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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO
DIRETORIA DE PESQUISA
PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA – PIBIC: CNPq, CNPq/AF, UFPA, UFPA/AF, PIBIC/INTERIOR, PARD, PIAD, PIBIT,
PADRC E FAPESPA.
RELATÓRIO TÉCNICO – CIENTÍFICO
Período: Setembro/2014 a Julho/2015
( X ) Relatório Final
IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO
Título do Projeto de Pesquisa (ao qual está vinculado o Plano de Trabalho):
EVOLUÇÃO GEODINÂMICA E ASPECTOS METALOGENÉTICOS DA
PROVÍNCIA MINERAL DE CARAJÁS (PA): IMPLICAÇÕES PARA GÊNESE
DE DEPOSITOS MINERAIS E PESPECTIVAS PARA NOVAS
DESCOBERTAS.
Nome do Orientador: Prof. Dr. Davis Carvalho de Oliveira
Titulação do Orientador: Doutorado
Faculdade: Faculdade de Geologia
Instituto/Núcleo: Instituto de Geociências/ GPPG
Título do Plano de Trabalho: GEOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA DE
DOIS PLÚTONS GRANÍTICOS ISOTRÓPICOS E SUAS AFINIDADES COM
AS SUÍTES GRANÍTICAS DO DOMÍNIO CARAJÁS.
Nome do Bolsista: Jully Mylli Lopes Afonso
Tipo de Bolsa: ( X ) PIBIC/ CNPq
RESUMO DO RELATÓRIO ANTERIOR
Corpos graníticos isotrópicos na Província Carajás são correlacionados a dois
episódios de geração de magma, estes corpos podem marcar a ocorrência de um
significativo episódio paleoproterozóico de distensão crustal, ou podem representar
pulsos tardios de granitos meso- ou neoqueanos. No município de Água Azul do Norte
foram registrados duas ocorrências de granitos na forma de intrusões menores em
rochas arqueanas. Estudos petrográficos e mineralógicos foram imprescindíveis para
uma melhor caracterização desses corpos, para isso, foram realizados estudos
macroscópico, seguido de estudo microscópico de 18 lâminas delgadas, com descrição
sistemática e estudo das texturas magmáticas e de alteração; obtenção de
composições modais com contador automático de pontos da marca Swift (1.800
pontos por amostra) e classificação das rochas conforme estabelecido pela IUGS.
Assim, foi possível classificar esses granitos como isotrópicos, de composição
monzogranítica, hololeucocráticos (M<7%), com textura equigranular hipidiomórfica
média a grossa. Quanto à mineralogia quartzo, álcali-feldspato pertítico e plagioclásio
sódico são os minerais essenciais, além de biotita como único mineral varietal máfico
de ocorrência e allanita, zircão, apatita e epidoto como principais acessórios. A
albitização, cloritização e serecitização foram os principais processos responsáveis pela
alteração hidrotermal do granito, tendo como produto albita, muscovita, serecita,
fluorita, epidoto e clorita. A análise das feições texturais indica um posicionamento de
caráter epizonal para esses corpos, com importante atividade de fluidos magmáticos
associados ao final da cristalização. A ausência de anfibólio e titanita, e abundância de
fluorita e de minerais hidrotermais nas rochas estudadas indicam formação a partir de
um liquido magmático muito evoluído e rico em fases voláteis entre as quais se destaca
o flúor.
INTRODUÇÃO / JUSTIFICATIVA
Corpos graníticos desprovidos de feições deformacionais são muito expressivos
na Província Carajás e são correlacionados ao paleoproterozóico onde a província foi
afetada por um evento magmático extensivo, marcado por intrusões graníticas
anorogênicas e por diques associados formando três suítes distintas (Dall’Agnol et al.,
2005). Essas suítes foram caracterizadas por Dall’Agnol et al., 2005; Dall’Agnol &
Oliveira, 2007, com base em suas características petrográficas e geoquímicas, seu
potencial metalogenético e nas condições de fugacidade do oxigênio reinantes durante a
cristalização, em: (i) Suíte Jamon: Granitos Musa, Redenção, Jamon, Bannach e
Marajoara; (ii) Suíte Serra dos Carajás: Granitos Pojuca, Carajás e Seringa; (iii) Suíte
Velho Guilherme: Granitos Antônio Vicente, Velho Guilherme e Rio Branco. Apesar
dos significativos avanços em pesquisa mineral na região, ainda existem vários
questionamentos sobre seu contexto evolutivo. Para tanto estudos mais detalhados para
identificar as principais associações magmáticas, distribuições espaciais, bem como
definir as características petrográficas e geoquímicas são de extrema importância na
busca de um melhor entendimento da evolução desta província.
