petrognese de rochas granticas.

Metodologia

Para classificao dos litotipos presentes na rea, foram analisadas 15 lminas delgadas,

confeccionadas no Departamento de Geologia da UFRN. As porcentagens modais foram obtidas

atravs da contagem de 1000 pontos por seo, com o auxlio de um microscpio petrogrfico Leica

DMLP do Programa de Ps-Graduao em Geodinmica e Geofsica da UFRN, acoplado a um

contador de pontos manual e monitorado via aplicativo Petroledge (Abel et al., 2015). A

determinao do teor de anortita do plagioclsio tomou como base os dados de qumica mineral da

amostra MK-8. Para as demais amostras, seguiu-se a metodologia da seo ortogonal a face (010)

segundo Michel-Lvy.

As anlises de qumica mineral foram feitas no Instituto de Geocincias da UnB. Foi usada

uma microssonda eletrnica modelo EMP-JEOL JXA-8230, equipada com quatro espectrmetros

operando com acelerao de voltagem de 15 kV, corrente de 10-8 nA, tempo de contagem de 10 s,



Tocantins 43

utilizando minerais sintticos e naturais como padres. Os erros analticos so de ordem de 0,5-2%

para SiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO, MnO, CaO e TiO2, e 4,5-5,6% para Na2O e K2O.

Os resultados geoqumicos utilizados para discutir parmetros intensivos de cristalizao,

atravs da saturao em Zr (ppm) em rocha total, foram obtidos a partir da anlise qumica de 14

amostras representativas do PBJG (Coimbra, 2015) que foram preparadas no Laboratrio

Multiusurios de Tcnicas Analticas (LAMUTA) do DRM-UFMT utilizando o moinho de disco

(marca AMEF) modelo AMP1-S com panela de carbeto de tungstnio. Depois de reduzidas a p, as

amostras foram enviadas para o laboratrio ALS Minerals (Goinia, GO). Os procedimentos das

anlises seguiram a rotina disponibilizada no catlogo analtico da ALS Minerals (disponvel em

http://www.alsglobal.com/en/Our-Services/Minerals/Geochemistry/Downloads). Os elementos

maiores foram analisados pelo mtodo ICP-AES (Plasma de Induo Acoplado - Espectrometria de

Emisso Atmica), e os elementos trao e terras raras por ICP-MS (Plasma de Induo Acoplado -

Espectroscopia de Massa).

Geologia do PBJG

O PBJG um corpo semicircular com cerca de 40 km de rea. Est alojado nas unidades

metaplutnicas e metassupracrustais do Arco Magmtico de Arenpolis (Fig. 1B). Anlises U-Pb em

zirco por laser ablation sugerem uma idade de cristalizao de 550 12 Ma para o pluto. Relaes

temporais com outros corpos neoproterozoicos intrusivos da regio indicam que os mesmos

compem o quadro de corpos ps-colisionais brasilianos do Arco Magmtico de Arenpolis

(Coimbra, 2015).

As exposies do embasamento so raras, ocorrendo principalmente em drenagens na forma

de lajedos e blocos, e por vezes como xenlitos decimtricos ou mtricos no pluto. As relaes de

contato entre o complexo granitoide gnissico e a sequncia metassupracrustal do Arco Magmtico

de Arenpolis so tectnicas, e com as rochas plutnicas evidenciam discordncia intrusiva

(Pimentel et al., 1991). Os ortognaisses so representados por biotita gnaisses cinza, frequentemente

milonitizados, com texturas gneas preservada. As metassupracrustais compreendem metadacitos,

metariolitos e metassedimentos diversos. As rochas metavulcnicas ocorrem principalmente em

faixas milonticas; nestes locais so comuns estiramentos de quartzo e feldspatos, alm de boudinage

de bandas silicosas, e ainda sheets de biotita gnaisses extremamente estirados e concordantes com a

foliao milontica das metavulcnicas com mergulho forte (80) para norte e perpendiculares a

lineao milontica de mergulho fraco (12) para ENE.

