Gnaisse Turvo Registro de Magmatismo Paleoproterozóico no ... · iii DISSERTAÇÃO DE MESTRADO...
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA DEPARTAMENTO DE RECURSOS MINERAIS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOCIÊNCIAS Fernando Lisboa Pinto de Figueiredo Gnaisse Turvo – Registro de Magmatismo Paleoproterozóico no Terreno Paraguá – Sudoeste do Cratón Amazônico em Vila Bela da Santíssima Trindade, Mato Grosso. Orientador Amarildo Salina Ruiz Co-orientadora Maria Zélia Aguiar de Souza CUIABÁ 2010
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
DEPARTAMENTO DE RECURSOS MINERAIS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOCIÊNCIAS
Fernando Lisboa Pinto de Figueiredo
Gnaisse Turvo – Registro de Magmatismo Paleoproterozóico no
Terreno Paraguá – Sudoeste do Cratón Amazônico em Vila Bela
da Santíssima Trindade, Mato Grosso.
Orientador
Amarildo Salina Ruiz
Co-orientadora
Maria Zélia Aguiar de Souza
CUIABÁ
2010
ii
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
REITORIA
Reitora
Profa. Dra. Maria Lúcia Cavalli Neder
Vice-Reitor
Prof. Dr. Francisco José Dutra Souto
PRÓ-REITORIA DE PÓS GRADUAÇÃO
Pró-Reitora
Profa. Dra. Leny Caselli Anzai
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
Diretor
Prof. Dr. Edinaldo de Castro e Silva
DEPARTAMENTO DE RECURSOS MINERAIS
Chefe
Prof. Dr. Paulo Cesar Correa da Costa
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOCIÊNCIAS
Coordenador
Prof. Dr. Amarildo Salina Ruiz
Vice-Coordenadora
Profa. Dra. Maria Zélia Aguiar de Souza
iii
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
Nº14
Gnaisse Turvo – Registro de Magmatismo Paleoproterozóico no
Terreno Paraguá – Sudoeste do Cratón Amazônico em Vila Bela
da Santíssima Trindade, Mato Grosso.
Fernando Lisboa Pinto de Figueiredo
Orientador
Prof. Dr. Amarildo Salina Ruiz
Co-Orientadora
Profa. Dra. Maria Zélia Aguiar de Sousa
Dissertação apresentada ao Programa
de Pós-Graduação em Geociências do
Departamento de Recursos Minerais da
Universidade Federal de Mato Grosso
como requisito parcial à obtenção do
Título de Mestre em Geociências.
CUIABÁ
2010
iv
Universidade Federal de Mato Grosso – http://ufmt.br
Instituto de Ciências Exatas e da Terra – http://ufmt.br
Curso de Geologia – http://ufmt.br
Departamento de Recursos Minerais – http://ufmt.br
Programa de Pós-Graduação em Geociências – [email protected]
Campus Cuiabá – Avenida Fernando Corrêa, s/nº - Coxipó
78.060-900 – Cuiabá, Mato Grosso
Fone: (65) 3615-8000 – Fax: (65) 3628-1219 – E.mail: – http://ufmt.br
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Nenhuma parte desta publicação poderá ser gravada, armazenada em sistemas eletrônicos, fotocopiada ou reproduzida por meios mecânicos ou eletrônicos, ou utilizada sem a observância das normas de direito autoral.
Depósito Legal na Biblioteca Nacional
Edição 14a
Catalogação elaborada pela Biblioteca Central do Sistema de Bibliotecas e Informação – SISBIB –
Universidade Federal de Mato Grosso
Figueiredo, Fernando Lisboa Pinto de
ORTOGNAISSE TURVO – REGISTRO DE MAGMATISMO PALEOPROTEROZÓICO NO TERRENO PARAGUÁ – SW DO CRÁTON AMAZÔNICO, VILA BELA DA SANTÍSSIMA TRINDADE, MATO
GROSSO.
[manuscrito]. / Fernando Lisboa Pinto de Figueiredo – 2010
xiv, 59f.; il. Color. (Contribuições às Ciências da Terra, n. 14).
Orientador: Prof. Dr. Amarildo Salina Ruiz
Co-Orientadora: Profa. Dra. Maria Zélia Aguiar de Sousa
Dissertação (Mestrado): Universidade Federal de Mato Grosso. Instituto de Ciências Exatas e da Terra.
Departamento de Recursos Minerais. Programa de Pós-Graduação em Geociências.
Área de Concentração: Geologia Regional e Recursos Minerais.
1. Geologia – Dissertação. 2. SW do Cráton Amazônico – Dissertação. 3. Ortognaisse Turvo –
Dissertação. 4. Estudo petrológico – Dissertação. I. Universidade Federal de Mato Grosso.
Departamento de Recursos Minerais. II. Título.
CDU:
v
Gnaisse Turvo – Registro de Magmatismo Paleoproterozóico no
Terreno Paraguá – Sudoeste do Cratón Amazônico em Vila Bela
da Santíssima Trindade, Mato Grosso.
Dissertação de Mestrado aprovada em 23 de Setembro de 2010.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Dr. Amarildo Salina Ruiz
Orientador (UFMT)
Prof. Dr. Carlos Humberto da Silva
Examinador Interno (UFMT)
Prof. Dr. Moacir José Buenano Macambira
Examinador Externo (UFPA)
vi
Dedicatória
À Deus e à minha família (amor incondicional!!!)
“Aprendi o silêncio com os falantes, a tolerância com os intolerantes e a gentileza com os rudes.
Ainda, por estranho que possa parecer, sou ingrato a esses professores.”
(Kalil Gibran).
vii
Agradecimentos
Agradeço o crédito, o apoio e a confiança a mim proporcionados pelas pessoas que participaram
na construção e finalização desse trabalho.
Em especial agradeço o amigo e orientador Professor Doutor Amarildo Salina Ruiz pela sua
inesgotável paciência, além, é claro, da enorme contribuição no incremento do meu ainda limitado
conhecimento a respeito das ciências geológicas.
Não menos importante, agradecimento muito especial merece a amiga e co-orientadora
Professora Doutora Maria Zélia Aguiar de Sousa pela sua enorme habilidade em expressar idéias e
conceitos na forma de palavras e pela gigantesca contribuição na melhora deste trabalho.
Agradeço todos os colegas pela parceria e amizade se destacando, entre eles, a minha amiga
Patrícia Alves Nalon por proporcionar companheirismo e suavidade na dureza do caminho.
Ao laboratório PARÁ-ISO (UFPA) pelo uso, apoio e orientação no procedimento de datação
pelo método Pb-Pb, em especial aos professores Moacir José Buenano Macambira e Marco Antônio
Galarza.
A CAPES pela concessão de bolsa durante todo o mestrado e ao PROCAD nº. 096/2007 pelo
custeio das análises químicas e geocronológicas.
Obrigado!
viii
Sumário
Agradecimentos ................................................................................................................... vii Sumário .............................................................................................................................. viii
Lista de Figuras..................................................................................................................... ix Resumo .................................................................................................................................. x
Abstract ................................................................................................................................ xi Capítulo 1 ............................................................................................................................. 1
Introdução .............................................................................................................................. 1 1.1 – Apresentação do Tema .................................................................................................. 1
1.2 – Objetivo ........................................................................................................................ 2 1.3 – Localização e Vias de Acesso ........................................................................................ 2
1.4 – Materiais e Métodos de Pesquisa ................................................................................... 3 1.5 – Etapa de Preparação ...................................................................................................... 3
1.6 – Etapa de Aquisição dos Dados ....................................................................................... 4 1.6.1 – Trabalho de Campo .................................................................................................... 4
1.6.2 – Trabalho de Laboratório ............................................................................................. 4 1.6.2.1 – Análises Petrográficas ............................................................................................. 4
1.6.3 – Geoquímica de Rocha ................................................................................................. 5 1.6.4 – Geocronologia ............................................................................................................ 5
1.7 – Etapa de Tratamento e Sistematização dos Dados .......................................................... 7 1.8 – Etapa de Elaboração da Dissertação............................................................................... 8
1.9 – Contexto Geológico Regional ........................................................................................ 8 1.9.1 – Sudoeste do Cráton Amazônico .................................................................................. 9
1.9.1.1 – Província Rondoniana-San Ignacio .......................................................................... 9 1.9.1.2 – Terreno Paraguá .................................................................................................... 10 Capítulo 2 ........................................................................................................................... 13
Artigo .................................................................................................................................. 13 Resumo ................................................................................................................................ 14
Abstract ............................................................................................................................... 15 Introdução ............................................................................................................................ 16
Contexto Geológico Regional .............................................................................................. 16 Cráton Amazônico ............................................................................................................... 16
Terreno Paraguá ................................................................................................................... 20 Geologia e Petrografia ......................................................................................................... 23
Deformação ......................................................................................................................... 28 Primeira Fase de Deformação (F1)........................................................................................ 28
Segunda Fase de Deformação (F2)........................................................................................ 32 Geoquímica.......................................................................................................................... 37
Geocronologia ..................................................................................................................... 48 Metodologia Pb-Pb em Evaporação de Zircão ...................................................................... 48
Resultados Analíticos ........................................................................................................... 49 Capítulo 3 ........................................................................................................................... 52
Discussões e Considerações Finais ....................................................................................... 52 Discussões ........................................................................................................................... 52
Agradecimentos ................................................................................................................... 55 Referências Bibliográficas ................................................................................................... 55
ix
Lista de Figuras
Figura 1.1 - Mapa de localização da área de estudo. .............................................................. 3
Figura 1.2 - Compartimentação geotectônica do Cráton Amazônico (Tassinari & Macambira
2000, 2004) modificada por Ruiz (2005). ............................................................................... 9
Figura 1.3 - Mapa geotectônico do sudoeste do Cráton Amazônico (Ruiz 2009) com indicação
da localização da área de estudo. .......................................................................................... 11
x
Resumo
O Gnaisse Turvo, objeto deste trabalho, corresponde a um ortognaisse polideformado exposto
na região de Vila Bela da Santíssima Trindade, sudoeste do estado de Mato Grosso. Do ponto
de vista geotectônico, está inserido no Cráton Amazônico e representa o embasamento
paleoproterozóico do Terreno Paraguá, um dos blocos crustais que formam a Província
Rondoniana-San Ignácio (1550 – 1300 Ma). Duas fácies foram identificadas a partir do estudo
petrográfico: granada-anfibólio-biotita gnaisse formada por rochas de composição
granodiorítica e anfibólio-biotita gnaisse, mais abundante, de composição granodiorítica a
sienogranítica. A paragênese identificada caracteriza o metamorfismo responsável por esses
gnaisses como da fácies anfibolito. A análise estrutural caracteriza duas fases de deformação
em nível crustal dúctil. A mais antiga (F1) é responsável pelo desenvolvimento do bandamento
gnáissico, enquanto as estruturas da fase (F2), orientadas segundo a direção N30–60W indicam
esforços compressivos com transporte tectônico de SW para NE. A idade de cristalização do
Gnaisse Turvo, definida pelo método Pb-Pb em evaporação de zircão, corresponde a 1651 ± 4
Ma, sendo interpretada como idade de colocação do protólito ígneo. Os dados litogeoquímicos
indicam que significativo magmatismo cálcio-alcalino de alto K, metaluminoso a
peraluminoso, associado à evolução de arcos magmáticos em ambiente de subducção (Orogenia
Lomas Manechi – 1700 a 1600 Ma), dominava o período estateriano no Terreno Paraguá. A
unidade ortognáissica estudada foi posteriormente retrabalhada metamórfica e tectonicamente,
durante a Orogenia San Ignácio (1400 a 1300 Ma).