A ocorrência de corpos graníticos desprovidos de feições deformacionais
podem marcar a ocorrência de um significativo episódio de distensão crustal
responsável pela geração de magmatismo do tipo-A no paleoproterozóico, ou podem
representar pulsos tardios de granitos meso- ou neoqueanos. Recentemente foram
registradas entre os limites dos municípios de Canaã dos Carajás e Água Azul do Norte
duas ocorrências de granitos isotrópicos na forma de intrusões menores em rochas
arqueanas (Figuras 1 e 2). Entretanto, ainda não estava claro se tais plútons pertenciam
aos granitos das suítes anarogênicas presentes na Província Carajás ou se eram fácies
menos deformadas ou tardias associadas a leucogranitos cálcico-alcalinos ou aos
granitos subalcalinos neoarqueanos. A caracterização destes corpos graníticos até o
presente trabalho ainda era muito limitada, contendo apenas descrição petrográficas,
destacando seus principais aspectos texturais e mineralógicos. Portanto, estudos
geoquímicos eram necessários para uma melhor caracterização desses stocks graníticos,
além de permitir a comparação e determinar as possíveis similaridades, principalmente
entre esses corpos e aqueles de idade paleoproterozóicas que ocorrem na Província
Carajás.
Figura 1: Mapa de localização e acesso, representando as divisas entre os municípios de Canaã dos Carajás e Água Azul do Norte. Com destaque para a área de estudo (Modificado, CPRM).
OBJETIVOS
Este trabalho tem como objetivo geral a caracterização geológica e a
classificação petrográfica e geoquímica de dois stocks graníticos de aspecto isotrópico
que são intrusivos em granitoides arqueanos na região NE de Água Azul do Norte. Isto
permitirá compará-los com outros corpos análogos da Província Carajás, buscando com
isso, contribuir para a caracterização do magmatismo granítico do Domínio Carajás e
consequentemente para a discussão sobre a evolução deste segmento de crosta. Para que
chegasse a tais objetivos, foram propostos na execução deste trabalho os seguintes
objetivos específicos:
(I) Caracterizar petrográfica e geoquímicamente dos plútons e discussão a respeito de
suas afinidades geoquímicas, tipologia e processos magmáticos que controlaram sua
evolução;
(II) Estabelecer comparações entre esses corpos e os corpos de idade paleoproterozoica
que ocorrem na Província Carajás, com o intuito de definir e caracterizar as possíveis
similaridades.
MATERIAIS E MÉTODOS
Pesquisas Bibliográficas: Levantamento bibliográfico referente à geologia da região
estudada, onde se incluem artigos científicos, livros, dissertações de mestrado e teses de
doutorado, com temas especificamente relacionados à geologia de terrenos Arqueanos e
gênese e evolução de granitos Proterozóico, principalmente no que concerne aos
granitos tipo-A, sua petrografia, geoquímica, geocronologia.
Petrografia: A petrografia foi realizada com exame macro e microscópio das amostras
de rochas e consistiu na identificação e descrição sistemática dos minerais, estudo das
texturas magmáticas, deformacionais e de alteração, estimativa da ordem de
cristalização dos minerais e classificação modal.
Geoquímica: Foram realizadas análises químicas em rocha total (elementos maiores,
menores e traços, incluindo terras raras) em 7 amostras representativas dos corpos
estudados, previamente selecionadas nos estudos petrográficos. As análises químicas
foram realizadas no Acme Analytical Laboratories Ltda. (Vancouver, Canadá). A
caracterização geoquímica dos granitóides estudados foi baseada em princípios gerais
discutidos em Ragland (1989) e Rollinson (1993). Os diagramas de variação e de
classificação foram gerados como propostos na literatura (Pearce et al. 1984, Whalen et
al. 1987, Dall’Agnol & Oliveira 2007). Os diagramas de Harker, para fins
petrogenéticos, foram feitos através do software GCDKIT. Os processos responsáveis
pela evolução magmática foram avaliados através do comportamento dos elementos
litófilos, nas diferentes variedade, bem como pelas suas assinaturas de elementos terras
raras (Henderson 1984, Rollinson 1993).
Relatório – (i) processamento e interpretação dos resultados; (ii) elaboração de relatório
técnico das atividades desenvolvidas; e (iii) divulgação dos resultados por meio de
trabalhos divulgados em eventos científicos.
GEOLOGIA REGIONAL
A Província Carajás está inserida dentro do contexto evolutivo da Província
Amazônia Central de Tassinari & Macambira (1999), ou Província Carajás de Santos et
al. (2000) (Figura 2a). O conjunto de dados litológicos e geocronológicos permitiu que
Souza et al. (1996), Dall’Agnol et al. (2000) e Vasquez et al. (2008) subdividissem a
Província Carajás em dois domínios: Domínio Rio Maria, ao sul, e Domínio Carajás, ao
norte. Como o limite entre estes dois domínios ainda não estava claramente estabelecido
foi considerado por Feio & Dall’Agnol (2012) a existência de um Subdomínio de
Transição (Figura 2b).
