Caracterização Geológica e Geoquímica das Rochas Vulcânicas das

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOCIÊNCIAS
CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA E GEOQUÍMICA DAS
ROCHAS VULCÂNICAS DAS SERRAS DO TABACO E
TARAME, NE DE RORAIMA, DOMÍNIO SURUMU, CRÁTON
AMAZÔNICO.
Mestranda: Kássia Regina Franco Bezerra.
MANAUS - AM
2010
Ficha Catalográfica (Catalogação realizada pela Biblioteca Central da UFAM)
Bezerra, Kássia Regina Franco
B574c
Caracterização geológica e geoquímica das rochas vulcânicas das
serras do Tabaco e Tarame, NE de Roraima, domínio Surumu, cráton
amazônico / Kássia Regina Franco Bezerra. - Manaus: UFAM, 2010.
80 f. : il. color.; 30 cm
Dissertação (Mestrado em Geociências) –– Universidade Federal
do Amazonas, 2010
Orientadora: Profª. Drª. Rielva Solimairy C. do Nascimento
1. Rochas ígneas - Roraima 2. Mapeamento geológico – Roraima
3. Geoquímica – Roraima 4. Magmatismo – Roraima I. Nascimento,
Rielva Solimairy C. do (Orient.) II.Universidade Federal do
Amazonas III. Título
CDU(1997): 552.313(811.4)(043.3)
Não há santo como é o Senhor; porque não há
outro fora de ti: e rocha nenhuma há como o nosso Deus.
Levanta o pobre, do pó, e desde o esterco exalta o
necessitado, para o fazer assentar entre os príncipes, para o
fazer herdar o trono de glória: porque o Senhor são os
alicerces da terra, e assentou-se sobre eles o mundo.
I Samuel 2,2;8.
iv
Aos meus pais (Alírio e Sônia) e
irmãos (Filipe, Gisele e Elisama)
Ao meu amor (Maxwel)
v
AGRADECIMENTOS
A Deus, a minha família pelo apoio contínuo e incondicional e, em especial minhas
amigas Thennylle Navarro e Suelen Marques pelo apoio e contribuição nos momentos difíceis.
A professora Dr.ª Rielva Nascimento, minha orientadora, por toda contribuição e
orientação a mim aferida e principalmente por sempre me por no eixo acadêmico.
Ao professor Drº Ivaldo Trindade, pela “co-orientação” na hora do cafezinho e por sua
amizade.
A secretaria do PPGGEO, Lênir, por sua aplicação e dedicação em assistir os mestrandos
e a Marcos pela confecção de lâminas maravilhosas.
Ao MCT-CNPq, pelo auxilio financeiro durante os trabalhos de campo (Projeto Nº
620034/2006-8), a CAPES pela concessão de bolsa de mestrado.
Ao Serviço Geológico do Brasil (CPRM-Manaus), pelo apoio de seu pessoal técnico, em
especial ao Sr. Luís (CPRM - Boa Vista) pela inestimável colaboração durante a etapa de campo.
vi
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
ix
RESUMO
xi
CAPÍTULO I - INTRODUÇÃO, OBJETIVOS, JUSTIFICATIVA,
MATERIAIS E MÉTODOS.
1.
INTRODUÇÃO
1
1.1 - Apresentação e Objetivos
1.2 - Métodos utilizados
2
CAPÍTULO II - SÍNTESE DO CONHECIMENTO GEOLOGICO
5
8
8
2.1 - Contexto Geotectônico
2.2 - Geologia do Domínio Surumu
2.2.1 - Grupo Cauarane:
2.1.2 - Suíte Intrusiva Pedra Pintada
9
2.1.3 - Grupo Surumu
2.1.4 - Suíte Intrusiva Saracura
2.1.5 Formação Cachoeira da Ilha
CAPÍTULO III - CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA DAS SERRAS
DO TABACO E TARAME.
9
10
11
3. GEOLOGICA DAS SERRAS DO TABACO E TARAME.
3.1 Introdução
3.2 Aspectos Petrográficos da Serra do Tabaco:
Artigo aceito para publicação no livro Contribuições à Geologia da
Amazônia vol. 6.: Inferência do Comportamento do Fluxo Magmático Com
Base Na Análise De Estruturas/Texturas: O Exemplo da Serra do Tabaco
(Rr)
13
13
14
3.3 – Aspectos Petrográficos Da Serra Do Tarame.
32
3.3.1 Aspectos Petrográficos
33
3.2.2 Enclaves Máficos
3.3 Discussões e Conclusões
CAPÍTULO
IV
LITOGEOQUÍMICAS
DAS
VULCÂNICAS DAS SERRAS DO TABACO E TARME.
39
40
ROCHAS
4. LITOGEOQUÍMICA DAS ROCHAS VULCÂNICAS DAS SERRAS
DO TABACO E TARAME
42
vii
4.1 Artigo a ser submetido à Revista Brasileira de Geologia:
Geoquímica das rochas vulcânicas das serras do tabaco e tarame: grupo
surumu ou formação cachoeira da ilha?
CAPÍTULO V - CONSIDERAÇÕES FINAIS
CAPÍTULO VI - REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
42
63
65
viii
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
CAPÍTULO
I
-
INTRODUÇÃO,
OBJETIVOS,
JUSTIFICATIVA,
MATERIAIS E MÉTODOS.
Figura 1.1: Localização geológica e geográfica da área de estudo
CAPÍTULO II - SÍNTESE DO CONHECIMENTO GEOLOGICO
Figura 2.1: Mapa dos Blocos Estruturais.
Figura 2.2 Compartimentação geocronológica do Cráton Amazônico.
Figura 2.3: Mapa dos Domínios litoestruturais do estado de Roraima.
CAPÍTULO III - CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA DAS SERRAS
DO TABACO E TARAME.
1
2
6
5
6
8
13
3.1 Introdução
14
Figura 3.1: Aspectos de campo: Panorâmica da Serra do Tabaco, em destaque onde foram
confeccionados os perfis P1, P2, P3 e P4 .
13
3.2 – Aspectos Petrográficos da Serra do Tarame.
Figura 1: Compartimentação geocronológica do Cráton Amazônico.
Figura 2: A) Mapa dos Domínios litoestruturais do Estado de Roraima.
Figura 3: Aspectos de campo.
Figura 4 – A) Carta imagem da Serra do Tabaco.