As rochas metassedimentares so caracterizadas pela presena de aluminossilicatos

(cordierita, fibrolita e andalusita), que indicam metamorfismo de baixa presso na fcies anfibolito

http://www.alsglobal.com/en/Our-Services/Minerals/Geochemistry/Downloads



Tocantins 44

(P < 4 kbar, T < 600C), sugerindo que a intruso do PBJG se deu em crosta relativamente fria. As

microtexturas observadas nas rochas desta unidade so lepidogranoblsticas e granolepidoblsticas,

inequigranulares finas a mdias. Localmente, a xistosidade continua marcada pela recristalizao

de micas e quartzo, dispostos em cristais orientados, com tamanhos menores que 1 mm ou ainda por

fibrolita. A mineralogia essencial constituda por: quartzo, microclina e plagioclsio. Os acessrios

so: muscovita, cordierita, fibrolita, andalusita, turmalina, minerais opacos e apatita (Coimbra,

2015).

Figura 1: (A) Mapa esquemtico localizando a rea de estudo, mostrando os principais elementos do sistema orogentico Brasiliano/Pan-Africano (modificado de Viana et al., 1995). (B) Mapa geolgico

simplificado do Pluto Bom Jardim de Gois (Coimbra, 2015).



Tocantins 45

As relaes de contato entre o PBJG e as rochas do embasamento so intrusivas, evidenciadas

por xenlitos centimtricos a mtricos de rochas metavulcnicas (Fig. 2A). Os litotipos do pluto

possuem tonalidade cinza (Fig. 2B), so estruturalmente isotrpicos, com textura equigranular mdia

a grossa nas partes centrais, tendendo a tipos mais finos nas bordas do corpo. Predominam tonalitos e

granodioritos (Fig. 2C), com variao para quartzo monzodiorito. Por fim, citam-se diques tardios de

leucogranito que interceptam as rochas do embasamento e demais litotipos do pluto (Fig. 2D).

Caractersticas geoqumicas do PBJG apontam para granito do tipo-I, ps-colisional. Os litotipos

dominantes, tonalito e granodiorito, so rochas intermedirias de potssio baixo a intermedirio e

natureza clcio alcalina (Coimbra, 2015).

Figura 2: Fotografias das relaes do pluto estudado e rochas encaixantes. (A) Tonalito com xenlito anguloso da unidade metavulcnica. (B) Aspecto macroscpico de tonalito. (C) Granodiorito em contato com

tonalito. (D) Dique de leucogranito intrusivo em tonalito.



Tocantins 46

- Petrografia

As rochas intermedirias so classificadas como tonalitos, granodioritos e quartzo

monzodioritos, e a amostra mais evoluda, representativa do dique, como granodiorito /

monzogranito (Tab. 1; Fig. 3). A composio modal mostra que so rochas essencialmente

leucocrticas a mesocrticas, tendendo a seguir a srie de diferenciao clcio-alcalina de potssio

baixo ou mdio. A textura das rochas do PBJG equigranular grossa a inequigranular fina a mdia,

localmente com fenocristais de anfiblio e plagioclsio. O litotipo dominante o tonalito, no qual os

critrios texturais indicam que magnetita, zirco e titanita so fases minerais precoces, seguidos de

hornblenda, plagioclsio e biotita. A magnetita tem granulao mdia (0,3 mm) e hbito eudrico ou

subdrico, mostrando contatos irregulares ou includa em hornblenda (Fig. 4A), clinopiroxnio,

biotita e titanita. O zirco ocorre como grnulos inclusos em biotita. A titanita eudrica a subdrica,

comumente em sees losangulares (Fig. 4B).

Figura 3: Classificao das rochas do PBJG nos diagramas Q-(A+P)M e QAP de Streckeisen (1976), Q = Quartzo, A = Feldspato alcalino (K-feldspato + plagioclsio com 5%), M=

total de minerais mficos. Sries magmticas segundo Lameyre e Bowden (1982): Toletica (T), Alcalina (A),

Clcio alcalina de baixo, intermedirio e alto potssio (a, b e c, respectivamente).

A hornblenda possui pleocrosmo forte (X = verde claro, Y = bege; moderado; Z = verde

azulado, moderado), tendo hbito subdrico ou andrico em sees alongadas ou hexagonais que



Tocantins 47

atingem 1-4 mm (Fig. 4C). Os cristais alongados possuem contatos regulares com plagioclsio e

quartzo, e irregulares com biotita. Outras seces aparecem como incluses em K-feldspato ou como

cristais intergranulares com contatos irregulares com plagioclsio. Pode ocorrer substituio por

clorita e epdoto tardios ou, ainda, ter incluses de clinopiroxnio, titanita, apatita, minerais opacos e

quartzo. O plagioclsio do tipo andesina (An32-34), os cristais so alongados prismticos, ou

ripiformes com geminao polissinttica (Fig. 4C), com tamanho de 2 a 6 mm. comum o

zonamento qumico, demonstrado por alterao mais acentuada sausurita nas partes centrais (Fig.