A área de Canaã dos Carajás está localizada na porção nordeste do Subdomínio
de Transição. O Subdomínio de Transição (Dall’Agnol et al. 2006, Feio et al. 2013),
corresponde ao embasamento da Bacia Carajás (Figura 2b), este subdomínio se
estenderia desde a borda sul da Bacia de Carajás até Sapucaia, sendo limitado a leste
pelas sequências supracrustais do Cinturão Araguaia e a oeste pelo Supergrupo Uatumã.
Com base no conhecimento atual sobre a geologia do Subdomínio de Transição
pode-se afirmar que unidades mesoarqueanas são predominantes, e este é composto por:
1) Ocorrências de sequências metavulcânicas máficas (Feio & Dall’Agnol 2012); 2)
Ortogranulito Chicrim-Cateté (Vasquez et al. 2008) representante do embasamento
granulítico mesoarqueano; 3) Ortognaisses e granitoides do Complexo Xingu
(DOCEGEO 1988, Machado et al. 1991, Avelar et al. 1999), também pelo Tonalito
Bacaba (Moreto e al.,2011), Trondhjemito Rio Verde, Complexo Tonalítico Campina
Verde e Granitos Calcico-Alcalinos – Granitos Canaã dos Carajás, Cruzadão, Bom
Jesus, Serra Dourada e Boa Sorte – (Nascimento,2006; Feio & Dall’Agnol 2012; Feio et
al., 2013; Rodrigues et al., 2010); 4) Granitoides de alto-Mg, tipo Água Azul e Água
Limpa (Gabriel et al.,2010)
A natureza metamórfica do Complexo Pium foi contestada, o que levou Vasquez
et al. (2008) a considerarem o mesmo como sendo formado por associação
charnockítica que foi redenominada de Diopsídio-norito Pium. Posteriormente, Santos
et al. (2012) apresentaram idades de cristalização de cerca de 2,74 Ga para o Diopsídio-
norito Pium, sugerindo a formação simultânea entre esta unidade e as suítes
neoarqueanas do Domínio Carajás.
O Complexo Xingu foi descrito como uma associação litológica heterogênea,
que incluía gnaisses, migmatitos, granitoides diversos, granulitos, faixas de greenstone
belts, e complexos básicos e ultrabásicos (DOCEGEO 1988, Araújo & Maia 1991). Na
região de Tucumã idade de 2972±16 Ma (Pb-Pb em zircão) para um gnaisse de
composição granodiorítica pertencente a este complexo ( Avelar et al. 1999).
Granitos subalcalinos de idade neoarqueana ocorrem exclusivamente no
Domínio Carajás, sendo relativamente abundantes e representados pelo Complexo
Granítico Estrela, Suíte Planalto e Granitos Serra do Rabo, todos sintectônicos. Além
destes, foram recentemente descritos os granitos Vila Jussara, que se diferenciam
daqueles da Suíte Planalto pelo caráter dominantemente oxidado e pela presença
expressiva de rochas granodioríticas e tonalíticas com anfibólio modal (Silva 2012).
A Suíte Plaquê é composta por muscovita-biotita leucogranitos peraluminosos
que ocorrem como corpos alongados na direção E-W paralelos a subparalelos à
estruturação dos gnaisses do Complexo Xingu. No entanto, mapeamentos mais
detalhados na área de ocorrência da Suíte Plaquê, indicaram ausência de duas micas nos
corpos de granitos atribuídos para esta suíte, sendo constatada, porém, a presença de
anfibólio biotita granitos subalcalinos corelacionados à Suíte Planalto ou aos granitos
Vila Jussara (Gomes 2003, Feio et al. 2012, Silva 2013). O que resultou em um redução
na área de ocorrência da Suíte Plaquê.
Os granitos anorogênicos paleoproterozóicos são representados pela Suíte Serra
dos Carajás (Dall’Agnol et al. 2005), composta pelos Granitos Central de Carajás,
Cigano, Pojuca e Rio Branco (Santos et al. 2013). O Granito Rio Branco é intrusivo no
Granito Arqueano Cruzadão e foi parcialmente afetado por albitização e greisenização.
Dados SM, juntamente com mineralogia e geoquímica, mostram que o Granito Rio
Branco foi formado em zona de baixa fugacidade de oxigênio e sua assinatura
geoquímica é própria de granitos anorogênico, intraplaca e Tipo A.
Figura 2: A) Subdivisão do Cráton Amazônico. B) Representação da Província Carajás e sua divisão em domínios tectonicamente distintos, ao sul caracterizado pelo Domínio Rio Maria, e ao sul caracterizado pelo Domínio Carajás. O Domínio Carajás pode ser subdividido em Bacia Carajás, ao norte, e Subdomínio de Transição, ao sul. C) Mapa geológico dos corpos estudados. (Modificado de Santos 2009).