Palavras-chave: Gnaisse Turvo, Cráton Amazônico, Terreno Paraguá, Geocronologia (Pb-Pb)
xi
Abstract
The Turvo Gneiss, object of this work, corresponds to a polideformed orthogneiss exposed in
the region of Vila Bela da Santíssima Trindade, southwestern of state of Mato Grosso. From
the tectonic point of view, is inserted into the Amazonian Craton and represents the
Paleoproterozoic basement of the Paraguá Terrain, one of the crustal blocks that form the
Rondonian-San Ignacio Province (1550 – 1300 My). Two facies were identified from
petrographic study: garnet-amphibole-biotite gneiss of granodiorite composition and biotite-
amphibole gneiss, more abundant, with granodioritic to syenogranitic composition. The
identified metamorphic paragenesis is characterized as responsible for these gneisses of
amphibolite facies. The structural analysis recorded two stages of deformation in ductil crustal
level. The oldest (F1) is responsible for developing of the gneissic banding, whereas the
structures of F2 phase oriented according to N30-60W, indicated compressive stress with
tectonic transport from SW to NE. The age of crystallization of the Turvo Gneiss defined by
Pb-Pb method on zircon evaporation corresponds to 1651 ± 4 My and is interpreted as
emplacement age of igneous protolith. The data indicate that the significant lithogeochemical
calcium-alkaline magmatism of high K, metaluminous to peraluminous, associated with
magmatic evolution in a subduction environment (Lomas Manechi Orogeny – 1700 to 1600
My), dominated the period Estaterian in the Paraguá Terrain. The study orthogneissic unit was
later reworked, metamorphic and tectonically, during the San Ignacio Orogeny (1400 to 1300
My).
Keywords: Turvo Gneiss, Amazonian Craton, Paraguá Terrain, Geochronology (Pb-Pb)
1
Capítulo 1
Introdução
1.1 – Apresentação do Tema
O Terreno Paraguá tem sido descrito como um fragmento crustal alóctone, acrescido
à margem do proto-cráton Amazônico durante o Mesoproterozóico e Neoproterozóico (Boger
et al. 2005, Ruiz 2009, Bettencourt et al. 2010, inicialmente descrito e denominado de “Cráton
Paraguá” por Litherland et al. 1986). Segundo Boger et al. (2005) sua aglutinação teria ocorrido
durante a Orogenia Sunsás (1000 a 900 Ma), enquanto Ruiz (2005, 2009) e Bettencourt et al.
(2010) sugerem a Orogenia San Ignácio (1370 a 1300 Ma) como responsável pela colisão do
Terreno Paraguá ao Cráton Amazônico. Santos et al. 2008 descrevem o Terreno Paraguá e
interpretam uma evolução “in situ” para este bloco crustal.
A partir dos trabalhos pioneiros de Litherland et al. (1986) se reconhece em território
boliviano uma configuração geológica que inclui um embasamento metamórfico
paleoproterozóico composto por complexos gnáissico-granulíticos e faixas de supracrustais
metassedimentares intrudidos por expressivo magmatismo de natureza plutônica ácida
mesoproterozóico retrabalhados durante atuação da Orogenia San Ignácio.
Na região de Vila Bela da Santíssima Trindade, sudoeste do estado de Mato Grosso,
aflora a porção extremo oriental do Terreno Paraguá limitada a leste pelo Terreno Rio Alegre e
as unidades litoestratigráficas que constituem este terreno nessa região são representadas pelo
embasamento gnáissico, objeto deste trabalho, que serve de encaixante para o Granito Fronteira,
Gnaisse Shangri-lá e para as rochas do Complexo Granitóide Pensamiento que é constituído
pelo Batólito Guaporeí (Nalon et al. no prelo), plugs e diques do Granito Passagem (Jesus et
al. no prelo). O Grupo Aguapeí, representado por conglomerados e arenitos da Formação
Fortuna, depositou-se em discordância erosiva sobre as unidades intrusivas gabróicas,
graníticas e gnáissicas do embasamento, sem apresentar, de acordo com os afloramentos
encontrados, evidências de deformação dúctil e/ou metamorfismo.
2
1.2 – Objetivo
O propósito deste trabalho é caracterizar o Ortognaisse Turvo do ponto de vista
petrográfico e estrutural e, com o emprego de geoquímica (elementos maiores, traços e terras
raras) e geocronologia pelo método Pb-Pb em evaporação de zircão, definir seu significado
petrológico e idade. Buscar-se-á também identificar seu posicionamento tectônico na evolução
do Terreno Paraguá em território brasileiro.
1.3 – Localização e Vias de Acesso
A área de estudo está localizada no município de Vila Bela da Santíssima Trindade,
Mato Grosso, na porção sudoeste da Serra de Ricardo Franco; contida nos domínios da Folha
Casalvasco (SD - 20 - Z - D – II), na escala de 1:100.000 elaborada pela Diretoria de Serviço
Geográfico do Ministério do Exército, delimitada pelas seguintes coordenadas geográficas: 14º
45’ 00’’ S e 60º 26’ 10” W; 15º 35’ 10” S e 59º 36’ 00” W. A área do corpo perfaz cerca de 200
km2 e o acesso é feito, a partir de Cuiabá pela BR-070 até Cáceres, em seguida pela BR-174 até
Pontes e Lacerda e pela MT-246 até a sede do município de Vila Bela da Santíssima Trindade
(Fig.1.1). O trajeto à área é realizado por estradas secundárias não pavimentadas que permitem
o acesso às fazendas da região. As condições de tráfego durante a estação de seca são boas,
porém, no período das chuvas a locomoção em alguns trechos fica comprometida.
3
Figura 1.1 – Mapa de localização da área de estudo.
1.4 – Materiais e Métodos de Pesquisa
Os métodos empregados na realização desta pesquisa são os mesmos utilizados em
mapeamentos geológicos sistemáticos e podem ser subdivididos em quatro fases: etapa de
preparação; etapa de aquisição de dados (em campo e laboratório); etapa de tratamento e
sistematização de dados e etapa de elaboração da dissertação.
1.5 – Etapa de Preparação
Nesta etapa, fez-se o levantamento bibliográfico de trabalhos geológicos realizados na
região sudoeste do cráton Amazônico, tendo por base, o Proyeto Precambrico, artigos
científicos e, principalmente, monografias de conclusão do curso de geologia da Universidade
Federal de Mato Grosso desenvolvidas na área de estudo. Posteriormente, realizou-se o
levantamento quantitativo das amostras de mão, seções delgadas e pontos de afloramento
disponíveis a fim de se gerar um banco de dados.
4
Elaborou-se o mapa base a partir da interpretação de imagens de satélite, com o auxílio
dos softwares ArcMap, versão 9.3 e Corel Draw, versão 14.
1.6 – Etapa de Aquisição dos Dados
Este item descreve as atividades realizadas para a obtenção dos dados em campo e em
laboratório (análise petrográfica, geoquímica de rocha e geocronologia Pb-Pb).
1.6.1 – Trabalho de Campo
Corresponde à complementação do mapeamento geológico sistemático, na escala de
1:100.000, realizado em anos anteriores através de trabalhos de conclusão do curso de geologia.
Os novos trabalhos de campo foram realizados em duas etapas, uma em abril e outra em
dezembro de 2009, buscando detalhamento de afloramentos-chave com coleta de amostras para
análises petrográficas e químicas além da caracterização das variações petrográficas
classificadas na unidade. Os pontos amostrados e descritos foram registrados por um aparelho
GPS (Global Position System) GARMIN e-Trex H e as medidas de foliações foram obtidas
com uma bússola do tipo CLAR, da marca Krantz.
1.6.2 – Trabalho de Laboratório
1.6.2.1 – Análises Petrográficas
A realização do estudo qualitativo envolveu descrições de 84 amostras e 20 seções
delgadas com o intuito de se caracterizar detalhadamente os tipos petrográficos, enfatizando
feições mineralógicas, texturais e paragêneses das rochas do Gnaisse Turvo.
As seções delgadas foram confeccionadas e estudadas nos laboratórios de Laminação
e Pesquisa Petrográfica do Departamento de Recursos Minerais (DRM) da Universidade
Federal de Mato Grosso (UFMT), com o auxílio de um microscópio petrográfico Olimpus BX
41. Para as fotomicrografias e captura de imagens das seções delgadas utilizou-se o
equipamento Infinity 1 e o software de mesma denominação, além do Corel Draw, versão 14.
As análises modais foram realizadas em macroscopia e ao microscópio de luz
transmitida com auxílio de um vernier e um contador e o número de pontos determinados por
seção variou em função da textura e granulação apresentada. Os critérios adotados quanto à
5
granulação (em mm) para a caracterização petrográfica foram os sugeridos pela International
Union of Geological Science (IUGS): muito fina (Ø ≤ 0,1); fina (0,1 < Ø ≤ 1,0); média (1,0 <
Ø ≤ 5,0) e grossa (5,0 < Ø ≤ 20,0).
1.6.3 – Geoquímica de Rocha
Para as análises geoquímicas foram selecionadas 9 amostras de rocha como as mais
representativas do Gnaisse Turvo considerando sua distribuição na área de estudo, bem como
sua diversidade textural e mineralógica.
Inicialmente, estes exemplares foram serrados para eliminação de “capas” de
alteração, britados, pulverizados e peneirados nos laboratórios de Laminação e Preparação de
Amostras do DRM-UFMT e, em seguida, fez-se a separação individual de cerca de 50g de
amostra, sendo todas enviadas ao Acme Analytical Laboratories (Acmelab) em Vancouver,
Canadá para determinações através dos métodos ICP (Inductively Couple Plasma) e ICP-MS
(Inductively Couple Plasma Mass Espectrometry) para elementos maiores e menores (SiO2,
TiO2, Al2O3, FeOtotal, MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O e P2O5) e elementos traços (Rb, Sr, Cr, Ni,
Zr, Y, Ce, Ba, Be, Nb, Cu,Lu, Dy, Gd, Er, Yb, Y, La, Eu, Nd, Ce e Sm).
1.6.4 – Geocronologia
A manipulação e tratamento das amostras foram feitos no Laboratório de Preparação
de Amostras, do DRM-UFMT. As datações Pb-Pb em evaporação de zircão foram realizadas
no Laboratório de Geologia Isotópica (Pará-Iso), da Universidade Federal do Pará, analisadas
em espectrômetro de massa da marca Finnigan modelo MAT 262. Os zircões datados
correspondem à amostra PA-003 pertencente à fácies anfibólio-biotita gnaisse.