Tabela 1 - Amostras ST-02 a ST-09 são referentes ao perfil 1 (P1) coletadas sucessivamente
da base para o topo da Serra do Tabaco (P1). A amostra ST-10 localiza-se na base da serra a
esquerda do Perfil 1 (P1). A amostra ST-14 é extraída do segundo nível de disjunção colunar
do perfil 2 (P2). As amostras estruturalmente são representativas de: (1) Dacito/ riodacito
com estruturação caótica; (2) Dacito do bandamento dacito/riodacitos; (3) Riodacitos
maciços.
Figura 5: Aspectos descritivos das rochas vulcânicas aflorantes na Serra do Tabaco.
Figura 6: Aspectos petrográficos – Riodacitos.
Figura 7: Aspectos petrográficos - Dacitos.
Figura 8: Modelo ideal de resfriamento por condução, compatível com as disjunções
colunares.Grossenbacher & McDuffie (1995).
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20
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23
25
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27
3.3 – Aspectos Petrográficos da Serra do Tarame.
33
Figura 3.2: Apspectos de campo serra do Tarame.
32
Figura 3.3: Aspectos petrográficos – Riodacitos.
Figura 3.8: Aspectos petrográficos - Dacitos.
34
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37
38
38
Figura 3.9: Aspectos petrográficos Riodacitos e Dacitos A, B e C) Inclusões máficas,
constituída por palgioclásio (Plg), anfibolio (Anf), biotita (Bta) e opacos.
39
Figura 3.4: Fotomicrografia Riodacito.
Figura 3.5: Fotomicrografia Riodacito.
Figura 3.6: Aspectos petrográficos - Dacitos.
Figura 3.7: Fotomicrografia Dacito.
ix
CAPÍTULO IV -LITOGEOQUÍMICAS DAS ROCHAS VULCÂNICAS
DAS SERRAS DO TABACO E TARME.
Figura 1: A) Mapa dos Domínios litoestruturais do Estado de Roraima.
Figura 2: Aspectos descritivos das rochas vulcânicas aflorantes nas Serras do Tabaco e
Tarame;
Figura 3: Aspectos petrográficos – Riodacitos.
Figura 4: Aspectos petrográficos – Dacitos.
Figura 5: Diagrama de classificação das rochas vulcânicas.
42
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48
50
Tabela 1: Análise dos elementos maiores, traços e Terras Raras para amostras de
traquidacitos e riolitos das Serras do Tabaco.
51
Tabela 2: Análise dos elementos maiores, traços e Terras Raras para amostras de
traquidacitos e riolitos das Serras doTarame
52
Figura 6: Diagrama de classificação de séries magmáticas das rochas vulcânicas.
54
Figura 7: Diagrama de variação tipo Haker para elementos maiores e traços.
55
Figura 8: Diagrama de distribuição multielementar Thompson (1982).
56
56
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58
59
Figura 9: Diagrama de distribuição dos ETR Boyton (1984).
Figura 10: Diagrama de discriminação de ambientes tectônicos.
Figura 11: Diagrama de discriminação.
Figura12- Diagrama bivariante Rb vs Ba,
x
RESUMO
A área em estudo situa-se na porção norte do Escudo das Guianas, envolve rochas
vulcânicas aflorantes nas serras do Tabaco e Tarame pertencentes ao Grupo Surumu, segundo
dados geocronológico obtidos por Schobbenhaus et al. (1994) que forneceram idade de 1966 ± 9
Ma para dacitos da Serra do Tabaco.
A partir do Programa Geologia do Brasil (PGB/CPRM), o mapeamento geológico
realizado na Folha Vila Tepequém - Projeto Amajari (no prelo), permitiu a caracterização de
uma nova unidade vulcânica, inserida Domínio Surumu, denominada informalmente de
Formação Cachoeira da Ilha, englobando ignimbritos riolíticos e rochas efusivas ácidas com
afinidade alcalina. Esta tese compreende os resultados obtidos em rochas vulcânicas aflorantes
nas serras do Tabaco e Tarame, no intuito de caracterizar as relações geológicas, geoquímicas e
petrogenéticas dessas rochas, verificando assim a unidade real a que estas rochas pertencem
(Grupo Surumu ou Formação Cachoeira da Ilha) e contribuir para o conhecimento da evolução
magmática e geotectônica do Domínio Surumu.
As rochas vulcânicas que ocorrem nas serras do Tabaco e Tarame são representadas
predominantemente por rochas riolíticas e subordinadamente por traquidacitos porfiríticos
contendo fenocristais de quartzo, feldspato alcalino, plagioclásio, que se encontram imersos
numa matriz fina. A matriz apresenta diferentes graus de devitrificação, sendo constituída
essencialmente por quartzo e, subordinadamente, feldspatos, biotita e hornblenda, que se
encontram alinhados definindo uma fina e penetrativa foliação. As rochas mostram valores de
SiO2 variando entre 67,87 a 78,41%, com razão K2O/Na2O = 0,49 a 1,46, apresentam quimismo
dominantemente
alcalino
e
cálcio-alcalino
subordinado,
com caráter
essencialmente
metaluminosa e subordinadamente peraluminosa, nas amostras mais evoluídas, e nos diagramas
de harker mostram um comportamento compatível para o TiO2, Al2O3, MgO, CaO, Fe2O3 e P2O5,
Ba e Sr com a sílica, incompatível para K2O, Rb, Ce, Y, Ta, Zr e Nb. Em diagrama
multielementar notam-se discretas anomalias negativas de Ba, Nb, Ta e expressiva anomalia
negativa de Sr, P e Ti. O padrão de distribuição dos ETR´s mostra um enriquecimento em ETR
leves em relação aos pesados e pronunciada anomalia negativa de Eu. As razões Lan/Ybn variam
de 2,06 a 11,09 e Gdn/Ybn = 0,06 a 1,36 indicam um leve fracionamento.
Correlacionando as rochas das serras do Tabaco e Tarame, com as da Formação Cachoeira da Ilha e do
Grupo Surumu, nos diagramas de Whalen et al (1987) e Dall’Algnol & Oliveira (2007) e associado
ao conteúdo de SiO2, álcalis e ETR leves, foi possível determinar para essas rochas uma
xi
assinatura magmática do tipo A, sugerindo que as rochas aflorantes nas serras do Tabaco e
Tarame são pertencentes à Formação Cachoeira da Ilha e, subordinadamente ocorrem rochas do
tipo cálcio-alcalino, associado ao Grupo Surumu.
xii
CAPÍTULO I
INTRODUÇÃO, OBJETIVOS, JUSTIFICATIVA, MATERIAIS E
MÉTODOS.