RESULTADOS
Aspectos Petrográfica
Macroscopicamente, não se verificam variações faciológicas proeminentes neste
plúton, sendo que estes são composto por rochas holocristalinas, fanerítica,
hololeucocrática com textura equigranular hipidiomórfica de granulação média (2-5
mm), onde localmente grossa (>6mm). Apresenta coloração variando do rosa
acinzentado ao cinza claro, devido às variações na razão plagioclásio/feldspato
potássico, sempre com pontuações escuras, que correspondem às concentrações de
minerais máficos (Figura 3).
Figura 3: A) Corpos graníticos ocorrem como blocos abaulados. B) e C) Principais aspectos macroscópicos dos corpos estudados dando destaque para a textura equigranular da rocha e seu caráter anisotrópico.
A mineralogia essencial das rochas estudadas é composta por quartzo,
plagioclásio e feldspato potássico como minerais essenciais que juntos perfazem mais
de 90% do conjunto de minerais. Tais rochas podem ser classificadas como
leucogranitos, onde a fase máfica varia entre 2-7%, sendo o mineral máfico principal a
biotita (Tabela 1; Figura 5), podendo ocorrer ainda como acessórios opacos, apatita,
zircão, allanita, epidoto e fluorita, além de sericita, argilo-minerais e clorita, como
minerais secundários.
Os dados obtidos a partir das análises modais das 11 amostras estão
representados na tabela 1 e quando lançados no diagrama Q-A-P e Q-(A+P)-M’ (Figura
4), permitem que as amostras analisadas sejam classificadas, segundo Streckeisen
(1976), essencialmente como monzogranitos.
Figura 4: Diagramas modais Q-A-P (Streckeisen, 1976) e Q-(A+P)-M para os dois granitos estudados. Abreviações: A-álcalis, Q-quartzo, P-plagioclásio, M-máficos.
Tabela 1: Composições modais dos corpos plutônicos estudados na região de Canaã dos Carajás
Apesar de não apresentarem grandes variações composicionais em seções
delgadas, estes plútons guardam algumas variações texturais que alternam de um corpo
para outro: possuem textura hipidiomórfica, equigranular média, bordas albitícas e
feições de exsolução que resultaram na formação de pertitas e de forma restrita de
feições de intercrescimento granofírico (ocorrência apenas no corpo II).
O álcali feldspato é um mineral predominante em todas as amostras ocorre como
cristais subédricos a anédricos, geralmente muito fraturados, mostram evidências de
reação com o magma, já que suas bordas são em parte corroídas ou meio arredondadas.
Apresenta maclamento carlsbad e xadrez e exsolução pertitica resultando em lamelas de
albita (Figura 6b). Essas lamelas de albita ocorrem na forma de filmes de forma
levemente onduladas (Figura 5e), esses podem ocorrem também como manchas
disformes (Figura 6b). Nos cristais que apresentam maclamento xadrez as lamelas
albitícas não são tão nítidas, já nos cristais com maclamento carlsbad as lamelas estão
bem evidenciadas. Os contatos entre dois ou mais cristais de álcali feldspatos são
geralmente suturados e por vezes marcados por um processo de albitização (Figuras 5e
e 6c), caracterizado pelo desenvolvimento de bordas albiticas que ocorrem na forma de
‘franjas’ de cristais de albita que se projetam para o interior do cristal adjacente,
gerando uma textura conhecida como ‘coroa invertida’ (swapped rims) que imprimem
um aspecto xenomórfico a esses grãos. Contém inclusões de plagioclásio, opacos,
quartzo e biotita resultando em um aspecto tardio ao mineral. Outra feição é a
ocorrência mais restrita de intercrescimento granofírico circundando o núcleo de
grandes cristais de feldspato potássico (Figura 6e), indicando uma provável cristalização
cotética no estágio final de sua cristalização.
O Plagioclásio ocorre como grãos subédricos a anédricos comumente
apresentam maclamento albita fortemente alterado para serecita e muscovita o que
impossibilita a determinação do An por meios óticos. Ocorre por vezes na forma de
agregados de grãos ou na forma de inclusões em álcali feldspatos, onde aparece como
cristais de dimensões menores, anédricos a subédricos por vezes zonados. Pode ocorrer
também como forma de preenchimento ao longo dos planos de clivagem da biotita
(Figura 6a).
O Quartzo ocorre como grãos anédricos, subarredondados comumente ocorrem
na forma de agregados e possuem extinção ondulante. Outro tipo morfológico de
quartzo ocorre como intercrescimento na borda de cristais de álcali feldspato gerando
textura granofírica. Este pode ocorrer também como preenchimento de fraturas ou na
forma de preenchimento dos planos de clivagem da biotita.