As amostras selecionadas para datação foram cominuídas em um britador de
mandíbulas, moídas em moinho de disco, lavadas para o deslamamento, posteriormente secas
em estufa a 180º C e, em seguida, peneiradas em diferentes intervalos de granulometria,
reservando-se o concentrado das frações menores que 80 mesh.
Este concentrado foi levado a um separador magnético do tipo Frantz, cuja finalidade
é separar a fração não magnética (zircão) para posterior processamento em líquidos densos
(Bromofórmio d=2,6). O concentrado de zircão resultante é então lavado com HNO3 para
eventual remoção de capa de alteração.
6
Os cristais de zircão foram escolhidos manualmente entre as frações granulométricas
0,170 mm e 0,250 mm da fração menos magnética, com o auxílio de uma lupa binocular e
dispostos em um filamento de rênio sob a forma de canoa. As fotomicrografias dos melhores
cristais, incluindo os analisados foram também realizadas.
Fez-se o uso de mais de um grão de zircão por canoa, devido a suas baixas
concentrações de Pb.
A técnica analítica empregada no espectrômetro FINNIGAN MAT 262 utiliza dois
filamentos posicionados frente a frente, como preconizado por Kober (1986, 1987), sendo um
filamento de evaporação, o qual contém o zircão, e um filamento de ionização, a partir do qual
o Pb é analisado. O filamento de evaporação é aquecido gradativamente em temperaturas pré-
estabelecidas, constituindo três etapas de evaporação: 1450oC, 1500oC e 1550oC. Mais
raramente, dependendo da quantidade de Pb que o zircão contém, podem ser realizadas até
cinco etapas de evaporação. Durante cada etapa de aquecimento, que dura aproximadamente 5
minutos, ocorre à liberação do Pb do retículo cristalino do zircão. Esse Pb deposita-se
imediatamente no filamento de ionização, o qual é mantido em temperatura ambiente.
Em seguida, após desligar o filamento de evaporação o filamento de ionização é
aquecido a uma temperatura em torno de 1050oC quando o Pb ali depositado é ionizado. As
intensidades das emissões dos diferentes isótopos de Pb podem ser medidas de duas formas: a
primeira, quando se tem baixa intensidade de sinal, com monocoletor (um contador de íons)
segundo uma varredura na seguinte seqüência de massa: 206, 207, 208, 206, 207 e 204. A
segunda, quando se tem alta intensidade, é feita em multicoletor (contador de íons e caixas de
Faraday) segundo uma varredura na seguinte seqüência de massa: 206, 207, 208 e 204. Em
ambos os modos, cada conjunto de 10 varreduras define um bloco. Um bloco obtido no contador
de íons fornece 18 razões 207Pb/206Pb e no multicoletor 10 razões 207Pb/206Pb. A cada etapa de
evaporação são obtidos, em geral, até cinco blocos de dados nas análises em monocoletor, e
dez, nas análises em multicoletor.
A média das razões 207Pb/206Pb desses blocos define uma idade correspondente para
cada etapa. Esses dados são representados em um diagrama Idade (Ma) versus Etapas de
evaporação. As idades obtidas nas várias etapas de evaporação podem apresentar diferentes
valores, sendo que, normalmente observa-se um aumento nas idades no sentido das etapas de
mais alta temperatura. Quando isso ocorre, são consideradas apenas as idades obtidas em
temperaturas mais altas, pois nesse caso, o Pb analisado é proveniente das porções mais
7
retentivas do cristal de zircão e, portanto, mais representativas da idade de cristalização do
mineral.
Os resultados são apresentados com desvios a 2 e as correções do Pb comum são
feitas mediante uso do modelo de evolução do Pb em estágio duplo proposto por Stacey &
Kramers (1975), utilizando a razão 204Pb/206Pb.
Os dados obtidos são tratados estatisticamente segundo princípios metodológicos
estabelecidos no Pará-Iso (Gaudette et al. 1998). Resultados de blocos, etapas ou cristais podem
ser eliminados do cálculo final da idade segundo alguns critérios. Entre eles destacam-se os
seguintes:
Os blocos com razões isotópicas 204Pb/206Pb superiores a 0,0004 são desprezados, para
tornar mínima a correção de Pb de contaminação ou inicial.
São eliminados blocos com desvios superiores a 2 em relação à média das idades dos
cristais de zircão.
Faz-se, além disso, a eliminação subjetiva, onde são desprezados blocos, etapas de
evaporação, ou cristais que apresentem idades discordantes da média das idades obtidas
nas temperaturas mais altas da maioria das análises.
1.7 – Etapa de Tratamento e Sistematização dos Dados
Nesta fase da pesquisa foram confeccionados os mapas de localização de afloramentos
e geológico (preliminares e final) com o auxílio dos softwares ArcMap, versão 9.3 e CorelDraw,
versão 14.
Os resultados geoquímicos obtidos foram tratados com o auxílio de softwares para
processamento de dados petrológicos Minpet for Windows (versão 2.02) e Newpet for DOS
(versão 7.10, Clarke 1992). Os gráficos obtidos foram posteriormente tratados no software
CorelDraw, versão 14. As idades Pb-Pb foram tratadas no software Isoplot.
Os dados estruturais foram tratados no software Stereonet for Windows para a
confecção de estereogramas.
8
1.8 – Etapa de Elaboração da Dissertação
A partir dos dados obtidos, tratados e interpretados, foi possível confeccionar a
presente dissertação e a elaboração de um artigo científico, pré-requisitos necessários para
obtenção do título de mestre no programa de Pós-Graduação em Geociências da Universidade
Federal de Mato Grosso.
1.9 – Contexto Geológico Regional
No decorrer do tempo, muitas pesquisas e discussões foram feitas objetivando a
compreensão do Cráton Amazônico. A idéia mais aceita atualmente é de que a evolução
proterozóica do Cráton Amazônico foi dada pela acresção de cinturões móveis que se
amalgamaram sucessivamente ao núcleo arqueano do proto-cráton Amazônico.
Estes cinturões foram definidos como províncias tectono-geocronológicas e suas
compartimentações quanto à definição de limites temporais e físicos assim como nomenclatura
não são coincidentes e encontram-se propostas de diversos autores, dentre eles, Tassinari &
Macambira (1999), Santos et al. (2000, 2008), Tassinari et al. (2000), Ruiz (2005), Cordani &
Teixeira (2007), Cordani et al. (2009).
Neste trabalho utiliza-se a proposta de Tassinari & Macambira (2004) onde foram
individualizadas seis províncias geocronológicas, a saber: Província Amazônia Central (2500
Ma), Província Maroni-Itacaiúnas (2250 – 2000 Ma), Província Ventuari-Tapajós (1950 – 1800
Ma), Província Rio Negro–Juruena (1800 – 1550 Ma), Província Rondoniana-San Ignácio
(1550 – 1300 Ma) e Província Sunsás (1300 – 1000 Ma) (Fig. 1.2).
Santos et al. (2000) redenominaram as unidade geocronológicas do Cráton Amazônico
em sete principais províncias geocronológicas e um cinturão de dobramento que se dispõem da
seguinte maneira: Província Carajás e Imataca (3100 – 2530 Ma), Província Transamazônica
(2250 – 2000 Ma), Província Tapajós-Parima (2100 – 1870 Ma), Província Amazônia Central
(1880 – 1700 Ma), Província Rio Negro (1860 – 1520 Ma), Província Rondoniana-Juruena
(1760 – 1470 Ma), Província Sunsás (1330 – 990 Ma) e o cinturão K’Mudku e, ainda,
consideram o Terreno Paraguá um bloco composto em quase sua totalidade por rochas
pertencentes ao Complexo Granitóide Pensamiento (Litherland et al. 1986), apresentando
evolução autóctone.
9
Figura 1.2 – Compartimentação geotectônica do Cráton Amazônico (Tassinari & Macambira
2000, 2004) modificada por Ruiz (2005).
1.9.1 – Sudoeste do Cráton Amazônico
1.9.1.1 – Província Rondoniana-San Ignacio
A porção sudoeste do Cráton Amazônico está representada por quatro províncias
proterozóicas sub-paralelas (Cordani & Teixeira 2007, Cordani et al. 2009), dentre elas está a
Província Rondoniana-San Ignácio (1500 – 1300 Ma) onde se encontra inserido o Gnaisse
Turvo, objeto deste estudo.
Segundo Cordani & Teixeira (2007), a evolução da Província Rondoniana-San Ignácio
ocorreu através da amalgamação de arcos magmáticos intra-oceânicos e prismas acrescionários
formados durante uma colisão continental desenvolvida ao longo do limite sudoeste da
Província Rio Negro-Juruena. Sua cratonização teria ocorrido por volta de 1300 Ma (Ar-Ar) e
10
1250 Ma (K-Ar), sendo seguida por reativação tectônica, deformação, sobreposição termal e
magmatismo relacionado ao Orógeno Sunsás (Bettencourt et al. 2010).
Inserido nesta província está o Cinturão Acrescionário Rondoniano-San Ignácio que
corresponde ao evento mais jovem e mais difundido ocorrido no Mesoproterozóico. Este
cinturão compreende o arco continental San Ignácio (Bolívia) e os Complexos Colorado e
Mamoré (Brasil).
O arco San Ignácio (1370 – 1280 Ma) caracteriza-se por volumosas suítes meta-ígneas,
de caráter subalcalino e natureza cálcio-alcalina de alto-K, denominadas de Complexo
Granitóide Pensamiento, localizadas na região do Paraguá, na Bolívia (Teixeira et al. 2009). As
maiores unidades tectônicas que compõem esta província são, segundo Ruiz (2009), os terrenos:
Paraguá, Rio Alegre, Jauru, Alto Guaporé e Nova Brasilândia.
1.9.1.2 – Terreno Paraguá
A denominação “Cráton Paraguá” foi inicialmente usada por Litherland et al. (1986)
para se reportarem às unidades geológicas pré-cambrianas do escudo boliviano, que
permaneceram tectonicamente estáveis durante as deformações meso a neoproterozóicas dos
cinturões Sunsás e Aguapeí. Posteriormente, Saes e Fragoso César (1996) propuseram o termo
terreno e subdividiram o escudo pré-cambriano em dois, o Terreno Paraguá e Terreno San
Pablo. Tohver et al. (2004) expandiram os limites desse cráton e definiram que o trend E-W do
cinturão Nova Brasilândia marca o limite entre os crátons Paraguá e Amazônico.
Segundo Santos et al. (2008) a idéia de que a unidade Paraguá seja um cráton é
questionável, controversa e alvo de grandes discussões devido ao fato de ser composto em quase
que sua totalidade por rochas intrusivas mesoproterozóicas do Complexo Granitóide
Pensamiento colocadas em encaixantes paleoproterozóicas tendo, assim, uma evolução
intrusiva autóctone.
O termo Terreno Paraguá é utilizado para se referir a uma área complexa sob o ponto
de vista geológico contendo uma entidade tectônica que configura grande parte do escudo pré-
cambriano boliviano (Fig. 1.3).