1 - INTRODUÇÃO
1.1 - Apresentação e Objetivos
O mapeamento geológico sistemático no estado de Roraima iniciou-se com a atuação do
projeto RADAMBRASIL na década de setenta e, posteriormente, com convênios entre o
Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM) e a Companhia de Pesquisa de Recursos
Minerais – Serviço Geologico do Brasil (CPRM), vários trabalhos geológicos, em escala
regional, foram realizados devendo-se ao pioneirismo de autores como Ramgrab & Damião
(1970), Bonfim et al. (1974), Montalvão et al. (1975), Melo et al. (1978), Veiga Jr. et al. (1979),
dentre outros. Um avanço significativo foi alcançado, a partir da década de noventa, com a
reinterpretação das principais unidades geológicas do estado, em função dos novos
mapeamentos realizados.
O arcabouço geológico do estado de Roraima está compartimentado em terrenos granitogreenstone, cinturões de rochas de alto grau metamórfico, granitóides e cobertura sedimentar
intracratônica relacionados ao Paleoproterozóico. Distribuem-se também corpos de granitóides,
rochas básicas e ultrabásicas e anortositos de idade mesoproterozóico. No Mesozóico, a
reativação do Cinturão Guiana Central, durante a abertura do oceano Atlântico, originou o
hemigraben do Tacutu e, posteriormente, a intrusão de corpos alcalinos e enxames de diques em
toda a região.
O Grupo Surumu corresponde às rochas vulcânicas ácidas a intermediárias, dacitos,
traquidacitos, riolitos e andesitos, localizadas na porção norte e nordeste de Roraima. Segundo
Reis & Fraga (1996, 1998), o vulcanismo Surumu tem sido correlacionado com as rochas
calcialcalinas da Suíte lntrusiva Pedra Pintada e podem ser entendidas como representantes de
um magmatismo extrusivo vinculado aos estágios finais do Ciclo Transamazônico.
A partir do Programa Geologia do Brasil (PGB/CPRM), o mapeamento geológico
realizado na Folha Vila Tepequém - Projeto Amajari (no prelo), permitiu a caracterização de
uma nova unidade vulcânica, denominada informalmente de Formação Cachoeira da Ilha,
englobando ignibritos riolíticos e rochas vulcânicas ácidas com afinidade alcalina.
As rochas aflorantes nas serras do Tabaco e Tarame, área foco deste estudo, foram
mapeadas por CPRM (1999) como pertecentes ao Grupo Surumu (Figura 1), baseado em dados
Kássia R. F. Bezerra
Dissertação junto ao PPGEO – UFAM
1
geocronológico (SCHOBBENHAUS et al. 1994) que forneceram idade de 1966 ± 9 Ma para
dacitos da Serra de Tabaco, apesar de nenhum estudo petrográfico e geoquímicos ter sido
realizado nas referidas Serras. Diante deste fato, este trabalho se propõe a caracterização
petrográfica e geoquímica da Serra do Tabaco e Tarame no intuito de verificar a unidade real a
que estas rochas pertentecem (Grupo Surumu ou Formação Cachoeira da Ilha) e contribuir para o
conhecimento da evolução magmática e geotectônica do Domínio Surumu.
Figura 1.1: Localização geológica e geográfica da área de estudo A) Localização geográfica das Serras do Tabaco e
Tarame, as margens da BR-174 distando 200 km da Cidade de Boa Vista; B) Mapa Geológico modificado de CPRM ( 1999)
mostrando a ocorrência do Grupo Surumu na porção Norte do Estado de Roraima, com destaques para a Serra do Tabaco e
Tarame, estudadas neste trabalho.
1.2 Métodos utilizados
A presente pesquisa foi realizada de forma sistemática, com base em três etapas básicas:
pré-campo, campo e laboratotial.
Pré-campo: constou do levantamento do conhecimento atual sobre a geologia do Escudo
das Guianas, estudos geoquímicos, isotópicos e petrográficos das rochas vulcânicas.
Interpretação de produtos de sensores remotos, imagens de Satélite e Radar, tipo LANDSAT e
Kássia R. F. Bezerra
Dissertação junto ao PPGEO – UFAM
2
RADARSAT (imagens Landsat 5/TM (órbita/ponto 232/57, bandas 3, 4 e 5, adquiridas em
11/03/2004) e no mosaico SAR (Radarsat-1, banda C, nos modo S3 e S5, adquirida em
01/10/2001), obtidas junto ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE).
Campo. Reconhecimento das rochas aflorantes ao longo da área de estudo com auxílio de
bases geológicas, imagens de Satélite e Radar, tipo LANDSAT e RADARSAT, além da coleta
sistemática de amostras, e descrição das principais estruturas e texturas macroscópica. A
primeira etapa de campo foi realizada no período de 05 a 10 de agosto de 2007 durante a
confecção da monografia intitulada “Caracterização petrográfica das rochas vulcânicas do
Grupo Surumu, aflorantes na Serra do Tabaco, nordeste do Estado de Roraima”. A segunda
ocorreu no período de 10 a 15 de abril de 2009.
Laboratorial. Esta fase envolve diversas sub-etapas: a) corte das amostras para confecção
de seções delgadas, britagem e pulverização, cujo trabalho foi desenvolvido no laboratório de
laminação do Departamento de Geociências da UFAM; b) análise petrográfica por meio de
microscópio petrográfico desenvolvido no Laboratório de Microscopia do Departamento de
Geociências da UFAM; c) Os estudos geoquímicos foram realizados com base em 27 amostras,
coletadas em três perfis verticais na serra do Tabaco e um na serra do Tarame, tendo como base
o estudo petrográfico das amostras. As análises química de elementos maiores, menores e traços
foram realizadas no laboratório ACME (Canadá), com os elementos maiores e menores
determinados por ICP-AES (Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry) e os
elementos traços por ICP-AMS (Inductively Coupled Plasma Atomic Mass Spectrometry). Os
critérios para seleção foram à ausência de efeitos intempéricos, homogeneidade textural,
ausência de veios e de fraturas preenchidas por minerais secundários e representatividade
geológica da amostra; d) Definição de um modelo petrogenético a partir dos dados obtidos nas
sub-etapas anteriores.
Esta dissertação é constituída por um artigo submetido e aceito ao livro: Contribuições a
Geologia da Amazônia, 6ª Edição (em via de publicação), intitulado: Inferência do
comportamento do fluxo magmático com base na análise de estruturas/texturas: O exemplo da
Serra do Tabaco (RR), e pelo artigo em via de submissão à Revista Brasileira de Geociências,
intitulado: Geoquímica das rochas vulcânicas das serras do Tabaco e Tarame: Grupo Surumu ou
Formação Cachoeira da Ilha?, além desta parte introdutória, e dos capítulos referentes à
metodologia utilizada, síntese do conhecimento geológico e de considerações finais, bem como
de referências bibliográficas utilizadas em todo o corpo contextual.