A biotita é o mineral máfico mais importante ocorrendo como cristais subédricos
a anédricos, com forte pleocroísmo com cores variando de verde, marrom escuro,
marrom e amarelo claro. Representa tipicamente um mineral de cristalização tardia,
muitas vezes mostrando-se alterado parcialmente para clorita e por vezes apresentando
contatos interpenetrados com cristais de álcali feldspatos (Figura 5f). Por vezes ocorre
na forma de agregados maficos cuja associação completa é: biotita + opacos + zircão +
fluorita + allanita + apatitas (figura 6a), exibindo contato mais regular com os principais
acessórios. Contem inclusões de quartzo, allanita, zircão e apatita. Cristais de biotita
podem ocorrer também na forma de pequenos cristais intersticiais euédricos inclusos em
cristais maiores de álcali feldspato. Outra feição importante é a presença do mineral
epidoto, apatita, quartzo e clorita cristalizada ao longo dos planos de clivagem da biotita
(Figura 6b).
Os minerais acessórios como allanita, apatita, opacos, zircão, fluorita e epidoto
ocorrem frequentemente associados à biotita, principal mineral máfico presente (Figura
6a). Os opacos ocorrem como cristais subédricos a euédricos ocorrem principalmente
associados aos agregados máficos, podem ocorrer na forma de inclusões na biotita ou
associado à clorita, fluorita e allanita. A allanita é o mineral acessório mais expressivo e
ocorre sob a forma de cristais subédricos a euédricos finos a médios (Figura 5b),
normalmente zonados e metamictizados associados a cristais de biotita, opacos fluorita
e mais localmente associada a epidoto, com pleocroísmo variando de amarelo pálido a
castanho. A apatita forma pequenos cristais anédricos, raramente na forma prismática
alongada, comumente ocorre como inclusões em cristais maiores de biotita e minerais
opacos. Fluorita ocorre como pequenos cristais anédricos (Figura 6a), geralmente
associados a mineras opacos, allanita e biotita. O zircão ocorre como pequenos cristais
euédricos a subédricos, por vezes zonados com alos pleocroicos geralmente ocorrem na
forma de inclusões em cristais maiores de biotita (Figura 5a). O epidoto geralmente
ocorre na forma de preenchimento cristalizado nos planos de clivagem da biotita (Figura
5b).
Os minerais secundários são argilo minerais, sericita, muscovita, fluorita, clorita
e albita e estão relacionadas aos processos de alteração pós-magmática. A albita ocorre
em diversas formas, sendo mais comum na forma de lamelas sódicas que se
desenvolvem inicialmente por exsolução no interior do feldspato alcalino e são
posteriormente modificadas resultando em pertitas em veios e manchas. Porém, em
rochas onde a albitização foi mais intensa, há igualmente formação de albita
intergranular das variedades texturais em coroas trocadas (Figura 5e). Esses tipos são
interpretados como sendo produtos da substituição do feldspato alcalino. A fluorita
ocorre como cristais anédricos, produto da alteração do plagioclásio, ou ao longo das
clivagens da biotita. A muscovita, argilo minerais e serecita ocorrem como produto da
alteração dos feldspatos. A clorita ocorre como resultado da alteração de cristais de
bioita.
Figura 5: Principais aspectos mineralógicos e texturais microscópicos das rochas que compõem o corpo I. A) Concentração de minerais ferromagnesianos, onde a o predomínio de cristais de biotita associados a minerais opacos e allanita, com inclusões de zircão e apatita; B) Cristal de biotita associado a allanita, ocorrência de epidoto e plagioclásio cristalizados ao longo dos planos de clivagem da biotita. C) Relação de contato irregular entre cristais de biotita e plagioclásio nota-se também a alteração parcial da biotita para clorita e a intensa serecitização do plagioclásio. D) Saussuritização do plagioclásio gerando serecita e muscovita percebe-se também a associação deste com biotita. E) Álcali feldspatos pertitícos ( as pertitas formam filmes contínuos e regulares) nota-se a presença de albita intergranular ao longo do contato entre cristais de álcali-feldspato. F) Representação do caráter hipidiomórfico da rocha com destaque para a relação de contato irregular entre a biotita e o plagioclásio.
Figura 6: Principais aspectos mineralógicos e texturais microscópicos das rochas que compõem o corpo II. A) Cristal de biotita associado a cristais de fluorita, nota-se ainda a presença de plagioclásio ao longo dos planos de clivagem da biotita além de inclusões de cristais menores de apatita; B) Cristal de feldspato potássico com maclamento carlsbad e feições de exsolução (mesopertitas); C) Agregados de feldspatos potássico com formação de albita intergranular ao longo de seus contatos; D) Cristal de biotita intensamente transformado para clorita, com formação de cristais de epidoto e plagioclásio ao longo de seus planos de clivagem; E) Cristal de feldspato potássico com intercrescimento de quartzo granofírico; F) Cristal de feldspato potássico com intercrescimento de quartzo granofírico.
GEOQUÍMICA
Para o estudo geoquímico dos elementos maiores, menores e traços (HFSE e
elementos terras raras) dos granitos estudados, foram realizadas análises químicas em
rocha total de 7 amostras, sendo 5 representativas do Corpo I e 2 representativas do
Corpo II. Os dados das analises estão representados na tabela 2. Nesta tabela também
estão representadas algumas razões especificas entre óxidos, elementos traços e
elementos terras raras.