11
Figura 1.3 – Mapa geotectônico do sudoeste do Cráton Amazônico (Ruiz 2009) com indicação
da localização da área de estudo.
A área de estudo está contida no Terreno Paraguá que é representado por um
embasamento paleoproterozóico (Complexo Gnáissico Chiquitania, Grupo de Xistos San
Ignácio e Complexo Lomas Manechi), além de granitóides cálcio-alcalinos mesoproterozóicos
(Complexo Granitóide Pensamiento) amalgamados ao proto-cráton Amazônico durante a
Orogenia San Ignácio (Litherland et al. 1986).
Novas informações sobre a cronoestratigrafia das rochas do Terreno Paraguá são
fornecidas por Boger et al. (2005) e Matos et al. (2009). Estes últimos autores sugeriram uma
12
cronoestratigrafia para este terreno disposta da seguinte forma: Complexo Chiquitania (1790
Ma), Grupo San Ignácio (<1760 Ma), Suíte Lomas Manechi (1680 Ma) e Complexo Granitóide
Pensamiento. No estado de Mato Grosso, o Terreno Paraguá aflora próximo à região da Serra
de Santa Bárbara e Serra de Ricardo Franco, sendo limitado a leste pelo Terreno Rio Alegre.
13
Capítulo 2
Artigo
ORTOGNAISSE TURVO – REGISTRO DE MAGMATISMO
PALEOPROTEROZÓICO NO TERRENO PARAGUÁ – SUDOESTE DO CRÁTON
AMAZÔNICO EM VILA BELA DA SANTÍSSIMA TRINDADE, MATO GROSSO.
Fernando Lisboa Pinto de Figueiredo(1,4), Amarildo Salina Ruiz(1,3,4), Maria Zélia Aguiar
de Sousa(1,2,4), Moacir José Buenano Macambira(5,6)
(1) Programa de Pós-Graduação em Geociências, Instituto de Ciências Exatas e da Terra
– (ICET), Universidade Federal de Mato Grosso – (UFMT) – Avenida Fernando Corrêa, s/n,
Coxipó. CEP: 78060-900. Cuiabá-MT, Brasil. E-mail: [email protected]
(2) Departamento de Recursos Minerais, ICET, UFMT. E-mail:
(3) Departamento de Geologia Geral, ICET, UFMT. E-mail: [email protected]
(4) Grupo de Pesquisa em Evolução Crustal e Tectônica – Guaporé
(5) Departamento de Geoquímica e Petrologia (UFPA) E-mail: [email protected]
(6) Laboratório de Geologia Isotópica (Pará-Iso) UFPA
14
Resumo
O Gnaisse Turvo, objeto deste trabalho, corresponde a um ortognaisse polideformado exposto
na região de Vila Bela da Santíssima Trindade, sudoeste do estado de Mato Grosso. Do ponto
de vista geotectônico, está inserido no Cráton Amazônico e representa o embasamento
paleoproterozóico do Terreno Paraguá, um dos blocos crustais que formam a Província
Rondoniana-San Ignácio (1550-1300 Ma). Duas fácies foram identificadas a partir do estudo
petrográfico: granada-anfibólio-biotita gnaisse formada por rochas de composição
granodiorítica e anfibólio-biotita gnaisse, mais abundante, de composição granodiorítica a
sienogranítica. A paragênese identificada caracteriza o metamorfismo responsável por esses
gnaisses como da fácies anfibolito. A análise estrutural caracteriza duas fases de deformação
em nível crustal dúctil. A mais antiga (F1) é responsável pelo desenvolvimento do bandamento
gnáissico, enquanto as estruturas da fase (F2), orientadas segundo a direção N30–60W indicam
esforços compressivos com transporte tectônico de SW para NE. A idade de cristalização do
Gnaisse Turvo, definida pelo método Pb-Pb em evaporação de zircão, corresponde a 1651 ± 4
Ma, sendo interpretada como idade de colocação do protólito ígneo. Os dados litogeoquímicos
indicam que significativo magmatismo cálcio-alcalino de alto K, metaluminoso a
peraluminoso, associado à evolução de arcos magmáticos em ambiente de subducção (Orogenia
Lomas Manechi – 1700 a 1600 Ma), dominava o período estateriano no Terreno Paraguá. A
unidade ortognáissica estudada foi posteriormente retrabalhada metamórfica e tectonicamente,
durante a Orogenia San Ignácio (1400 a 1300 Ma).
Palavras-chave: Gnaisse Turvo, Cráton Amazônico, Terreno Paraguá, Geocronologia (Pb-Pb)
15
Abstract
The Turvo Gneiss, object of this work, corresponds to a polideformed orthogneiss exposed in
the region of Vila Bela da Santíssima Trindade, southwestern of state of Mato Grosso. From
the tectonic point of view, is inserted into the Amazonian Craton and represents the
Paleoproterozoic basement of the Paraguá Terrain, one of the crustal blocks that form the
Rondonian-San Ignacio Province (1550-1300 My). Two facies were identified from
petrographic study: garnet-amphibole-biotite gneiss of granodiorite composition and biotite-
amphibole gneiss, more abundant, with granodioritic to syenogranitic composition. The
identified metamorphic paragenesis is characterized as responsible for these gneisses of
amphibolite facies. The structural analysis recorded two stages of deformation in ductil crustal
level. The oldest (F1) is responsible for developing of the gneissic banding, whereas the
structures of F2 phase oriented according to N30-60W, indicated compressive stress with
tectonic transport from SW to NE. The age of crystallization of the Turvo Gneiss defined by
Pb-Pb method on zircon evaporation corresponds to 1651 ± 4 My and is interpreted as
emplacement age of igneous protolith. The data indicate that the significant lithogeochemical
calcium-alkaline magmatism of high K, metaluminous to peraluminous, associated with
magmatic evolution in a subduction environment (Lomas Manechi Orogeny – 1700 to 1600
My), dominated the period Estaterian in the Paraguá Terrain. The study orthogneissic unit was
later reworked, metamorphic and tectonically, during the San Ignacio Orogeny (1400 to 1300
My).
Keywords: Turvo Gneiss, Amazonian Craton, Paraguá Terrain, Geochronology (Pb-Pb).
16
Introdução
O conhecimento geológico do ocidente do estado de Mato Grosso na região fronteiriça
com a Bolívia vem sendo, ao longo dos últimos anos, ampliado, principalmente em função da
incorporação de novos dados geológicos, estruturais, geoquímicos e geocronológicos (Queiroz
2006, Guedes & Alcântara 2007, Nogueira & Oliveira 2007, Ruiz et al. 2007, Figueiredo &
Ribeiro 2008, Figueiredo et al. 2009, Jesus et al. submetido, Nalon et al. submetido).
As informações atuais confirmam o prolongamento do Terreno Paraguá em território
brasileiro e indicam que o mesmo é constituído por unidades gnáissicas e granulíticas
paleoproterozóicas afetadas pelas orogenias San Ignácio (1400 a 1300 Ma) e Sunsás (1000 a
900 Ma).
Com o propósito de contribuir para a compreensão da evolução geológica do Terreno
Paraguá (Ruiz 2009, Bettencourt et al. 2010) no Brasil, será apresentado e discutido um acervo
de dados geológicos, petrográficos, geoquímicos, geocronológicos (Pb-Pb) e estruturais do
Gnaisse Turvo, que constitui importante registro magmático paleoproterozóico na região de
Vila Bela da Santíssima Trindade, Mato Grosso.
Contexto Geológico Regional
Cráton Amazônico
O extremo ocidente do estado de Mato Grosso está inserido no contexto geológico da
Província Rondoniana-San Ignacio que representa um fragmento crustal descrito como parte
de um conjunto de cinturões móveis acrescidos a um núcleo proto-cratônico contextualizando
o Cráton Amazônico no âmbito da tectônica global (Cordani et al. 1979).
Estudos posteriores (Tassinari 1996, Tassinari & Macambira 1999 e 2004),
principalmente de cunho geocronológico, definiram o Cráton Amazônico como o resultado da
acresção continental, a partir de um proto-cráton arqueano (Província Amazônia Central – 2500
17
Ma), composto por microcontinentes amalgamados em orogenias colisionais associado a outras
cinco províncias geocronológicas denominadas de Maroni-Itacaiúnas (2200-1950 Ma),
Ventuari-Tapajós (1950-1800 Ma), Rio Negro-Juruena (1800-1550 Ma), Rondoniana-San
Ignacio (1550-1300 Ma) e Sunsás (1300-1000 Ma).
As províncias Ventuari-Tapajós e Rio Negro-Juruena são compostas por material
derivado do manto evoluído em uma sucessão de arcos magmáticos enquanto as outras
apresentam retrabalhamento associado a processos colisionais (Tassinari et al. 2000 e Tassinari
& Macambira 2004) (Fig. 1).
Santos et al. (2000) propuseram uma configuração para o Cráton Amazônico
abrangendo as províncias geocronológicas Carajás-Imataca (3100-2530 Ma), Transamazônica
(2250-2000 Ma), Tapajós-Parima (2100-1870 Ma), Central Amazônica (1880-1700 Ma), Rio
Negro (1860-1520 Ma), Rondônia-Juruena (1760-1470 Ma), K’Mudku (1330-1100 Ma) e
Sunsás (1330-990 Ma).
18
Figura 1. Configuração das províncias geocronológicas do Cráton Amazônico incluindo a
Província Rio Apa, modificado por Ruiz (2005).
A Província Rondoniana-San Ignacio, onde se insere a unidade estudada, é limitada a
norte e leste pela Província Rio Negro-Juruena, a sul pela Província Sunsás e a oeste por
seqüências sedimentares fanerozóicas e é caracterizada por um fragmento formado por
amalgamação de arcos magmáticos em colisão continental ao longo do limite com a Província
Rio Negro-Juruena (Cordani & Teixeira 2007).
19
Segundo Bettencourt et al. (2010) a cratonização da Província Rondoniana-San Ignacio
foi seguida por reativação tectônica, deformação, superimposição termal e magmatismo
relacionados com eventos orogênicos, estes efeitos são observados em feições como zonas de
cisalhamento, faixas milonitizadas, riftes, bacias sedimentares e intrusões pós-tectônicas e
anorogênicas. Ruiz (2009) subdividiu essa província em Terreno Paraguá (1820-1320 Ma),
Terreno Jauru (1780-1420 Ma), Terreno Rio Alegre (1510-1380 Ma) e Cinturão Alto Guaporé
(Fig. 2).
Figura 2. Configuração tectônica do SW do Cráton Amazônico no ocidente do estado de
Mato Grosso (Modificado de Ruiz 2009).
20
Terreno Paraguá
O Terreno Paraguá está inserido no contexto da Província Rondoniana-San Ignácio
sendo primeiramente estudado por Litherland et al. (1986), que o descreveram, no extremo
oriente boliviano, como “Cráton Paraguá” e o definiram como um embasamento composto
pelos complexos gnáissico-granulíticos Chiquitania e Lomas Manechi e por rochas
supracrustais metassedimentares do Grupo San Ignácio, intrudidos pela granitogênese de
afinidade cálcio-alcalina do Complexo Granitóide Pensamiento.