4D).

A biotita exibe pleocrosmo forte (X = castanho amarronzado, Y = bege claro, Z = bege

escuro), hbito lamelar, tamanho de ~0,2-0,3 mm. Est preservada ou parcialmente substituda por

clorita, titanita e epdoto secundrio. O clinopiroxnio verde plido, atinge at 3 mm, sendo

observado frequentemente como relictos no ncleo de anfiblio. O quartzo granular (



Tocantins 48

Figura 4: Imagens microscpicas apresentando as relaes texturais no tonalito. (A) Concentrao de cristais de magnetita, inclusos em hornblenda. (B) Associao titanita + opacos + hornblenda + quartzo. (C)

Hornblenda hexagonal maclada e plagioclsio com geminao polissinttica. (D) Detalhe de fenocristal de

plagioclsio mostrando partes centrais alteradas para mica branca + calcita. Abreviaturas usadas: Hb

hornblenda; Bt biotita; Pl plagioclsio; Qz quartzo; Mgt magnetita.


Petrologia do pluto Bom Jardim de Gois (PBJG): Implicao na evoluo Neoproterozoica da Provncia Tocantins 49

Tabela 1: Composio modal das rochas do pluto Bom Jardim de Gois.

LITOLOGIA Quartzo

Monzodiorito Tonalito Granodiorito Leucogranito

AMOSTRA Mk1B MK8 MK15A MK16C MK18 MK19A Mk19B MK20 MK21 MK31 Mdia DP MK12 MK13 MK3A MK1A Mdia DP MK15-B

Quartzo 12,4 13,5 17,5 22,4 22,5 8,3 22,0 24,9 24,6 18,8 19,4 5,5 17,7 18,3 18,1 18,2 18,1 0,3 34,1

Microclina 6,6 2,5 3,7 3,7 3,7 0,2 0,8 1,7 0,5 0,6 1,9 1,5 6,0 11,9 11,0 14,9 11,0 3,7 21,5

Plagioclsio 50,3 46,3 52,1 41,4 41,4 31,4 43,0 47,5 41,6 42,0 43,0 5,7 46,9 39,4 46,1 28,1 40,1 8,7 38,9

Biotita 8,5 9,3 11,0 7,6 7,6 5,2 5,0 16,0 4,0 15,3 9,0 4,4 9,4 2,6 5,2 15,6 8,2 5,7 3,4

Hornblenda 14,3 24,2 13,0 22,3 22,3 47,5 9,0 6,5 8,7 18,6 19,1 12,5 18,5 22,8 17,0 14,7 18,3 3,4 -

Clinopiroxnio 1,0 - 0,3 - - 3,0 10,0 1,1 8,5 2,3 4,2 4,0 - 1,0 0,3 2,2 1,2 1,0 -

Titanita 1,2 0,1 0,5 0,8 0,8 - 1,0 0,2 - 0,3 0,5 0,3 0,2 0,1 0,2 0,6 0,3 0,2 0,2

Zirco - - - - - 0,1 - - - 0,1 0,1 0,0 - - - 0,1 0,1 - -

Opacos 1,3 0,2 0,3 1,1 1,1 0,4 6,5 0,2 6,6 0,5 1,9 2,7 0,4 0,8 1,2 0,3 0,7 0,4 0,2

Apatita 0,1 - - - - 0,1 - - - 0,2 0,2 0,1 - - - 0,3 0,3 - - Minerais secundrios 4,3 3,9 1,6 0,6 0,6 3,8 2,7 1,9 5,5 1,3 2,4 1,7 0,9 3,1 0,9 5,0 2,5 2,0 1,7

Total 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 0 100 100 100 100 100 0 100

Q 17,9 21,7 36,1 39,4 33,3 20,8 33,4 33,6 36,9 30,6 31,8 6,5 25,1 26,2 24,1 29,7 26,3 2,4 36,1

A 9,5 4,0 22,8 1,3 5,5 0,5 1,2 2,3 0,7 1,0 4,4 7,1 8,5 17,1 14,6 24,4 16,2 6,6 22,8

P 72,6 74,3 41,2 59,3 61,2 78,7 65,3 64,1 62,4 68,4 63,9 10,6 66,4 56,6 61,3 45,9 57,6 8,7 41,2

mficos 26,3 33,8 25,1 31,8 31,8 56,2 31,5 24,0 27,8 37,1 33,2 9,6 28,5 27,3 23,9 33,5 28,3 4,0 3,8

A+P 56,9 48,8 55,8 45,1 45,1 31,6 43,8 49,2 42,1 42,6 44,9 6,6 52,9 51,3 57,1 43,0 51,1 5,9 60,4

*DP Desvio Padro; plagioclsio da amostra MK8 possui An32-34; Minerais secundrios: Carbonatos, epdoto, e mica branca.