Kássia R. F. Bezerra
Dissertação junto ao PPGEO – UFAM
3
CAPÍTULO II
SÍNTESE DO CONHECIMENTO GEOLOGICO
Kássia R. F. Bezerra
Dissertação junto ao PPGEO – UFAM
4
2. SINTESE DO CONHECIMENTO GEOLÓGICO
2.1 Contexto Geotectônico
A evolução do Cráton Amazonas é apontada por diversas propostas de compartimentações
tectônicas, fundamentados em estudos geológicos, estruturais, geofísicos e geocronológicos. A
primeira foi apresentada por Almeida et al. (1977) com base na litologia e geologia estrutural, a
qual afirma que a Plataforma Amazônica é dividida em províncias e subprovíncias estruturais: ao
norte o Escudo das Guianas (subprovíncias Amapá, Roraima e Rio Negro), e ao sul, parte do
Escudo Brasileiro é denominado de Província Estrutural Tapajós (subprovíncias Carajás, Xingu
e Madeira). Com base no contexto geotectônico, a área em estudo, está inserida no Cráton
Amazônico, fazendo parte do Escudo das Guianas.
Hasui et al. (1984) baseados em informações geofísicas e estruturais, compartimentaram o
Cratón Amazônico em 19 faixas colisionais ou de cisalhamento. O Domínio Surumu é
compartimentado pelos cinturões Parima com direção NW-SE e Guiana Central (NE-SW)
(Figura 2.1).
Figura 2.1 Mapa dos Blocos Estruturais (Hasui et al. 1984), com destaque para os cinturões Parima e Guiana Central, que
compõe o arcabouço geotectônico do Estado de Roraima.
Kássia R. F. Bezerra
Dissertação junto ao PPGEO – UFAM
5
Fundamentados em informações geocronológicas Rb-Sr, U-Pb, K-Ar, Pb-Pb e Sm-Nd,
Cordani et al. (1979),
Teixeira et al.
(1989), Tassinari (1996), Sato & Tassinari (1997),
Tassinari & Macambira (1999), Cordani & Sato (1999) e Santos et al. (2006) propuseram que a
evolução geotectônica da cratonização da região Amazônica resultou de um processo de acreção
crustal a partir de um núcleo mais antigo, provavelmente no fim do arqueano, envolvido por
faixas móveis. Segundo essa concepção, as serras do Tabaco e Tarame estão inseridas nas
províncias geocronológicas Ventuari — Tapajós (1.95Ga -1.80Ga) proposta por Tassinari &
Macambira (1999, 2000 e 2004) e na província Tapajós – Parima (2.03-1.88 Ga) segundo Santos
et al. (2006) (Figura 2.2).
Figura 2.2 Compartimentação geocronológica do Cráton Amazônico: A) Segundo Tassinari et al. (2000) 1- Amazônia Central
(>2,3 Ga), 2 – Maroni-Itacaiúnas (2,2-1,95 Ga), 3 – Ventuari-Tapajós (1,95-1,8 Ga), 4 – Rio Negro-Juruena (1,8-1,55 Ga), 5 –
Rondoniano-San Ignácio (1,55-1,3 Ga), 6 Sunsás (1,25-1,0 Ga), 7 – Cinturão Neoproterozóico, 8 – Cobertura Fanerozóica ; B)
Santos et al. (2000) 1- Carajás-Imataca (3,10 -2,53 Ga), 2 – Amazônia Central (1,88-1,70 Ga), 3 - Transamazônica (2,25-2,0
Ga), 4 – Tapajós-Parima (2,03-1,88 Ga), 5 – Rio Negro (1,86-1,52 Ga), 6 – Rondônia-Juruena (1,80-1,50 Ga), 7 – Sunsas (1.33
Ga - 0.99 Ga) e 8 -K’Mudku (1,33-0,99 Ga), 9 – Cinturão Neoproterozóico, 10 – Cobertura Fanerozóica. Em ambos destaque a
área que abrange o Estado de Roraima.
Com base em informações litológicas, estruturais e geofísicas, Reis & Fraga (1998) e Reis
et al. (2003) individualizaram a geologia de Roraima em quatro domínios litoestruturais:
Parima, Guiana Central, Anauá - Jatapú e Surumu (Figura 2.3).
Localizado na porção noroeste do estado, o Domínio Parima apresenta forte estruturação
NW-SE,
e
abrange
ortognaisses
da
Suíte
Metamórfica
Uraricoera
e
rochas
metavulcanossedimentares da Suíte Metamórfica Parima, de idade paleoproterozóica. Ocorrem
rochas graníticas pertencentes às Suítes Saracura (1.890 Ma a 1.740 Ma, método Pb-Pb, COSTA
Kássia R. F. Bezerra
Dissertação junto ao PPGEO – UFAM
6
1999) e Surucucus (1.551 ± 5 Ma, método U-Pb SHRIMP, SANTOS et al. 1999) e vulcânicas,
relacionadas ao Grupo Surumu (1.984 ± 9 Ma, SANTOS et al. 2003a).
O Domínio Guiana Central situa-se na porção central do Estado, compreende o Cinturão
Guiana Central com direção NE-SW, constituído por rochas paleoproterozóicas do Grupo
Cauarane e ortognaisses da Suíte Metamórfica Rio Urubu (1.932 ± 10 Ma, U-Pb, SHRIMP,
SANTOS et al. 2003b). Ocorre, ainda, granitóides das Suítes Serra da Prata (1.934 ±. 3 Ma a
1.943 ± 5 Ma, método Pb-Pb, FRAGA 2002) e Mucajaí (1.544 ± 42 Ma, U-Pb, GAUDETTE et
al. 1996 e 1.538 ± 5 Ma, Pb-Pb, FRAGA 2002).
Na porção sudeste do Estado, no Domínio Anauá-Jatapu, são encontrados metagranitos,
tonalitos e metadioritos compreendidos no Complexo Metamórfico Anauá de idade 2.028 ± 9
Ma (U-Pb FARIA et al. 2002). Este complexo é sobreposto pelo Grupo Cauarane e intrudido por
granitóides das suítes Água Branca (1.910 ± 47 Ma, Rb-Sr, JORGE JOÃO et al. 1985), lgarapé
Azul (1.938 ± 37 Ma, método Pb-Pb, ALMEIDA et al. 1997) e Mapuera (1.814 ± 27 Ma, método
Pb-Pb, SANTOS et al. 1997). A estruturação deste domínio se dá segundo a direção NW-SE e
NE-SW (Figura 2.3).