Boger et al. (2005) a partir de novos dados estruturais e isotópicos acrescentados aos
dados de trabalhos anteriores, reinterpretaram as unidades do oriente boliviano e configuraram
a deposição dos protólitos do Complexo Gnáissico Chiquitania e Grupo San Ignacio
simultaneamente à colocação da Suíte Lomas Manechi em 1690 Ma. Posterior deformação e
metamorfismo destas unidades ocorreram durante a Orogenia San Ignacio (1340-1320 Ma)
com aglutinação do Terreno Paraguá ao Cráton Amazônico durante a Orogenia Sunsás.
Santos et al. (2000 e 2008) estabeleceram a evolução cronológica da Província
Rondônia-Juruena e do Orógeno Sunsás entre os períodos 1840-1540 Ma e 1460-1110 Ma,
respectivamente, e definiram uma evolução in situ para este orógeno contrariando, assim, a
idéia de microcontinente alóctone para o Cráton Paraguá.
A área de estudo (Fig. 2) está inserida na porção do Terreno Paraguá que não apresenta
evidência de atuação da Orogenia Sunsás onde as rochas sedimentares do Grupo Aguapeí
ocorrem sem características de deformação dúctil e/ou metamorfismo. Os mapeamentos
geológicos e as informações geocronológicas disponíveis (Ruiz et al. 2007 e 2009, Figueiredo
et al. 2009, Jesus et al. (submetido) e Nalon et al. (submetido) para a porção oeste do município
de Vila Bela da Santíssima Trindade, sugerem o seguinte empilhamento estratigráfico em
ordem cronológica decrescente: Complexo Metamórfico Ricardo Franco, Ortognaisse Turvo,
Granito Fronteira, Ortognaisse Shangri-lá, Granito Cascata, Complexo Granitóide
21
Pensamiento composto pelos granitos Guaporeí e Passagem, Suíte Intrusiva Guará, Granito
Vila Bela, Grupo Aguapeí e Suíte Intrusiva Huanchaca (Tab. 1; Fig. 3).
Tabela 1. Unidades mapeadas na área de estudo e algumas idades (*Litherland et al. 1986,
**Santos et al. 2008, ***Jesus et al. (submetido), ****Nalon et al. submetido), *****este
trabalho).
Suíte Intrusiva Huanchaca
*888±20 (K-Ar)
*845±19 (K-Ar)
sills e diques de diabásio
Grupo Aguapeí
**1149±7 (U-Pb) ruditos e psamitos basais da Formação Fortuna
Granito Vila Bela biotita-muscovita-granada granito
Suíte Intrusiva Guará
(complexo máfico-ultramáfico)
gabro, hornblenda gabro, diabásio e piroxênio
hornblendito
Complexo Granitóide Pensamiento
Granito Passagem
***1284±20 (U-Pb)
stocks e plugs de granito
fino equigranular pós-
orogênico
Granito Guaporeí
****1314±2 (Pb-Pb)
TDM 1,76 Ga
εNd(t)=(-14) (Sm-Nd)
batólito sin-orogênico de
composição variada
Granito Cascata granodiorito foliado rico em máficos e opacos
Ortognaisse Shangri-lá
granada-
biotita gnaisse
(tonalítico)
anfibólio-
biotita gnaisse
(granodiorítico)
anfibólio-biotita
gnaisse
(monzogranítico)
Granito Fronteira monzogranito foliado com porfiroclastos de feldspato
potássico e lineação de máficos e opacos
Ortognaisse Turvo
*****1651±4 (Pb-Pb)
granada-anfibólio-
biotita gnaisse
(granodiorítico)
anfibólio-biotita gnaisse
(granodiorítico a
sienogranítico)
Complexo Metamórfico Ricardo Franco hornblenda anfibolito, sillimanita-granada gnaisse,
granada quartzito
22
Figura 3. Mapa geológico do Terreno Paraguá na área de estudo.
23
Geologia e Petrografia
O Gnaisse Turvo representa um corpo orientado na direção NNW com cerca de 200
km2 de extensão. Ocorre em uma área aplainada, em grande parte oculto por coberturas
lateríticas e sedimentos inconsolidados. Boas exposições, na forma de blocos, matacões e
lajedos, são encontradas principalmente nas imediações do Granito Guaporeí. O Gnaisse Turvo
é recoberto, a sul e oeste, pelos sedimentos inconsolidados, a leste faz contato tectônico com o
Granito Guaporeí e a nordeste é intrudido pelo Granito Fronteira.
Duas fácies petrográficas foram individualizadas com base na constituição
mineralógica: a mais abundante, de composição granodiorítica a sienogranítica, corresponde à
fácies anfibólio-biotita gnaisse e a outra, que se restringe à área próxima ao Granito Guaporeí,
compreende a fácies granada-anfibólio-biotita gnaisse de composição essencialmente
granodiorítica.
A fácies anfibólio-biotita gnaisse é representada por rochas anisotrópicas, leucocráticas,
de cor cinza-esbranquiçado, granulação média a grossa, inequigranulares a raramente
porfiroclásticas, apresentando natureza polideformada com transposições de foliações e
estruturas de redobramentos, bem como xenólitos máficos. Exibe bandamento milimétrico a
centimétrico, descontínuo, com leitos félsicos de cor cinza-esbranquiçado a cinza-rosado
formados por agregados de quartzo, feldspatos alcalinos e plagioclásio permeados por biotita
e anfibólio; e leitos máficos de cor cinza-escuro, onde predominam agregados orientados de
biotita e anfibólio (Fig. 4A).
A fácies granada-anfibólio-biotita gnaisse consiste de litotipos orientados, meso a
leucocráticos de cor cinza-escuro, granulação média a grossa, bandados, sendo comum a
segregação de leitos quartzo-feldspáticos ricos em granada, apresentando transposição do
bandamento gnáissico (Fig. 4B). Presença de xenólitos de metagabros e anfibolitos e
microestruturas magmáticas reliquiares em ambas as fácies, caracteriza a natureza ortoderivada
24
da unidade (Fig. 4C). Encontram-se ainda, principalmente na fácies granada-anfibólio-biotita
gnaisse, bolsões estirados, dobrados e transpostos formados essencialmente por quartzo,
feldspatos e raros cristais de biotita e anfibólio e grande quantidade de cristais neoformados de
granada de cor marrom-avermelhado-claro constituindo poiquiloblastos/porfiroblastos de
dimensões médias entre 0,5 e 3 mm (Fig. 4D).
Figura 4. Ilustrações de afloramentos: A e B Feições típicas das fácies anfibólio-biotita gnaisse
e granada-anfibólio-biotita gnaisse, respectivamente; C. Xenólito de anfibolito em rochas da
fácies anfibólio-biotita gnaisse; D. Bolsões hololeucocráticos representando o leucossoma com
porfiroblastos de granada da fácies granada-anfibólio-biotita gnaisse.
Opticamente, as rochas do Gnaisse Turvo apresentam texturas granoblástica,
lepidoblástica e nematoblástica formadas pelo alinhamento de cristais de biotita e anfibólio em
25
associação com o arranjo, por vezes, em mosaico dos grãos de quartzo e feldspatos.
Ambas as fácies são constituídas, essencialmente, por quartzo, feldspatos alcalinos,
plagioclásio, biotita e anfibólio, tendo titanita, zircão, rutilo, apatita, allanita e opacos como
fases acessórias e clorita, sericita, muscovita, argilo-minerais, epidoto e opacos como minerais
de alteração.
O granada-anfibólio-biotita gnaisse apresenta como máficos além da biotita e anfibólio
cristais neoformados de granada. Os feldspatos alcalinos estão representados principalmente
pela microclina com geminação em grade e pelo ortoclásio não geminado ou com macla
Carlsbad, mostrando por vezes, alteração para sericita, muscovita e argilo-minerais; ocorrem
em grãos de tamanho médio ou localmente como porfiroclastos anédricos, às vezes
poiquilíticos, com inclusões de quartzo, plagioclásio (oligoclásio), biotita e titanita, localmente
envolvidos por grãos menores neoformados de quartzo, microclina e plagioclásio com textura
mirmequítica (Fig. 5A).
Texturas pertíticas são freqüentes, onde a fase hóspede ocorre em chamas, filmes e em
grãos que se apresentam com núcleo mais alterado e borda mais límpida, sugerindo zonação
normal, respectivamente mais cálcica e sódica (Fig. 5B); intercrescimentos gráfico e
granofírico são observados, principalmente, na fácies anfibólio-biotita gnaisse.
O plagioclásio apresenta-se intercrescido com a microclina ou constitui cristais
isolados, tendo sido classificado como oligoclásio; seus raros porfiroclastos ocorrem,
geralmente, com formas tabulares subédricas exibindo geminação albita ou periclina e lamelas
fraturadas; mostra intercrescimento mirmequítico, até mesmo quando constitui fase hóspede
das pertitas e, invariavelmente, apresenta-se saussuritizado, sericitizado ou argilizado.
O quartzo ocorre em grãos anédricos recristalizados em suas bordas e com contatos
lobados e localmente poligonizados ou como intercrescimento de aspecto vermicular e
cuneiforme, no plagioclásio e feldspatos alcalinos constituindo, respectivamente, texturas
26
mirmequítica e gráfica; exibe, comumente, efeitos de deformação e recristalização
evidenciados através de extinção ondulante, lamelas de deformação e formação de subgrãos
localmente apresentando texturas em tabuleiro de xadrez (Fig. 5C).
A biotita é o componente máfico primário dominante das duas fácies e ocorre em
lamelas isoladas ou como palhetas e plaquetas anédricas a subédricas, com pleocroísmo
castanho-claro a marrom-escuro, podendo constituir, por vezes, agregados orientados que
configuram os níveis finos lepidoblásticos. Inclui, freqüentemente, titanita, apatita e cristais de
zircão que nela desenvolve halos pleocróicos e, por vezes, encontra-se oxidada com exsolução
de minerais opacos ou também, parcialmente, transformada em muscovita ou clorita.
O anfibólio, identificado como hornblenda, ocorre em prismas subédricos a anédricos,
de pleocroísmo verde-escuro a marrom, intimamente associado à biotita, ao epidoto e à titanita
(Fig. 5D).
Na fácies granada-anfibólio-biotita gnaisse, em amostras do contato com o Granito
Guaporeí, a hornblenda constitui textura coronítica da granada indicando um processo de
retrometamorfismo (Fig.5E). A granada apresenta-se em agregados granulares constituindo
níveis poiquiloblastos/porfiroblastos, subédricos a anédricos, arredondados, muito fraturados
de cor marrom-avermelhado (Fig. 5F), associados ao arranjo granoblástico ou às estruturas
orientadas, sejam elas as texturas lepidoblásticas ou nematoblásticas (Fig. 5G e 5H).