Elementos Maiores e Menores
Em termos de elementos maiores e menores (Tabela 2, Figura 7), as rochas
analisadas dos granitos estudados apresentam alto teor de sílica (72,98 < SiO2 > 74,99),
com baixos conteúdos nas concentrações de TiO2, MgO, MnO, P2O5, CaO e Fe2O3t e
são enriquecidas em K2O. Diagramas de variação dos óxidos, como os que utilizam o
índice de Harker (Figura 7), mostram uma grande afinidade composicional entre os
granitos estudados, no entanto, observa-se que os teores de MgO, TiO2 e FeO das
amostras do Corpo I são ligeiramente mais elevados em relação aquelas do Corpo II
(Figura 7). A maior parte dos granitos analisados mostra-se fortemente diferenciada,
com empobrecimento em MgO (< 1%). Estes ainda exibem natureza alcalina e
apresentam caráter metaluminoso a peraluminoso, evidenciado pelo diagrama que
expressa a proporção molecular de Al2O3/CaO+Na20+K2O (Shand,1951; Figura 12)
Tabela 2: Composições químicas das variedades graníticas estudadas.
Figura 7: Diagramas de variação de Harker para os óxidos dos elementos maiores e menores (% em peso) para os Granitos Estudados. Simbologia: Corpo I – circulo vermelho; Corpo II – triângulo preto.
Elementos Traços
O espectro multielementar dos granitos estudados (Figura 8) é caracterizada
pelas anomalias positivas de Rb, Th e Ce e negativas em Sr, Ba, Ta, Nb, P e Ti. Os
padrões de elementos terras raras (ETR) das amostras analisadas normalizadas segundo
Nakamura (1974), revelam que os granitos estudados exibem moderada anomalia
negativa de Eu, com valores Eu/Eu*= 0,017-0,019 para o Corpo I e valores Eu/Eu*=
0,010-0,013 para as rochas do Corpo II (Figura 8). Nos padrões de ETRs (ƩETR=
471,36-619,04 ppm) é observado um enriquecimento de ETRL (LaN/SmN= 4,90-8,45)
em relação ao padrão de distribuição sub-horizontalizado dos ETRP (Figura 8). As
razões LaN/YbN variam de 15,84 a 41,49 para o Corpo I e 5,90 A 126,97 para o Corpo
II. O fracionamento expressivo de Eu e ETRP determinam padrões em “gaivota”,
típicos de granitos evoluídos. Em rochas graníticas mais evoluídas os ETR são
concentrados principalmente em minerais acessórios tais como allanita, apatita e zircão.
Estes minerais tendem a concentrar ETRL e consequente, resultados químicos a partir
de amostras de rocha total mostram um enriquecimento em elementos terras raras leves.
Figura 8: Espectro multielementar dos granitos estudados. A) Diagrama spider normalizado MORB (Pearce 1983). B) Padrão de ETRs dos corpos graníticos estudados, normalizados Condrito (Nakamura 1974). C) Padrão ETR para as rochas representantes do Corpo I. D) Padrão ETR para as rochas representantes do Corpo II.
Parâmetros Geoquímicos, Ambiente Tectônico e Tipologia de Granitóides
As relações entre elementos traços são geralmente utilizadas em diagramas com
o objetivo de discriminar e caracterizar granitos com seus supostos ambientes
tectônicos. Pearce et al.,(1984) utilizaram padrões de distribuição de alguns elementos
traços para classificar em: granitos de arco vulcânico (VAG), granitos intraplaca
(WPG), granitos de cadeias oceânicas (ORG) e granitos de zona de colisão (COLG),
este ultimo é subdividido em (Syn-COLG) e pós-colisional (Post-COLG). Neste
sentido, utilizando os parâmetros de Pearce et al.,(1984) - diagramas Nb-Y e Rb-
(Y+Nb) da Figura 9 -, nota-se que os granitos estudados possuem afinidades
geoquímicas com os granitos gerados em ambientes tectônicos intraplaca (WPG).
Figura 9: Diagrama discriminante de ambiene tectônico (Pearce et al, 1984) para os granitos estudados, caracterizando estes como de ambiente Intraplaca. VAG - arco vulcânico; WPG-granitos intraplaca; ORG-granitos de cadeias oceânicas e COLG granitos de zona de colisão. Geoquimicamente os granitos estudados apresentam similaridades com Granitos
Tipo A descritos anteriormente por Loiselle & Wones (1979), Chappell & White (1983)
e Whalen et al.,(1987). Estes apresentam valores elevados de SiO2 (> 70%), Fe/Mg, Zr,
Nb, Y, Ga, e ETR, com exceção do Eu, e baixos valores de CaO, TiO2, MgO, Ba e Sr.