A área em estudo esta inserida no Domínio Surumu, situado na porção nordeste do Estado
de Roraima. Esse domínio exibe estruturação preferencialmente E-W e subordinadamente NWSE a WNW-ESE, compreendendo: (a) rochas sedimentares pertencentes ao Supergrupo
Roraima; (b) sills de diabásio da unidade Diabásio Avanavero, datadas pelo método U-Pb
SHRIMP em badeleíta e zircão, com idades em torno de 1,78 Ga (NORCROSS et al. 2000 e
Santos et al. 2003); (c) rochas vulcânicas do Grupo Surumu, datado por Schobbenhaus et al.
(1994) em 1966 ± 9 Ma pelo método U-Pb ID TIMS (amostras de dacitos da Serra de Tabaco) e
por Santos et. al. (2003a) pelo método U-Pb SHRIMP, em 1977 ± 8 Ma; (d) granitóides da suíte
Intrusiva Saracura datados por Costa (1999) e Santos et. al (2003a) pelo método Pb-Pb e U-Pb
SHRIMP em zircão, respetivamente, onde foram obtidades idades que variam de 2,16 a 1,33 Ga,
deixando dúvidas com relação a idade deste magmatismo; (e) granitóides da suíte Intrusiva Pedra
Pintada com idade de 1,96 Ga (zircão SHRIMP) obtida por Santos et al. (2003b); (f) rochas
supracrustais do Grupo Cauarane datadas em 1969 ± 4 Ma (zircões de bolsões graníticos
anatéticos) pelo método U-Pb SHRIMP, e zircões detríticos com idades entre 2038 Ma e 2093
Ma.
Tendo em vista, a extensa diversidade das unidades aflorantes no Estado de Roraima, serão
descritas a seguir apenas as representativa do Domínio Surumu, onde esta localizada a área em
estudo.
Kássia R. F. Bezerra
Dissertação junto ao PPGEO – UFAM
7
Domínio Surumu
N
Domínio Guiana Central
Figura 2.3: Mapa dos Domínios litoestruturais do estado de Roraima, em destaque as serras do Tabaco e Tarame, mapa
modificado de Reis & Fraga (1998).
2.2 – Geologia do Domínio Surumu
2.2.1 - Grupo Cauarane (Pc):
Montalvão & Pithan (1974) definiram originalmente o Grupo Cauarane como uma
seqüência de rochas constituída por micaxistos, quartzitos, anfibolitos e itabiritos aflorantes na
Serra homônima, situada na porção central do Domínio Surumu. Distribui-se tanto no Domínio
Surumu quanto no Domínio Guiana central, sendo sua continuidade interropida pelo hemigraben
Tacutu. Nos mapeamentos realizados pela CPRM (1999), novas áreas foram associadas ao
Grupo Cauarane, possibilitando a discriminação do Grupo em três conjuntos de rochas: (i)
intercalações de talco-clorita-tremolita xistos, clorita-tremolita xistos, clorita-actinolita xistos,
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anfibolitos, metacherts ferríferos, gonditos e rochas calcissilicáticas, com subordinados
paragnaisses; (ii) paragnaisses com subordinadas intercalações de rochas calcissilicáticas, xistos
e anfibolitos e (iii) gnaisses kinzigíticos. Gaudette et al. (1996), pelo método U-Pb em zircão,
datou um paragnaisse rico em granada e obteve a idade de 2.235 ± 19 Ma permitindo dessa
forma, estabelecer uma idade máxima de deposição do Grupo Cauarane. Santos et al. (2003b)
obteve a idade de 1.97 Ga, U-Pb (Sensitive High Resolution Ion Microprobe-SHRIMP) para um
granito com cordierita, segundo Reis et al (2003) este valor provavelmente indicaria o
metamorfismo superimposto às rochas metassedimentares
2.1.2 - Suíte Intrusiva Pedra Pintada (Ppp):
Inicialmente definida por Fraga et al. (1996), a suite intrusiva Pedra Pintada localiza-se na
porção central e leste do Domínio Surumu. Compreende biotita granodioritos a monzogranitos e,
subordinados, tonalitos, quartzo monzonitos, monzodioritos com caráter calcialcalino,
metaluminoso a fracamente peraluminoso (REIS et al. 2003). O comportamento geoquímico
dessa unidade é correlacionável aos granitos tipo I, gerado por processos de fusão parcial de um
manto e/ou contribuição de fontes crustais, com assinatura de subducção. Essa unidade tem
similaridade petroquímica com a Suíte Intrusiva Água Branca localizada na porção sul do
Escudo das Guianas. Almeida et al. (1997) obtiveram uma idade de 2.005 ± 45 Ma para a Suíte
Intrusiva Pedra Pintada a partir do método Pb-Pb em zircão por evaporação e, Santos et al.
(2003b) obtiveram pelo método U-Pb (SHRIMP) a idade de 1.958 ± 11 Ma. A idade obtida por
Almeida et al. (1997) sugere correlação temporal com a Suíte Metamórfica Rio Urubu.
2.1.3 - Grupo Surumu (Psu):
O Grupo Surumu definido por Barbosa & Andrade Ramos (1959) é constituído por rochas
efusivas e piroclásticas aflorantes em uma faixa com direção preferencial E-W e a WNW-ESE, e
sob a forma de pequenos corpos isolados (Figura 1.1), justapostos através de contatos tectônicos,
marcado pela presença de rochas protomiloníticas e ultramiloníticas, com as rochas da Suíte
Saracura e Pedra Pintada (CPRM 1999). Composicionalmente as rochas variam de andesitos,
dacitos e riolitos sendo os termos piroclásticos representados por tufos cineríticos, lapili tufos,
bombas tufos e ocorrências locais de brechas autoclásticas e aglomerados vulcânicos
(CARVALHO & MILLIOTTI, 2005). Segundo Dreher et al. (2005) o vulcanismo Surumu
apresenta caráter dominantemente subaéreo, relacionado à caldeiras, em função de extensos
depósitos de fluxos piroclásticos como ignimbritos.
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Geoquimicamente, as rochas efusivas do Grupo Surumu, mostram caráter fracamente
peraluminoso e afinidade cálcio-alcalina, apresentando nos diagramas normalizados ao condrito
um padrão de distribuição que indica o fracionamento nos elementos terras raras leves, anomalia
negativa de Eu e padrão horizontalizado dos elementos terras raras pesados. No diagrama
multielementar normalizado, as amostras do Grupo Surumu apresentam anomalia negativa de
Nb, Sr e Ti e positiva para Y (CPRM 1999).