Tocantins 50

Qumica mineral

Os dados de anfiblio, biotita, plagioclsio e minerais opacos do PBJG, so comparados aos

resultados de anlises em anfiblio e biotita, da fcies monzograntica equigranular (BJP11B1) e

enclave mfico (BJP4B) do Granito Serra Negra, copilados de Guimares (2007). Neste ltimo, a

hornblenda possui pleocrosmo esverdeado, hbito losangular, tem dimenses de 0,10 a 0,5 mm.

Finas lamelas de biotita de cor castanha esverdeada so parcialmente substitudas por clorita

(Guimares, 2007).

- Anfiblio

Foram realizadas 8 anlises de anfiblio (tonalito MK8) do PBJG, sendo 5 no centro de

cristais distintos e 3 de um mesmo cristal (borda e centro). Os dados obtidos esto na Tabela 2. Para

o Granito Serra Negra foram utilizadas 5 anlises de anfiblios da fcies monzograntica e 3 de

enclave mfico. A classificao qumica teve como base a frmula estrutural geral, calculada

assumindo 23 oxignios (Leake et al., 1997), sendo representada por:

As amostras do PBJG possuem composies bastante homogneas, com razes Mg/(Mg+Fe)

entre 0,58-0,62 e os xidos TiO2 = 1,18-2,35, Al2O3 = 7,76-9,65, FeO= 14,39-15,18, MgO = 11,18-

13,07, MnO = 0,18-0,29, CaO = 10,98-11,77, Na2O = 1,10-1,70 e K2O = 1,03-1,17. As

caractersticas qumicas apontam para anfiblio clcico com valores de CaB superiores a 1,77 pfu,

sendo classificados nas Figuras 5A e B, como edenita e Mg-hornblenda (Leak et al., 1997).

Os anfiblios da fcies monzograntica do Granito Serra negra (BJP11B1), mostram razes

Mg/(Mg+Fe) similares ao PBJG, entre 0,58-0,60, e sutis diferenas nos contedos dos xidos, TiO2

= 0,48-0,71, Al2O3 = 5,15-6,06 , FeO= 13,09-13,77, MgO = 13,08-13,77, MnO = 0,18-0,24, CaO =

9,30-11,16, Na2O = 0,39-0,51, K2O = 0,11-0,15, sendo classificados tambm como Mg-hornblenda

(Fig. 5B). J o anfiblio do enclave mfico (PJP4B) equivale a Fe-hornblenda (Fig. 5B), com razes

Mg/(Mg+Fe) entre 0,38-0,43, e TiO2 = 1,57-1,70, Al2O3 = 6,51-6,89, FeO= 20,23-21,57, MgO =

7,67-8,66, MnO = 0,62-0,81, CaO = 10,57-10,60, Na2O = 1,42-1,89.

(Na0,18-0,30K0,18-0,2)(Ca1,75-1,92Na0,08-0,22K0,19-0,22Fe2+

0-0,03)(Mg2,64-2,81Fe2+

1,33-1,63Fe3+

0,28-0,51Mn0,02-

,04Ti0,13-0,22Al0,18-0,27)(Si6,64-6,78Al1,22-1,36) O22(OH2)



Tocantins 51

Tabela 2: Anlises de anfiblios (calculados para 23 oxignios) do PBJG (tonalito MK8) obtidas por microssonda eletrnica.

Cristal 1 2 3 4 5 Mdia DP 6 Mdia DP

N Anlise 5 6 7 9 13 n=5 16 17 18 n=3

Posio b c c c b c b b

SiO2 45,63 44,67 42,80 44,45 45,68 44,65 1,17 43,79 45,55 44,67 44,67 0,88

TiO2 1,53 1,88 1,46 1,94 1,18 1,60 0,31 2,30 1,25 2,35 1,97 0,62

Al2O3 8,43

dissertação de mestrado petrologia do plutão bom jardim de goiás

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