Desse modo, utilizando os parâmetros de Whalen et al.,(1987), diagramas Ga/Al verso
conteúdos de Y, Nb e Zr (Figura 10) foram utilizados para analise dos granitos
estudados e nota-se que as razões de Ga/Al são compatíveis com os granitos tipo A.
De acordo com Eby (1992) os granitos tipo A podem ser divididos
geoquimicamente em dois grupos. O primeiro grupo (A1) representa os granitos
diferenciados de magmas derivados de uma fonte semelhante aos basaltos de ilhas
oceânicas (OIB), colocado em ambiente intraplaca. O segundo grupo (A2) representa
magmas parcial ou totalmente derivados de fontes da crosta continental que teriam
atravessado um ciclo de colisão continente-continente ou magmatismo de arco de ilha
(IAB). No diagrama triangular Nb-Y-Ce (Figura 10) utilizado para descriminar se os
granitos são de fonte mantélica (A1) ou fonte crustal (A2), nota-se que as amostras dos
granitos estudados apresentam maior afinidades com granitos do subtipo A2, apesar de
duas amostras incidirem no campo dos granitos do subtipo A1 na figura 10c.
Figura 10: A) e B) Diagrama discriminante de granitóides tipo A de Whalen et al., (1987). C)Diagrama Nb-Y-3Ga (Eby, 1992), mostrando a distribuição dos corpos estudados. D) Diagrama triangular Nb-Y-Ce (Eby, 1992), mostrando a distribuição dos corpos estudados.
A classificação mais recente é a proposta por Frost et al. (2001), e leva em
consideração três variáveis: o índice de Fe [FeO/(FeO + MgO)], o índice modificado de
álcali-cálcico (MALI) (Na2O + K2O - CaO) e o índice de saturação por alumínio (ASI )
[Al / (Ca + Na + K)], em relação ao contéudo de sílica. O índice de ferro nesse caso
distingue granitos ferrosos dos granitos magnesianos. Os granitos ferrosos e
magnesianos podem ainda ser classificados em alcalino, alcalino-cálcico, cálcico-
alcalino e cálcico com base no MALI; e subdivididos em função de ASI em
peraluminosos, metaluminosos ou peralcalinos. Desse modo, seguindo a proposta de
Frost et al. (2001), os granitos estudados apresentam afinidade geoquímica transicional
entre cálcico-alcalino e alcalino-cálcico, além de caráter metaluminoso a fracamente
peraluminosos (Figura 11a). No diagrama FeOt/(FeOt+MgO) versus SiO2 as amostras
indicam valores extremamente elevadas e sempre superiores a 0,91 em ambos os
corpos estudados e posicionam-se no campo dos granitos ricos em ferro (figura 11). ‘
Dall’Agnol & Oliveira (2007) propuseram diagramas geoquímicos envolvendo
óxidos de elementos maiores para distinguir granitos tipo A de granitos cálcio-alcalinos,
bem como granitos oxidados de granitos reduzidos. No diagrama Al2O3 versus
FeOt/(FeOt+MgO) as amostras incidem no campo dos granitos tipo A reduzidos,
ocorrendo no limite com o campo de granitos oxidados (Figura 11c).
Figura 11: Diagrama de caracterização geoquímica do Granito Branco: A), B) e D) Classificação proposta por Frost et al. (2001) esta é feita com base em três variáveis: FeO/(FeO + MgO), o índice modificado de álcali-cálcico (MALI) (Na2O + K2O - CaO) e o índice de saturação por alumínio (ASI ) [Al / (Ca + Na + K)], em relação ao contéudo de sílica. C) Diagrama Al2O3 versus FeOt/(FeOt+MgO) de Dall’Agnol & Oliveira (2007) distinguem granitos tipo A de granitos cálcio-alcalinos, bem como granitos oxidados de granitos reduzidos.
COMPARAÇÕES ENTRE OS GRANITOS ESTUDADOS E OS GRANITOS
ANAROGÊNICOS DO DOMÍNIO CARAJÁS.
Os estudos petrográficos realizados neste trabalho permitiram comparar os
corpos graníticos da região de estudo à outros corpos da Província Carajás já
caracterizados em trabalhos anteriores. Levando-se em consideração a similaridade dos
aspectos texturais e modo de ocorrência dos corpos estudados com os diversos granitos
anorogênicos da Província Carajás, torna-se imprescindível um estudo comparativo
com base em dados geoquímicos entre os mesmos. A afinidade dos granitos estudados
com os granitos que formas as suítes Jamon, Serra dos Carajás e Velho Guilherme é
indicada inicialmente por seu caráter isotrópico, textura hipidiomórfica equigranular
média e sua mineralogia e aspectos texturais.