O magmatismo Surumu foi datado por Schobbenhaus et al. (1994), pelo método U-Pb IDTIMS, em 1966 ± 9 Ma em amostras de dacitos da Serra do Tabaco. Costa et al. (2001) obtveram
a idade de 2006 ± 4 Ma (Pb-Pb em zircão) para rochas vulcânicas do Grupo Surumu na região
da Serra do Cavalo. Posteriormente, Santos et al. (2003a) utilizando o método U-Pb SHRIMP
em zircão, determinaram a idade de 1984 ± 7 Ma, para rochas vulcânicas aflorantes na região do
rio Uraricaá, correlacionadas ao Grupo Surumu. Neste mesmo trabalho, os autores relatam a
presença de zircões herdados com idade de 2027 ± 32 Ma e 2163 ± 10 Ma, bem como o
recálculo da idade obtida por Schobbenhaus et al. (1994), encontrando o valor de 1977 ± 8 Ma.
As características geoquímicas e geocronológicas exibidas pelas rochas vulcânicas do
Grupo Surumu são compatíveis com as apresentadas pela Suíte Intrusiva Pedra Pintada, o que
sugere uma relação de cogeneticidade e contemporaneidade entre estas rochas (FRAGA et al.
1997, REIS et al. 2000). Sua afinidade geoquímica, incluindo o comportamento dos elementos
traços, sugere um ambiente de arco magmático para a geração deste magmatismo, enquanto sua
idade aponta para um evento magmático extensivo ao final do Ciclo Transamazônico (REIS &
FRAGA 1996, 1998; CPRM 1999).
2.1.4 - Suíte Intrusiva Saracura (Psa):
A Suíte Intrusiva Saracura foi inicialmente definida por Ramgrab et al. (1971), para
designar um stock granítico no extremo norte do Domínio Surumu e posteriormente estudado por
Melo et al. (1978), foi posicionado juntamente com as rochas vulcânicas do Grupo Surumu no
Supergrupo Uatumã, em correspondência a rochas similares reunidas por Santos et al. (1974) na
porção sudeste da Região Amazônica. No entanto sengundo Dall’ Agnol et al. 1987,1994 e 1999;
Costi et al 2000; Santos et al 2000; Reis et al 1999 e 2000; Lamarão et al 2002, há a necessidade
da revisão dessa correspondência, já que dados geoquímicos apontam incompatibilidade dessas
unidades com os granitóides anorogênicos (Mapuera) na porção sul do Escudo das Guianas. Os
granitóides Saracura constituem corpos alongados, geralmente na direção E-W a WNW-ESE,
inclui granitos leucocráticos róseos, médios a grossos, eqüigranulares a ineqüigranulares, além
de biotita sienogranitos, feldspato alcalino granitos de granulação média grossa, com variações
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texturais para granitos granofíricos de granulação fina. Estudos isotópicos Rb-Sr indicam idade
de 1.750 Ma, para cristalização destas rochas com razão inicial 87Sr/86Sr de 0,705 por Basei &
Teixeira (1975 In: Projeto RADAMBRASIL Folha SC.21 Juruena, DNPM, 1980) e Costa et al
(1999) obtiveram pelo método Pb-Pb através de evaporação em monocristais de zircão a idade
de 1.917 38 Ma, a qual por apresentar o menor desvio em relação as outras ocorrências datadas
da Suíte Intrusiva Saracura, foi considerada como a idade mais representativa e até então a de
maior valor para a cristalização dos granitóides pertencentes a Suíte Intrusiva Saracura. A partir
disso, os mesmos autores demonstram que ocorreu um importante período de fragmentação de
blocos crustais com magmatismo associado, com idade mínima de 2.000 Ma na Plataforma
Amazônica.
2.1.5 Formação Cachoeira da Ilha:
A Formação Cachoeira da Ilha foi caracterizada a partir do mapeamento geológico da
Folha Vila Tepequém, extremo norte de Roraima, realizado pela CPRM 1999 através do
Programa Geologia do Brasil- PGB. Engloba ignimbritos riolíticos e rochas efusivas ácidas com
afinidade geoquímica tipo A que afloram em meio à área de exposição dos vulcanitos Surumu e
da suíte intrusiva Pedra Pintada (FRAGA et al., 2007).
Os ignimbritos são em geral cinza escuros ou pretos, com variedades de cor carmim, cinza
claro e cinza rosado. As rochas subvulcânicas são hololeucocráticas, em geral porfiríticas, com
coloração avermelhada ou rósea, até acinzentada, correspondendo a álcali-feldspatomicrogranitos, riolitos e micro-quartzo-sienitos. Composicionalmente as rochas correspondem a
riolitos, subalcalinos, trasicionais entre metaluminoso e peralcalino (A/CNK molar entre 0,97 e
1,21) com altos conteúdos de SiO2 (69,06 – 76,75%) e álcalis (7,75-9,51%) e razão K2O/Na2O
entre 0,73 e 0,97. Quanto à distribuição de ETR, observa-se enriquecimento das ETR leves em
relação aos pesados (La/YbN entre 3,1 e 9,68) e anomalias negativas de Eu variando de
moderadas a bastante acentuada.
As características geoquímicas observadas, como os altos conteúdos em SiO2, álcalis e
elementos HFS e ETR, além de altos valores para as razões FeO*/FeO*+MgO e Ga/Al, indicam
uma afinidade química tipo-A. Os vulcanitos da Formação Cachoeira da Ilha ainda não foram
datados, no entanto, o fato de ocorrerem intercalados com o Grupo Surumu, permite sugerir para
o vulcanismo tipo-A uma unidade no intervalo de 1,96-1,98Ga. Cabe mencionar que os granitos
Aricamã tipo-A que ocorrem na porção central da Folha Vila Tepequém, com idade de 1,98Ga
reforçam a possibilidade de contemporaneidade entre os episódios vulcânicos cálcio-alcalino de
alto-K e do tipo-A. Este quadro é sugestivo de um ambiente pós-colisional (FRAGA et al, 2007).
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CAPÍTULO III
CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA DAS SERRAS DO TABACO E
TARAME.
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3 – GEOLOGICA DAS SERRAS DO TABACO E TARAME.
