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Titre: Rochas piroxeníticas ricas em ferro do maciço São José do Campestre, Rio Grande do Norte, Brasil
Auteur(s): Abrahão Filho, Eduardo Antonio
Orientador(es):: Dantas, Elton Luiz
Assunto:: Mapeamento geológico
Maciços rochosos
Terras raras
Formação ferrífera
Date de publication: 5-jan-2017
Référence bibliographique: ABRAHÃO FILHO, Eduardo Antonio. Rochas piroxeníticas ricas em ferro do maciço São José do Campestre, Rio Grande do Norte, Brasil. 2016. 197 f., il. Dissertação (Mestrado em Geologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
Résumé: O Maciço São José do Campestre (MSJC) é um bloco crustal arqueano localizado na Província Borborema. O MSJC é constituído por um conjunto de litotipos formados ao longo de aproximadamente 700 milhões de anos (3.41 – 2.65 Ga), posteriormente afetados por eventos tectono-metamórficos no Paleoproterozóico – entre 2.15 e 2.0 Ga – e por expressivo retrabalhamento crustal durante a Orogênese Brasiliana. Devido à sua idade e aos diversos processos geológicos posteriores pelo qual passou, é plausível presumir que algumas de suas associações litológicas não guardam as características dos seus períodos de formação, mas que podem refletir condições metamórficas, metassomáticas e hidrotermais. Por outro lado, é possível notar que outra porção dos constituintes do MSJC preservam as heranças genéticas primordiais e oferecem pistas sobre as composições e condicionantes químicos do manto arqueano, ou até mesmo sobre os aspectos físico-químicos de ambientes supracrustais oceânicos e continentais, gerando fiéis interpretações geotectônicas. Junto a isso, as litologias antigas do MSJC são passíveis de apresentar teores anômalos de diversas substâncias de interesse econômicos e prospectivo, principalmente no que diz respeito a rochas máfico-ultramáficas, metassomatitos e formações ferríferas bandadas (Banded Iron Formations, BIFs), sendo mais um fator motivador à pesquisa científica e mineral na região. Rochas máficas associadas a rochas piroxeníticas exóticas constituem o Corpo de Serra Negra (CSN), aflorante na porção centro-sul do MSJC. O CSN tem dimensões 1100x700 metros, é embasado por ortognaisses e estabelece contatos com granitos neoproterozóicos. Foram delimitados, com auxílio de testemunhos de sondagem, cinco conjuntos litológicos arranjados sub-horizontalmente do topo para base do CSN: i) Associação Piroxenítica Superior (APS, ~40 metros de espessura); ii) Zona de Gruneritização (~5 metros); iii) Zona Máfica Principal (~30 metros); iv) Associação Clinopiroxenítica (AC, ~12 metros); v) Zona Máfica Basal (~15 metros). Adicionalmente foram contemplados dois corpos máficos subordinados das imediações. As rochas piroxeníticas contém granulometria grossa, formada por clinoferrosilita, ferrosilita, fayalita, magnetita, fe-horneblenda, quartzo e granada, arranjadas em texturas granoblásticas com junções tríplices. A APS é constituída por ortopiroxenititos, clinopiroxenititos, grunerititos, BIFs e assembleias minerais tardias a grunerita, escapolita e calcita. A AC é mais homogênea, formada essencialmente por clinopiroxenititos e grunerititos. Nas zonas máficas, litologias de composição gabro-anfibolítica (metamáficas) arranjam-se em texturas cumuláticas e granoblásticas a plagioclásio, clinoferrosilita, diopsídio, hornblenda, magnetita, ilmenita, calcopirita e pirrotita e por paragêneses secundárias a grunerita, calcita, actinolita, granada e biotita. Estudos de química mineral indicam que a natureza da magnetita das rochas piroxeníticas têm características limiares entre cristais derivados de metassomatismo (Skarn) e cristais oriundos de magmatismo. Já a química dos cristais de magnetita das rochas metamáficas aponta gênese relacionada a processos francamente ígneos (Fe-Ti-V e Porphyry). As análises de rocha total mostram que as rochas gabro-anfibolíticas são toleítos de baixo-K, alto-Fe (média de 13,8 wt.% de Fe2O3), apresentando conteúdos intermediários de MgO (média de 6,5 wt.%). Quanto aos piroxenititos, Fe2O3 e SiO2 juntos, perfazem, em média, 94,2 wt.% do conteúdo dessas rochas, as quais mostram intermediário MgO (média de 5,4 wt.%). Os comportamentos de ETR e elementos traços detectados para as litologias metamáficas mostram transições entre assinaturas químicas de rochas do tipo E-MORB e rochas de Arco, derivadas de um manto hidratado. Análises de U/Pb realizadas sobre zircões de rocha piroxenítica, dotados de zoneamentos ígneos preservados, apontam idades de cristalização de 3041±23 Ma, mesma idade das rochas máfico-ultramáficas do Complexo Riacho das Telhas (CRT) do MSJC. Amostras de metamáficas e piroxeníticas apresentam altas razões isotópicas 147Sm/144Nd (>0.14), típicas de rochas mantélicas, idades TDM variando entre 3.19 e 3.88 Ga e valores de ƐNd(3.04) entre +0.65 e -9, mostrando desbalanceamento do sistema isotópico, refletindo metassomatismo e que as fontes