27
Figura 5. Fotomicrografias de rochas do Gnaisse Turvo: A. Porfiroclasto de microclina
pertítica associado a grãos neoformados de microclina, quartzo e plagioclásio mirmequítico;
B. Detalhe de microclina apresentando textura pertítica em grãos que exibem zonação normal;
28
C. Pertita, mirmequitas e quartzo deformado com extinção ondulante e textura em tabuleiro de
xadrez; D. Detalhe de banda máfica com seção basal de hornblenda associada a palhetas de
biotita; E. Agregado de granada e textura coronítica de hornblenda; F. Feição típica dos
poiquiloblastos de granada; G. Parte de nível máfico formado por palhetas de biotita e grão
poiquilítico de granada; H. textura granoblástica do neossoma constituído por quartzo,
microclina, plagioclásio e grão poiquilítico neoformado de granada.
Deformação
A natureza polideformada das unidades gnáissicas e granulíticas do Terreno Paraguá é
apontada em levantamentos estruturais realizados em território boliviano (Litherland et al.
1986, Boger et al. 2005) e brasileiro (Matos & Ruiz 1991 e Ruiz 2005).
A análise estrutural em escala de semi-detalhe demonstrou que pelo menos duas fases
de deformação dúctil afetaram o Gnaisse Turvo.
As fases de deformação serão designadas como F1 e F2, e os elementos estruturais,
dobras, foliações e lineações, serão referidos como D, S e L, seguidos do número da fase de
deformação em que foi gerado, por exemplo, a foliação S1, refere-se à foliação gerada na
primeira fase de deformação F1.
Primeira Fase de Deformação (F1)
O registro deformacional mais antigo, gerado durante a Fase F1, é definido pelo
bandamento gnáissico (S1), tanto no anfibólio-biotita gnaisse quanto no granada-anfibólio-
biotita gnaisse.
No anfibólio-biotita gnaisse o bandamento é caracterizado pela segregação das bandas
bem definidas pela orientação preferencial de máficos, representados por biotita e anfibólio
29
alinhados de acordo com a direção do bandamento, e félsicos, representados por quartzo e
feldspatos arranjados em uma textura granoblástica (Fig. 6A, 6C e 6D).
O granada-anfibólio-biotita gnaisse apresenta as mesmas características, porém, nesta
fácies é notada a presença de cristais neoformados de granada associados às texturas
granoblástica, lepidoblástica e nematoblástica (Fig. 6B, 6E e 6F). Os cristais de granada
apresentam-se bastante fraturados e não exibem inclusões indicativas de orientação interna.
30
Figura 6. A. Aspecto do bandamento gnáissico no anfibólio-biotita gnaisse; C e D. Seção
delgada do anfibólio-biotita gnaisse ilustrando o alinhamento dos cristais de biotita associados
à textura granoblástica; B. Feição do bandamento no granada-anfibólio-biotita gnaisse; E e F.
Seção delgada do granada-anfibólio-biotita gnaisse destacando o alinhamento félsico e máfico
com cristais de granada associado aos cristais de biotita.
31
A intensa ação da segunda fase de deformação F2 determina uma acentuada
reorientação do bandamento gnáissico S1 provocando seu dobramento e transposição ao longo
de superfícies discretas de cisalhamentos dúcteis.
O estereograma para pólos da foliação S1 mostra a orientação dominante das medidas
em torno de N45º-75ºW com mergulhos variando de 65º a 85º para NE e SW (Fig. 7). A
superfície envoltória das dobras D2 apresenta orientação preferencial entre N30º-70ºE como
ilustrado na figura 8A e 8B.
Figura 7. Estereograma para pólos das atitudes dos flancos das dobras (vermelho) e atitudes
das linhas de charneira (preto), diagrama de igual-área, hemisfério inferior.
32
Figura 8. A. Padrão de dobras apertadas a isoclinais; B. Padrão de atitude para a superfície
envoltória das dobras com direção preferencial NE. Em planta.
Segunda Fase de Deformação (F2)
A segunda fase de deformação F2 é responsável pela formação de estruturas tectônicas
que indicam um evento de deformação dominado pelo comportamento dúctil das rochas
afetadas.
Foram identificadas as seguintes estruturas nesta fase de deformação: dobras D2,
foliação S2, lineações L2 e bandas de cisalhamentos discretas relacionadas às superfícies de
transposição. As dobras D2 são apertadas a isoclinais comumente rompidas, classificadas de
acordo com Fleuty (1964) como sendo dobras inclinadas com caimento e são marcadas pela
reorientação do bandamento gnáissico.
Em relação à foliação S1 essa nova foliação S2 é ortogonal nas zonas de charneira das
dobras, comumente rompidas e paralela nos flancos e orienta-se principalmente segundo a
direção N30º-60ºW com mergulhos altos variando entre 75° e 85° para os quadrantes NE e SW
(Fig. 9).
33
Figura 9. Estereograma para pólos da foliação S2, diagrama de igual-área, hemisfério inferior.
A foliação S2, classificada como foliação de transposição, apresenta caráter plano-axial
em relação às dobras D2 (Fig. 10A e 10B), marcada pelo rearranjo e reorientação da estrutura
bandada (S1).
No granada-anfibólio-biotita gnaisse os porfiroblastos de granada ocorrem tanto no
leucossoma dobrado e transposto por D2 quanto no melanossoma associados aos minerais
máficos (Fig. 10E e 10F). As lineações L2, definida como eixo de microdobras D2 e lineação
de estiramento e lineação mineral, são caracterizadas principalmente pelo alinhamento de
minerais máficos e estiramento de cristais de quartzo e feldspato, visualizados nas linhas de
charneira e nos flancos das dobras e apresentam caimento entre 15º e 45º no intervalo entre
N16W e N8E.
34
Figura 10. Fotos orientadas (A a D em planta, E em corte subvertical e F em planta). A e B.
Caráter plano-axial da foliação S2; C. Bandas de cisalhamento sinistrais formando ângulo com
a foliação S2 no anfibólio-biotita gnaisse; D. Bandas dobradas no granada-anfibólio-biotita
gnaisse; E. Leucossomas estirados, dobrados e transpostos representando a foliação S2; F.
Detalhe da feição em “cabo de guarda chuva”.
35
O mapa de elementos estruturais (Fig. 11A) e o bloco diagrama (Fig. 11B) ilustram as
principais estruturas tectônicas observadas no Gnaisse Turvo e os estereogramas indicam a
orientação preferencial das respectivas estruturas.
36
Figura 11-A. Mapa de elementos estruturais na área de estudo incluindo o Gnaisse Turvo.
37
Figura 11-B. Bloco diagrama destacando os elementos estruturais que configuram o Gnaisse
Turvo.
Geoquímica
A caracterização geoquímica do Gnaisse Turvo está fundamentada nos resultados
analíticos de nove amostras selecionadas visando à abrangência das duas fácies petrográficas
identificadas na tentativa de relacionar as diferenças faciológicas com os respectivos
comportamentos químicos, sendo assim, seis amostras da fácies anfibólio-biotita gnaisse e três
amostras da fácies granada-anfibólio-biotita gnaisse foram estudadas.
Essas amostras foram selecionadas de forma a não conter fraturas ou veios e não
apresentam indícios petrográficos e químicos de alteração hidrotermal/intempérica, mostrando
valores de perda ao fogo, em geral, menores do que 1%.
38
Os dados litoquímicos estão dispostos na tabela 2 e foram obtidos no laboratório ACME
Analytical Laboratories (ACMELAB), Canadá, pelos métodos de Fusão ICP (Inductively
Coupled Plasma) e ICP – MS (Inductively Coupled Plasma – Mass Espectrometry) para
elementos maiores e menores (SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3(T), MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O e
P2O5) e elementos traços, incluindo terras raras (Sc, Ba, Be, Co, Cs, Ga, Hf, Nb, Rb, Sn, Sr,
Ta, Th, U, V, W Zr, Y, Mo, Cu, Pb, Zn, Ni, As, Sb, Bi, Ag, Au, Tl, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu,
Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu).
Tabela 2. Composição química de elementos maiores, menores (% em peso), traços e ETR
(ppm) de rochas do Gnaisse Turvo.
Granada-anfibólio-
biotita Gnaisse
Anfibólio-biotita Gnaisse
Amostras AT41 AT50 AT50A AT40 AT43 FL83 FL91 PA03 PA03A
Elementos
SiO2 69,25 66,74 67,04 74,09 73,84 75,13 72,58 72,81 72,8
TiO2 0,41 0,74 0,91 0,3 0,31 0,22 0,31 0,18 0,16
Al2O3 14,85 15,09 13,73 13,36 12,92 12,85 13,7 13,91 14,02
Fe2O3(T) 3,63 5,85 7,72 2,03 2,63 1,21 2,1 1,85 1,43
MnO 0,07 0,1 0,11 0,05 0,06 0,04 0,05 0,05 0,04
MgO 0,73 1,5 1,8 0,32 0,41 0,29 0,54 0,36 0,33
CaO 2,79 2,96 2,36 1,46 1,58 1,02 1,84 1,95 1,88
Na2O 3,81 2,85 2,36 3,87 3,17 2,72 3,26 3,54 3,52
K2O 3,38 3,25 3,49 3,83 4,38 5,54 4,48 4,23 4,3
P2O5 0,14 0,12 0,07 0,05 0,09 0,04 0,09 0,05 0,05
LOI 0,5 0,5 0,1 0,3 0,3 0,7 0,8 0,8 1,1
Total 99,57 99,68 99,71 99,65 99,66 99,79 99,79 99,71 99,67
39
Sc 14 16 20 4 6 3 3 4 4
Ba 2189 778 734 1849 1271 830 759 1184 1225
Be 3 2 1 2 1 1 2 1 2
Co 40,1 91,4 91,0 36,9 86,2 95,2 95,9 71,7 153,6
Cs 0,4 3,4 4,3 0,3 0,4 1,8 1,2 0,5 0,5
Ga 16,1 19,9 16,8 14,3 13,7 11,4 12,8 12,3 12,9
Hf 8,1 6,7 5,3 6,7 6,0 4,7 4,9 3,3 3,8
Nb 5,9 13,5 17,2 9,9 7,8 7,7 7,6 4,4 4,4
Rb 92,1 161,7 178,5 101,6 131,0 181,1 132,9 120,0 110,7
Sn 1 3 4 1 1 1 1 1 1
Sr 307,2 149,8 118,8 162,9 177,6 202,4 196,4 217,5 218,3
Ta 0,3 0,9 1,1 0,8 0,6 0,8 0,6 0,5 0,6
Th 6,5 20,7 10,5 19,6 18,5 13,5 18,6 10,2 9,2
U 0,6 2,0 1,1 0,9 0,6 1,6 0,6 0,9 0,7
V 26 96 106 16 15 15 26 16 135,2
W 218,2 472,8 469,5 225,6 485,5 489,4 487,3 427,4 801,9
Zr 314,0 255,6 176,7 238,5 217,8 151,3 171 131,4 135,2
Y 26 51,2 41,4 31,3 32,6 19,2 22,3 20,0 17,5
Mo 0,4 0,5 8,8 0,4 0,4 0,2 0,2 0,2 1,9
Cu 7,5 19,0 21,6 2,8 2,1 0,4 6,2 1,8 3,2
Pb 2,0 3,1 3,0 3,4 3,8 3,3 3,2 4,0 3,9
Zn 50 62 70 20 31 16 25 20 20
Ni 3,1 15,5 56,0 6,5 3,2 1,6 4 4,4 12,5
As 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Sb 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Bi 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Ag 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Au 0,5 0,5 2,1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Tl 0,1 0,3 0,4 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
40
La 49,4 53,2 33,9 92,0 71,9 51,7 42,3 36,9 29,1
Ce 102,5 115,1 78,0 189,2 147,4 97,9 86,7 71,2 55,0
Pr 11,04 13,11 7,28 17,90 15,16 10 8,96 6,80 5,43
Nd 40,6 46,6 27,0 54,8 49,5 31,9 30,5 22,5 18,5
Sm 7,81 9,60 4,50 7,97 8,47 4,02 5,1 3,67 3,24
Eu 2,22 1,60 1,12 2,00 1,38 0,8 0,89 0,86 0,88
Gd 6,87 8,61 4,28 6,36 7,03 2,97 4,39 3,47 2,72
Tb 1,04 1,43 0,85 0,94 1,05 0,45 0,7 0,56 0,47
Dy 5,41 7,85 5,74 5,09 5,52 2,45 3,94 3,04 2,72
Ho 1,19 1,72 1,41 1,04 1,13 0,51 0,76 0,68 0,59
Er 3,24 5,01 4,22 3,16 3,02 1,55 2,15 2,11 1,80
Tm 0,47 0,76 0,67 0,47 0,46 0,25 0,3 0,33 0,28
Yb 2,83 4,87 4,27 2,98 2,63 1,74 1,75 2,03 1,67
Lu 0,42 0,74 0,62 0,45 0,38 0,3 0,25 0,28 0,26
Eu/Eu* 0,93 0,54 0,78 0,86 0,55 0,71 0,58 0,74 0,91
La/Yb 11,62 7,28 5,29 20,58 18,23 19,81 16,11 12,12 11,64
Zr/Y 12,07 4,99 4,26 7,61 6,68 7,88 7,66 6,57 7,72
Rb/Ba 0,04 0,2 0,24 0,05 0,1 0,21 0,17 0,1 0,09
As amostras selecionadas foram analisadas com o objetivo de investigar as afinidades
geoquímicas, a ambiência tectônica e natureza do magmatismo que originou seus protólitos.