3.1 Introdução
Neste capítulo são apresentadas as descrições estruturais/texturais, petrográficas das
rochas vulcânicas das serras do Tabaco e Tarame, investigadas em quatro perfis transversais
denominados de P1 (ST-01 a ST-10), P2 (ST-11 a ST-15), P3 (ST2) e P4 (ST3) para a serra do
Tabaco e um perfil denominado de TM1 para a serra do Tarame (Figura 3.1).
A partir dos perfis estudados foi possível identificar que as serras do Tabaco e Tarame são
constituídas por riolitos e subordinadamente por traquidacitos com textura porfirítica, contendo
fenocristais de quartzo, feldspato alcalino, plagioclásio, que se encontram imersos numa matriz
fina. A matriz apresenta diferentes graus de devitrificação, sendo constituída essencialmente por
quartzo e, subordinadamente, feldspatos, biotita e hornblenda, que se encontram alinhados
definindo uma fina e penetrativa foliação. Próximo às extremidades dos fenocristais, a matriz
exibe um maior grau de recristalização definindo uma textura de sombra de pressão assimétrica.
Os dados disponiveis na literatura juntamente com os resultados obtidos a partir das
análises estrural/textural das rochas estudadas, constitui um artigo submetido, em março de 2008,
ao livro: Contribuições a Geologia da Amazônia, 6ª Edição (em via de publicação), apresentado
a seguir.
w
Serra do Tabaco
E
Serra do Tarame
P1
P2
P4
P3
TM1
Figura 3.1: Aspectos de campo: Panorâmica da Serra do Tabaco, em destaque onde foram confeccionados os
perfis P1, P2, P3 e P4 respectivamente nos flancos oeste, central e este da Serra e o perfil TM1 na porção este da
Serra do Tarame e os flancos bem definidos (linhas tracejadas) tanto da Serra do Tabaco mergulhando para SW e NE,
quanto da Serra do Tarame para SW. Os perfis destacados em vermelhos foram confeccionados na porção detrás das
Serras.
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3.2 Aspectos petrográficos da serra do tabaco:
ARTIGO ACEITO PARA PUBLICAÇÃO NO LIVRO CONTRIBUIÇÕES À GEOLOGIA DA AMAZÔNIA VOL. 6.
INFERÊNCIA DO COMPORTAMENTO DO FLUXO MAGMÁTICO COM BASE NA
ANÁLISE DE ESTRUTURAS/TEXTURAS: O EXEMPLO DA SERRA DO TABACO
(RR)
Kássia Regina Franco Bezerra1, Rielva Solimairy Campelo do Nascimento1,2,Valmir da
Silva Souza1,2, Stélio Soares Tavares Júnior3
1 – Programa de Pós-Graduação em Geociências, Universidade Federal do Amazonas, Manaus Av. Gen. Rodrigo
O. J. Ramos, 3000. Coroado, CEP: 69077-000. Manaus (AM). e-mail: [email protected]
2- Departamento de Geociências, Universidade Federal do Amazonas, [email protected] e
[email protected]
3 – Instituto de Geociências, Universidade Federal de Roraima, Campus do Paricarana, Boa Vista (RR). e-mail:
[email protected]
RESUMO: As rochas do Grupo Surumu são representantes do magmatismo paleoproterozóico
que atingiu o norte do Escudo das Guianas, cujos registros estão bem preservados no norte do
Estado de Roraima, distribuídos em uma faixa com direção E-W a WNW-ESE e sob a forma de
corpos isolados formando as serras Tabaco e Tarame. Neste trabalho são apresentadas descrições
estruturais/texturais, petrográficas das rochas vulcânicas do Grupo Surumu, investigadas em dois
perfis transversais na Serra do Tabaco, como apoio na discussão sobre o regime de fluxo
magmático. A Serra do Tabaco é constituída por derrames intercalados de dacitos e riodacitos
porfiríticos, apresentando em sua matriz afanítica microcristalina diferentes graus de
recristalização. Estruturas identificadas ao longo da Serra do Tabaco indicam um comportamento
variado para o fluxo magmático que oscila entre essencialmente laminar, caracterizado por
intercalações de dacitos e riodacitos definindo um bandamento composicional e por sets de
disjunções colunares, e um fluxo turbilhonar registrado pelo arranjo caótico entre dacitos e
riodacitos, gerando dobras irregulares e descontínuas. A atuação de esforços tectônicos
posteriores à cristalização das rochas é identificada através do desenvolvimento de zonas de
cisalhamento (sinistrais e destrais) e recristalização da matriz desenvolvendo micro-foliação. O
evento magmático da Serra do Tabaco foi essencialmente efusivo ao contrário das demais
exposições do Grupo Surumu, onde predominam termos piroclásticos.
Palavras-chaves: Grupo Surumu, Serra do Tabaco, fluxo magmático, processo de devitrificação
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ABSTRACT: The Surumu Group is one of the representatives of the paleoproterozoic
magmatism in the north of the Guyana Shield. Occurs as a continuous band with E-W trend and
as isolated bodies forming the mountains of the Tabaco and Tarame. This work details the
structures and textures in the Serra do Tabaco, aiming to infer the behavior of magmatic flow.
The Serra do Tabaco is formed by the dacites and porfirtic riodacites with different relationships
suggested varying behavior of magmatic flow . Composional banding (thin parallel layers of
dacite and rhyodacite composition) and set of the columnar joint indicate a magmatic laminar
flow, while chaotic arrangement between rhyodacite and dacite, discontinuous and diffuse as
folds indicated a turbulent magmatic flow. The role of the tectonic stress after the crystallization
is identified through the development of shear zones and by the recrystallization of the matrix
with the development of micro-foliation. The magmatic event of the Serra do Tabaco was
essentially effusive unlike the other magmatisms of the Surumu Group that predominate
pyroclastic rocks.
Key-words: Surumu Group, Tabaco ridge, magmatic flow, devitrification process
1 - Introdução
Estudos geoquímicos, isotópicos e petrogenéticos detalhados, têm como base uma
minuciosa descrição estrutural e petrográfica. No caso das rochas efusivas a análise de estruturas
relacionadas ao fluxo magmático pode fornecer indicações dos mecanismos de alojamento e
taxas de resfriamento (GROSSENBACHER et al. 1995, GOTO & McPHIE 1998, SMITH 2002,
PASSEY & BELL 2007, entre outros). Entender as relações entre os minerais, seus contatos e
intercrescimentos é importante para a identificação dos processos envolvidos nas gêneses das
rochas ígneas. A análise de fenocristais, com enfoque em aspectos como morfologia,
composição, abundância e orientações tem sido utilizada para inferir informações do
comportamento do fluxo magmático (Newtoniano VS Bingham - p.ex. Smith 1997), bem como
dos processos responsáveis pela evolução das rochas (NAKADA et al. 1994, ALLEN &
McPHIE 2003, COLE et al. 2000, HARFORD & SPARKS 2001, BROWNE et al. 2006, entre
outros). Outro aspecto que merece igual atenção diz respeito às modificações que podem ocorrer
na matriz. Algumas rochas vulcânicas possuem uma matriz devitrificada, que pode ter origem
primária (CAS et al. 1987, FISCHER et al. 1984, McARTHUR et al. 1998, EICHELBERGER et
al. 1988, SWANSON et al. 1989), ou alternativamente, origem por processos posteriores
envolvendo aquecimento e recristalização (LOFGREN 1971, GIMENO 2003). O conjunto de
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todas estas informações permite reconstruir a dinâmica de estruturação de derrames ou domos e
caracterizar os processos envolvidos em sua petrogênese.