mantélicas juvenis são enriquecidas e passaram por contaminação crustal. Interpretamos que essas rochas foram formadas e/ou colocadas a condições de alto grau metamórfico, seguido de retrometamorfismo até fácies anfibolito baixo a hornfels, pela presença de simplectitos e hornblenda substituindo piroxênios. Ao menos um evento metassomático, o que gerou grunerita, escapolita, calcita e granada, atingiu essas litologias e tem relação com a granitogênese tardia. Porém, é obscura ainda a definição do protólito das rochas piroxeníticas, as quais mostram padrões de ETR, elementos traços e outras características químicas que tanto podem ter relação com fluidos tardios relativos ao magmatismo do CRT, como podem refletir BIFs colocadas a condições de alto grau metamórfico. Este estudo pode mudar as direções de pesquisas e as perspectivas geológicas relacionadas às rochas do MSJC. Na região de Senador Elói de Sousa, ocorrem corpos métricos a quilométricos de BIFs situados na porção central do Maciço São José do Campestre (MSJC), um núcleo arqueano da Província Borborema, Nordeste do Brasil. Estabelecendo contatos com rochas máfico-ultramáficas, calcossilicáticas, olivina mármores e granada gnaisses, as BIFs estão inseridas na Sequência Metavulcanossedimentar Serra Caiada, um possível greenstone belt da região. Essas BIFs foram mapeadas e amostradas (escala 1:25.000) numa área de 45 km2. Essa associação litológica é metamorfisada a condições de alto grau e deformadas como uma sinclinal. Amostras de BIFs são comumente constituídas de magnetita (45 - 55 %), quartzo (35 - 40 %) e traços de apatita (<1 %), entretanto, foi possível discriminar três grupos de formações ferríferas de acordo com os outros minerais constituintes. O Grupo A é composto por baixos conteúdos de grunerita (2 - 4 %) e o Grupo B tem maior composição modal deste anfibólio (6 - 10 %). O Grupo C mostra uma assembleia mineral mais heterogênea: grunerita (3 - 7 %), hornblenda (2 - 6 %), clinopiroxênio (1 - 5 %), ortopiroxênio (~1%) e granada (~1%). Análises de microssonda eletrônica em cristais de magnetita do Grupo C mostram altos conteúdos elementares de Al, Co, Sn, médios de Cr, Mn, Ni e baixos de Mg, Ti, V, Zn, revelando similaridades químicas limiares a Skarns, a depósitos do tipo IOCG e a BIFs químico-exalativas. As distinções entre os três diferentes grupos de BIF são refletidas na química de rocha total e expressas na cartografia, uma vez que esses grupos estão distribuídos em zonas bem definidas no mapa. O Grupo A mostra os maiores conteúdos de metais base, ΣETRY com média de 36 ppm, e anomalias positivas de Eu (Eu/Eu*PAAS = 1,26 - 2,27). O Grupo B apresenta conteúdos médios de metais base, ΣETRY médio de 87 ppm e ausência ou diminutas anomalias positivas de Eu (Eu/Eu*PAAS = 0,92 - 1,22). O Grupo C apresenta os menores conteúdos de metais base, ΣETRY médio de 88 ppm e ausência ou suaves anomalias positivas de Eu (Eu/Eu*PAAS = 0,84 - 1,26). Em sua maioria, todos grupos mostram reais anomalias negativas de Ce (Grupo A, Ce/Ce*PAAS = 0,59 - 1,04; Grupo B, Ce/Ce*PAAS = 0,62 - 0,89; Grupo C, Ce/Ce*PAAS = 0.59 - 1.03) e os grupos A e B apresentam anomalias positivas de Y (Grupo A, Y/Y*PAAS = 0,97 - 1,64; Grupo B Y/Y*PAAS = 1,42 - 1,64), enquanto que o Grupo C alterna entre anomalias positivas e negativas (Y/Y*PAAS = 0,76-1,42). Os grupos A e B dispõem de padrões de ETRY levemente convexos depletados em ETR leves, e o Grupo C mostra variações desses padrões. Por comparações com outras BIFs do mundo e internas ao MSJC, podemos interpretar que essas formações ferríferas foram depositadas em ambientes submarinos. Aparentemente os Grupos A e B são mais influenciados por fumarolas hidrotermais com pouca contribuição sedimentar. O Grupo C mostra as maiores contribuições detríticas. Os altos valores de ΣETRY e as heterogeneidades químicas do Grupo C podem ser explicadas, respectivamente, pela presença de apatita e granada e, além disso, confirmar as assinaturas químicas dos cristais de magnetita relacionadas a eventos tardios. BIFs como sedimentos químico-exalativos podem prover informações sobre as condições fisicoquímicas de oceanos antigos. Aparentemente a química das BIFs da porção central do MSJC preservam quase que totalmente as assinaturas elementares de um oceano arqueano em avançado estágio de fechamento, evidenciando transições entre ambientes de MORB e de Arco. Nós sugerimos que os zoneamentos detectados para as BIFs podem servir como guias prospectivos para depósitos do tipo VMS.
metadata.dc.description.unidade: Instituto de Geociências (IG)
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Pós-Graduação em Geologia, 2016.
metadata.dc.description.ppg: Programa de Pós-Graduação em Geologia
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DOI: http://dx.doi.org/10.26512/2016.07.D.22068
Collection(s) :Teses, dissertações e produtos pós-doutorado

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