Nos diagramas de Harker observa-se que estas rochas caracterizam-se como ácidas,
com valores de SiO2 entre 66,74% e 75,13%, e que o comportamento da maioria dos elementos
maiores, expressos em óxidos (Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, TiO2 e P2O5) e dos traços V e Y (em
ppm), em relação à sílica indicam uma evolução contínua normal com correlações lineares
negativas típicas de cristalização fracionada com empobrecimento em plagioclásio e minerais
máficos primários, tais como hornblenda, óxidos de Fe-Ti como ilmenita, titanita e apatita.
41
Em relação aos álcalis, não se observa resultado entre o índice de diferenciação
utilizado e o Na2O, no entanto é encontrada uma nítida correlação positiva com o K2O
sugerindo que a evolução é caracterizada também por enriquecimento em feldspato potássico
e biotita (Fig. 12).
42
Figura 12. Diagramas de Harker para elementos maiores e traços para as amostras do Gnaisse
Turvo, os círculos representam o granada-anfibólio-biotita gnaisse e os losangos representam
o anfibólio-biotita gnaisse.
43
Geoquimicamente as rochas da unidade classificam-se essencialmente como
granodioritos e granitos em diagramas que utilizam parâmetros diversos, tais como, álcalis
versus sílica (Fig. 13A; Le Maitre 1989), R1 e R2, onde R1 = 4Si - 11(Na + K) - 2(Fe + Ti) e
R2 = 6Ca + 2Mg + Al (Fig. 13B; La Roche 1980) e SiO2 versus Zr/TiO2 (Fig. 13C; Winchester
& Floyd 1977).
Figura 13. Diagramas de classificação de rocha para as amostras do gnaisse Turvo. A. Le
Maitre (1989); B. La Roche (1980) e C. Winchester & Floyd (1977).
Os diagramas Na2O+K2O versus SiO2 e AFM propostos por Irvine & Baragar (1971)
sugerem que o magmatismo que originou os protólitos do Gnaisse Turvo sejam de afinidades,
respectivamente, subalcalina e cálcio-alcalina (Fig. 14A e 14B), mostrando neste último uma
44
evolução marcada por enriquecimento em álcalis, especialmente K2O como ilustrado na figura
14B, com duas amostras do granada-anfibólio-biotita gnaisse deslocadas para o campo toleítico
devido a um incremento de ferro total em processos pós-magmáticos provavelmente associados
à neoformação de cristais de granada ricos em ferro (almandina).
A natureza cálcio-alcalina do magmatismo responsável pelas rochas da unidade
estudada é evidenciada também pelo diagrama de Peacock (1931) que utiliza, além dos álcalis,
os valores de CaO (Fig. 14C); pelos valores de Zr/Y geralmente maiores do que 7 ilustrados
no gráfico Zr versus Y proposto por Barret & MacLean (1999; Fig. 14D); bem como através
do diagrama de Le Maitre (1989; Fig. 14E) com todos os pontos que representam as rochas
analisadas distribuindo-se no domínio da série alto K com grau de diferenciação bem marcado
separando as amostras menos diferenciadas daquelas com teor de sílica maior consideradas
como mais evoluídas.
Vale ressaltar que o deslocamento das duas amostras do granada-anfibólio-biotita
gnaisse para o limite dos campos transicional/toleítico na figura 14D, provocado pelo
incremento do teor de Y, está relacionado com a presença dos porfiroblastos de granada.
No diagrama de Maniar & Piccoli (1989) os pontos que representam os litotipos do
Gnaisse Turvo se posicionam no limite dos domínios definidos por estes autores para termos
metaluminosos e peraluminosos sugerindo uma filiação levemente peraluminosa para os
protólitos das rochas estudadas (Fig. 14F).
Este caráter peraluminoso é visto também em duas amostras portadoras de granada da
série piralspita (possivelmente almandina) sendo atribuído à presença destes porfiroblastos o
maior índice de saturação em alumina para esta fácies do Gnaisse Turvo.
45
Figura 14. Diagramas classificatórios de séries magmáticas para as rochas do Gnaisse Turvo.
A e B Irvine & Baragar (1971); C. Peacock (1931); D. Barret & MacLean (1999); E. Le Maitre
(1989) e F. Maniar & Piccoli (1989).
46
Apesar da mobilidade de Elementos Terras Raras (ETR) em eventos metassomáticos, é
comum a pouca modificação nos padrões de distribuição desses elementos no metamorfismo
permitindo, assim, a partir do seu estudo a inferência dos protólitos das unidades metamórficas.
Os resultados dos Elementos Terras Raras das amostras do Gnaisse Turvo normalizados
pelos valores condríticos de Nakamura (1977) e, ilustrados separadamente nas duas fácies
previamente identificadas (Fig. 15A e 15B), evidenciam um forte fracionamento de Elementos
Terras Raras Pesados (ETRP) em relação aos Elementos Terras Raras Leves (ETRL).
É nítida a correlação entre o conteúdo de sílica e as razões (La/Yb)N das amostras, bem
como se observa que o aumento desse óxido (que expressa a diferenciação magmática em suítes
graníticas) é proporcional ao aumento dessa razão, constatando-se dessa maneira, que os
litotipos da fácies granada-anfibólio-biotita gnaisse, de composição granodiorítica (SiO2 entre
66,74% e 69,25%), têm razões (La/Yb)N entre 5,29 e 11,62 (Fig. 15A); enquanto que, os da
fácies anfibólio-biotita gnaisse, considerada mais diferenciada (SiO2 entre 72,58% e 75,13%),
apresentam razões (La/Yb)N bem maiores variando entre 11,64 e 20,58 (Fig. 15B). Isso sugere
que as amostras correspondem a protólitos cogenéticos com evolução a partir de processos de
cristalização fracionada com padrões de ETR semelhantes aos de séries cálcio alcalina.
Independentemente do tipo faciológico, apenas três amostras apresentam pronunciadas
anomalias negativas de Eu (razões Eu/Eu* entre 0,54 e 0,58) e todas as outras mostram fracas
anomalias negativas de Eu com razões Eu/Eu* entre 0,71 e 0,93, sugerindo, para essas últimas,
diferenciação sem envolvimento importante de plagioclásio.
Alguns elementos traços, estudados em base a normalização de seus teores, associados
aos dados de K2O, contra os valores dos granitos de cordilheira meso-oceânica de Pearce et al.
(1984; Figura 15C e D) evidenciam, para ambas as fácies, um enriquecimento dos elementos
litófilos de íons grandes (LILE) principalmente Rb, Ba e Th em relação aos de alta carga
(HFSE) Ta, Nb, Ce, Hf, Zr, Sm, Y e Yb. Observa-se também que, excetuando o Ce, os HFSE
47
apresentam valores normalizados, em geral inferiores a 1, feição típica de magmatismo cálcio-
alcalino de alto-K (Scheepers 1995) como os granitóides de arco magmático da Cordilheira
dos Andes.
Figura 15. Padrões de distribuição dos elementos traço do Gnaisse Turvo nas fácies granada-
anfibólio-biotita gnaisse e anfibólio-biotita gnaisse, respectivamente, à esquerda e à direita. A
e B. ETR normalizados pelos valores condríticos de Nakamura (1977). C e D. Elementos traço
e K2O normalizados pelos valores de granitos de cordilheira meso-oceânica.
Para caracterização da ambiência tectônica dos protólitos do Gnaisse Turvo foram
utilizados os diagramas Nb versus Y e Rb versus Y+Nb de Pearce (1984; Fig. 16A e 16B) que
48
indicam geração em arco magmático corroborada pelo diagrama Hf-Rb/30-Ta*3 proposto por
Harris et al. (1986; Fig. 16C).
Figura 16. Diagramas de classificação tectônica para o Gnaisse Turvo. A e B. Pearce et al.
1984; C. Harris et al. (1986).
Geocronologia
Metodologia Pb-Pb em Evaporação de Zircão
O método de evaporação de chumbo em monocristais de zircão foi utilizado para definir
a idade de formação dos protólitos do Gnaisse Turvo.
49
Os cristais de zircão foram extraídos da amostra após britagem, moagem e
peneiramento, pré-concentração por elutriação, posterior separação com o emprego de líquido
denso (bromofórmio) e separador magnético Frantz.
A seleção dos cristais de zircão foi feita com o auxílio de lupa binocular e utilizou-se o
intervalo entre 0,125mm e 0,250mm.
Os procedimentos relatados foram realizados no Laboratório de Preparação de
Amostras para Estudos Geocronológicos e Isotópicos da Universidade Federal de Mato Grosso.