Em termos petrográficos, os granitos estudados são compostos por rochas
monzograníticas com contéudo de minerais máficos <10%, sendo a biotita a única fase
máfica identificada. Comportamento semelhante é observado na Suíte Serra dos
Carajás, formada por monzogranitos e sienogranitos com contéudo de máficos
geralmente <15%. Na Suíte Velho Guilherme sienogranitos são mais abundantes mais
ocorrem também monzogranitos e álcali feldspato-granito com conteúdo de máficos
<15%. Já na Suíte Jamon dominam monzogranitos com sienogranitos subordinados,
possuem teores de minerais máficos ente 5% e 20%. A ausência de titanita e anfibólio
magmático e a abundancia de fluorita e allanita é uma feição características dos corpos
estudados. Tais aspectos os aproximam das rochas da Suíte Velho Guilherme, onde
geralmente não ocorre titanita e a um enriquecimento em fluorita. Na suíte Serra dos
Carajás a titanita é rara ou ausente, sendo fluorita e allanita mais comuns.
Geoquimicamente, tanto os granitos estudados quanto os corpos das demais
suítes graníticas podem ser classificados como metaluminosos a fracamente
peraluminosos (Figura 12a), de afinidades com os granitos intraplaca do tipo A (Pearce
et al.,1984; Whalen et al.,1987) e do subtipo A2 (Eby, 1992). Já no diagrama
FeOt/(FeOt+MgO) versus Al203 a distribuição das rochas estudadas plotam no campo
dos granitos tipo A reduzidos, juntamente com os granitos da Suíte Velho Guilherme e
Suíte Serra dos Carajás e afastam-se do campo dos granitos oxidados, e
consequentemente dos corpos da Suíte Jamon (Figura 12c). Os padrões de ETRs para os
corpos estudados são similares aos demais granitos anorogênicos que formam a Suíte
Serra dos Carajás, com elevados teores de elementos terras raras leves, padrão mais sub-
horizontal dos elementos terras raras pesados e moderada anomalia negativa de Eu
(Figura 12b).
Figura 12: Diagrama de discriminação geoquímica e comparação dos granitos estudos com os granitos paleoproterozóicos da Província Carajás. A) Al2O3/CaO+Na20+K2O (A/CNK) versus Al2O3/Na20+K2O (A/NK) (Shand,1951). B) Padrões de distribuição dos ETRs normalizados pelo condrito segundo (Nakamura et al., 1974). C) Diagrama Al2O3 versus FeOt/(FeOt+MgO) de Dall’Agnol & Oliveira (2007) distinguem granitos tipo A de granitos cálcio-alcalinos, bem como granitos oxidados de granitos reduzidos.
CONCLUSÃO
Os granitos que ocorrem na região nordeste do município de Água Azul do
Norte são isotrópicos, de composição essencialmente monzogranítica, hololeucocráticos
(M<7%) e de textura equigranular hipidiomórfica média a grossa. Quanto à
mineralogia, quartzo, álcali-feldspato pertítico e plagioclásio sódico são os minerais
essenciais, a biotita ocorre como único mineral varietal máfico e allanita, zircão, apatita,
epidoto e fluorita são as principais acessórios. A albitização, cloritização e serecitização
foram os principais processos responsáveis pela alteração hidrotermal do granito, tendo
como produto albita, muscovita, serecita, fluorita, epidoto e clorita. Os
intercrescimentos granofíricos, associado aos processos de albitização, cloritização e
serecitização, indicam um posicionamento de caráter epizonal para esses corpos, com
importante atividade de fluidos magmáticos associados ao final da cristalização ou
durante a fase final de resfriamento dos plutons. A ausência de anfibólio e titanita, e a
abundância de fluorita e de minerais hidrotermais nas rochas estudadas indicam
formação a partir de um liquido magmático muito evoluído e rico em fases voláteis
entre as quais se destaca o flúor.
Geoquimicamente, os granitos estudados possuem similaridades com granitos
intraplaca tipo A e do subtipo A2. Estas são rochas de alto teor de sílica (72,98 < SiO2 >
74,99), com baixos conteúdos nas concentrações de TiO2, MgO, MnO, P2O5, CaO e
Fe2O3t e são enriquecidas em K2O. Possui razões FeOt/(FeOt+MgO) elevadas (>0,91).
O padrão de ETR mostra anomalia moderada de Eu e ligeiro enriquecimento de
elementos terras raras leves em relação aos elementos terras raras pesados, resultando
em um padrão característico de granitos evoluídos.
Os dados petrográficos e geoquímicos obtidos neste estudo permitiram
determinar de que os granitos estudados apresentam assinatura geoquímica de granitos
Tipo A reduzidos e nesse sentido são diferentes das rochas que compõem a suíte Jamon.
Por outro lado, o padrão de elementos terras raras, descarta a afinidades dos corpos
estudados com os granitos da Suíte Velho Guilherme, e que consequentemente os
aproximam dos corpos que constituem a Suíte Serra dos Carajás. No entanto, tais
resultados não podem ser considerados inteiramente conclusivos, onde estudos mais
aprofundados envolvendo geocronologia e análises de química mineral em biotita,
podem contribuir para o posicionamento estratigráfico destes corpos, assim como,
definir suas afinidades petrológicas.
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