Uma segunda fase, realizada no Laboratório de Geologia Isotópica (Pará-Iso) da Universidade
Federal do Pará, consistiu na obtenção de fotomicrografias e seleção de cristais de zircão em
microscópio petrográfico.
Para a análise Pb-Pb em zircão foi empregada a técnica de filamento duplo proposta
por (Kober 1986, 1987), a qual utiliza a razão 207Pb/ 206Pb para determinar a idade do cristal de
zircão. Os dados foram obtidos utilizando-se o contador de íons do espectrômetro FINNIGAN
MAT 262. A intensidade dos isótopos de Pb foi medida seguindo a seqüência de massa 204,
206, 207 e 208, ao longo de varreduras que definem um bloco de dados com razões 207Pb/206Pb.
A razão 207Pb/206Pb foi medida em três etapas de evaporação nas temperaturas de
1450ºC, 1500ºC e 1550oC. A média das idades foi calculada segundo Gaudette et al. (1998) e
os erros analíticos das idades são apresentados com precisão de 2σ (± 95% de precisão). As
idades foram calculadas usando as constantes de decaimento e abundâncias isotópicas listadas
por Steiger & Jäger (1977).
Resultados Analíticos
Os zircões analisados do Gnaisse Turvo, amostra PA-003, (coordenadas 795213,
8316019 UTM WGS 84; Fig. 3) foram extraídos da fácies anfibólio-biotita gnaisse. Os dados
analíticos encontram-se na tabela 3 e as características morfológicas dos zircões datados são
apresentadas na figura 17A.
50
Os zircões da amostra (PA03) exibem cor castanha, formas prismáticas e alongadas.
Alguns cristais mostram bordas sobrecrescidas e outros zoneamento oscilatório e feições de
metamictização sendo descartados para análise, quando possível. Em dezoito cristais, quatro
não emitiram Pb suficiente (cristais 4, 5, 6, 9), um apresentou razão 204Pb/206Pb superior a
0,0004 (1) e oito foram eliminados por apresentarem idade muito inferior às dos cristais
aproveitados (10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18) provavelmente devido a metamictização que causa
perda de Pb radiogênico.
Foram aproveitados os resultados de cinco cristais de zircão (2, 3, 7, 8 e 14) os quais
forneceram idades aparentes 207Pb/206Pb entre 1649 ± 3 Ma e 1657 ± 5 Ma sendo a idade média
de 1651 ± 4 Ma calculada para estes cristais (Fig. 17A e B). A idade obtida interpretada como
a época de formação do protólito ígneo do Gnaisse Turvo, concordando com a idade de
colocação do corpo.
Tabela 3. Resultados analíticos de evaporação de Pb em cristais de zircão do Gnaisse Turvo.
O desvio analítico é calculado em 2σ.
Grã
o
Temp.
Evap. Razões
204Pb
/206Pb
Desvio
2σ
208Pb
/206Pb
(c)
Desvio
2σ
207Pb
/206Pb
(c)
Desvio
2σ
Idad
e
Desvi
o
2σ
PA0
3
(2)
1550º
C 40/106
0,00011
2
0,00000
2
0,1278
5
0,0021
6
0,1013
9
0,0001
8 1649 ± 3
PA0
3
(3)
1500º
C 4/56
0,00011
7
0,00000
4
0,1168
4 0,001
0,1013
2
0,0002
6 1648 ± 4
PA0
3
(7)
1450º
C 30/38 0,00008 0,00001
0,1216
7 0,0008
0,1016
3
0,0003
8 1654 ± 7
PA0
3
(8)
1500ºC
6/48 0,00005
9 0,00005
2 0,1180
3 0,0020
9 0,1015
7 0,0010
0 1653 ± 9
PA0
3
(14)
1500º
C 30/68
0,00007
2
0,00000
7
0,1193
6 0,0024
0,1017
9
0,0002
9 1657 ± 5
110/63
0
Idade
média 1651 ± 4
51
Figura 17. A. Feição morfológica dos cristais de zircão datados. B. Idade média dos cristais.
52
Capítulo 3
Discussões e Considerações Finais
Discussões
Situada no SW do Cráton Amazônico, a Província Rondoniana-San Ignácio, conforme
definição de Ruiz (2009) e Bettencourt et al. (2010), é constituída por um amálgama de terrenos
aglutinados ao longo de episódios orogênicos no Mesoproterozóico. O Terreno Paraguá,
inicialmente definido como Cráton Paraguá por Litherland et al. (1986), corresponde a vasta
área que se estende do oriente boliviano até o oeste do estado de Mato Grosso, no Brasil, sendo
delimitado a leste por remanescente de crosta oceânica representada pelo Orógeno Rio Alegre
(Matos et al. 2004), Domínio Tectônico Rio Alegre (Ruiz 2005) ou Terreno Rio Alegre
(Geraldes 2000, Ruiz 2009 e Bettencourt et al. 2010) e recoberta a oeste, norte e sul, por
sedimentos fanerozóicos.
Desde o trabalho pioneiro de Litherland et al. (1986) até recente revisão de Bettencourt
et al. (2010), são reconhecidas as seguintes unidades litoestratigráficas no Terreno Paraguá: o
embasamento paleoproterozóico composto pelo Complexo Gnáissico Chiquitania, o Complexo
Granulítico Lomas Manechi e o Supergrupo San Ignácio.
As manifestações ígneas mesoproterozóicas, relacionadas à Orogenia San Ignácio, são
representadas pelo Complexo Granitóide Pensamiento e intrusivas menores associadas e
completam o substrato do Grupo Aguapeí, depositado no período Esteniano.
A Orogenia Sunsás (1000 a 900 Ma) retrabalha parcialmente o Terreno Paraguá, nas
áreas afetadas pelos cinturões móveis Sunsás e Aguapeí, gerando metamorfismo de baixo grau
e granitogênese de natureza ácida dominante.
53
O Gnaisse Turvo corresponde a um corpo intrusivo alojado em uma associação de
rochas ortoderivadas, metabásicas e anfibolitos representados por xenólitos, e paraderivadas
representadas por uma seqüência de unidades supracrustais constituída por granada quartzitos,
sillimanita-granada gnaisses e granada gnaisses exposta na forma de blocos e estreitas faixas
alongadas com direção preferencial NW-SE em suas imediações.
A caracterização petrográfica do Gnaisse Turvo permitiu a individualização de duas
fácies, a mais abundante compreende a fácies anfibólio-biotita gnaisse formada por rochas
leucocráticas, cinza-claro, bandadas, de granulação média a grossa, classificadas como
granodioritos a sienogranitos, tendo biotita e hornblenda como máficos principais.
Subordinadamente ocorre a fácies granada-anfibólio-biotita gnaisse sendo constituída
por rochas meso a leucocráticas, cinza a cinza-escuro, bandadas, de granulação média,
composição granodiorítica e apresenta como máficos, além de biotita e anfibólio, cristais
neoformados de granada.
A paragênese constituída por quartzo + microclina/ortoclásio + plagioclásio
(oligoclásio) + hornblenda + biotita indica que a unidade passou por atuação de metamorfismo
de fácies anfibolito com posterior retrometamorfismo representado por textura coronítica em
cristais de granada que apresentam mantos ou auréolas de hornblenda.
Dissolução e reprecipitação de aglomerados microcristalinos de quartzo e feldspato e
presença de mirmequita confirmam condições de alta temperatura e contatos retos formando
mosaicos quartzo-feldspáticos indicam condição de alta pressão em ambiente inicialmente
anidro, segundo os critérios definidos por Vernon (1991).
A superposição de estruturas tectônicas atesta a natureza policíclica da unidade, cujo
bandamento gnáissico (S1), formado durante a primeira fase de deformação, é intensamente
dobrado e transposto pela segunda fase de deformação, de caráter dúctil, que gera mesodobras
simétricas à assimétricas, inclinadas, com caimento variando entre 15º e 45º principalmente
54
para NW. Esta fase gera foliação plano-axial de transposição (S2), levemente ondulada que
exibe variação de direção entre N30-60W e mergulhos entre 75º e 85º para NE e SW com
lineação de estiramento/mineral L2, sugerindo um movimento reverso, com pequeno
componente oblíquo, ou direcional dextral.
A primeira fase de deformação e metamorfismo, responsável pela geração do
bandamento é atribuída à Orogenia Lomas Manechi, segundo a definição de Boger et al. (2005)
e corresponde às estruturas Do2 de Litherland et al. (1986); enquanto a fase de deformação e
metamorfismo mais jovem (F2) é atribuída a Orogenia San Ignácio, a qual gera estruturas com
orientação similar a foliação S2 nos granitóides sin a tardi orogênicos como os granitos
Guaporeí e Passagem. As estruturas relacionadas à fase F2 no Gnaisse Turvo são
correlacionáveis à deformação Do3 definida por Litherland et al. (1986).
O estudo litogeoquímico do Gnaisse Turvo revela que seus protólitos representam uma
seqüência ácida, formada por um magmatismo subalcalino, de afinidade cálcio-alcalina de alto
K, metaluminoso a peraluminoso principalmente no granada-anfibólio-biotita gnaisse, onde
este caráter deve estar relacionado à presença de cristais de granada da série das piralspitas
(almandina), sugere também, a colocação deste magmatismo em ambientes de arco magmático,
tendo uma evolução através de processos de cristalização fracionada com fraco
empobrecimento em plagioclásio e minerais máficos primários, tais como hornblenda, óxidos
de Fe-Ti como ilmenita, titanita e apatita, bem como por enriquecimento em feldspato potássico
e biotita.
A idade de cristalização do corpo, definida pelo método Pb-Pb em evaporação de zircão,
de 1651 ± 4 Ma, é interpretada como idade de colocação do protólito ígneo do Gnaisse Turvo,
indicando um episódio magmático cálcio-alcalino de alto-K no Terreno Paraguá. As idades U-
Pb SHRIMP em zircões de 1641 ± 4 Ma para o Granito Refúgio (Santos et al. 2008) e 1673 ±
55
21 Ma para o Granito La Cruz (Matos et al. 2009), sugerem que o Gnaisse Turvo foi gerado
neste evento ígneo de idade estateriana.
Os dados geológicos, geoquímicos e geocronológicos obtidos sugerem que a intrusão
foi gerada em um episódio magmático paleoproterozóico, provavelmente em um ambiente
tectônico convergente, do tipo arco magmático continental, desenvolvido no proto-Terreno
Paraguá, durante a Orogenia Lomas Manechi (1700 a 1600 Ma).
Os dados estruturais, as relações de campo e as informações geocronológicas dos
granitos Guaporeí e Passagem pertencentes ao Complexo Granitóide Pensamiento, indicam que
o Gnaisse Turvo foi intensamente afetado pela Orogenia San Ignácio (1400 a 1300 Ma),
responsável pela aglutinação do Terreno Paraguá ao proto-cráton Amazônico.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao PROCAD (Proc. 096/2007), à FAPEMAT (Proc. Nº.
004/2009) e à CAPES, respectivamente, pelo custeio das análises geocronológicas/químicas e
pela concessão de bolsa de mestrado ao primeiro autor.
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