Este trabalho aborda os aspectos estruturais de campo e estudos petrográficos, auxiliados
por técnicas de sensoriamento remoto, no intuito de caracterizar os diferentes litotipos que
afloram na Serra do Tabaco e entender o(s) regime(s) de fluxo atuante, bem como, seus fatores
determinantes.
2 - Contexto geotectônico
O Cráton Amazônico foi compartimentado em Províncias Geocronológicas com base em
estudos Rb-Sr, U-Pb, K-Ar, Pb-Pb e Sm-Nd. Sua evolução geotectônica envolve a aglutinação de
sucessivos arcos magmáticos proterozóicos, marcados por importantes episódios de acresção
crustal, em torno de um núcleo mais antigo de idade arqueana (CORDANI et al. 1979,
TEIXEIRA et al. 1989, SATO & TASSINARI 1997, TASSINARI & MACAMBIRA 1999,
CORDANI & SATO 1999 E SANTOS et al. 2003). Nesse contexto, a área em estudo está
inserida na Província Ventuari - Tapajós (1.95 -1.80Ga) segundo Tassinari & Macambira (1999,
2004) e Tassinari et al. (2000, Figura 1A), ou Tapajós – Parima (2.03-1.88 Ga) conforme a
proposta de Santos et al. (2000, 2003, Figura 1B).
Figura 1: Compartimentação geocronológica do Cráton Amazônico: A) Segundo Tassinari et al. (2000) 1- Amazônia Central
(>2,3 Ga), 2 – Maroni-Itacaiúnas (2,2-1,95 Ga), 3 – Ventuari-Tapajós (1,95-1,8 Ga), 4 – Rio Negro-Juruena (1,8-1,55 Ga), 5 –
Rondoniano-San Ignácio (1,55-1,3 Ga), 6 Sunsás (1,25-1,0 Ga), 7 – Cinturão Neoproterozóico, 8 – Cobertura Fanerozóica ; B)
Santos et al. (2000) 1- Carajás-Imataca (3,10 -2,53 Ga), 2 – Amazônia Central (1,88-1,70 Ga), 3 - Transamazônica (2,25-2,0
Ga), 4 – Tapajós-Parima (2,03-1,88 Ga), 5 – Rio Negro (1,86-1,52 Ga), 6 – Rondônia-Juruena (1,80-1,50 Ga), 7 – Sunsas (1.33
Ga - 0.99 Ga) e 8 -K’Mudku (1,33-0,99 Ga), 9 – Cinturão Neoproterozóico, 10 – Cobertura Fanerozóica. Em ambos, destaque
para área que abrange o Estado de Roraima.
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Com base em informações litológicas, estruturais e geofísicas, Reis & Fraga (1998) e Reis
et al. (2003) individualizaram a geologia de Roraima em quatro domínios litoestruturais: Parima,
Surumu, Guiana Central e Anauá-Jatapú (Figura 2A). Entretanto, a CPRM (2006) e Almeida
(2006) remomearam o domínio Anauá-Jatapú de Uatumã-Anauá por apresentar características
geológicas similares às do NE do Amazonas.
Figura 2: A) Mapa dos Domínios litoestruturais do Estado de Roraima, em destaque a área de estudo que compreende o
Domínio Surumu (Reis & Fraga, 1998); B) Mapa geológico simplificado da área, com ênfase para a Serra do Tabaco (CPRM,
1999.
A área em estudo esta inserida no Domínio Surumu, situado na porção nordeste do Estado
de Roraima. Esse domínio exibe estruturação preferencialmente E-W e subordinadamente NWSE a WNW-ESE, compreendendo (Figura 2B): (a) rochas sedimentares pertencentes ao
Supergrupo Roraima; (b) sills de diabásio da unidade Diabásio Avanavero, datadas pelo método
U-Pb SHRIMP em badeleíta e zircão, com idades em torno de 1,78 Ga (NORCROSS et al. 2000
e SANTOS et al. 2003); (c) rochas vulcânicas do Grupo Surumu, datado por Schobbenhaus et al.
(1994) em 1966 ± 9 Ma pelo método U-Pb ID TIMS (amostras de zircão em dacitos da Serra de
Tabaco) e por Santos et. al. (2003) pelo método U-Pb SHRIMP, em 1977 ± 8 Ma; (d) granitóides
da Suíte Intrusiva Saracura datados por Costa (1999) e Santos et. al (2003) pelo método Pb-Pb e
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U-Pb SHRIMP em zircão, respetivamente, onde foram obtidades idades que variam de 2,16 a
1,33 Ga, deixando dúvidas com relação a idade deste magmatismo; (e) granitóides da suíte
Intrusiva Pedra Pintada com idade de 1,96 Ga (zircão SHRIMP) obtida por Santos et. al. (2003) e
(REIS et. al. 2003); (f) rochas supracrustais do Grupo Cauarane datadas em 1969 ± 4 Ma
(zircões de bolsões graníticos anatéticos) pelo método U-Pb SHRIMP, e zircões detríticos com
idades entre 2038 Ma e 2093 Ma.
3 - O vulcanismo surumu:
O Grupo Surumu definido por Barbosa & Andrade Ramos (1959) é constituído por rochas
efusivas e piroclásticas aflorantes em uma faixa com direção preferencial E-W e a WNW-ESE, e
sob a forma de pequenos corpos isolados (Figura 2B), justapostos através de contatos tectônicos,
marcado pela presença de rochas protomiloníticas e ultramiloníticas, com as rochas da Suíte
Saracura e Pedra Pintada (CPRM 1999). Composicionalmente as rochas variam de andesitos,
dacitos e riolitos sendo os termos piroclásticos representados por tufos cineríticos, lapili tufos,
bombas tufos e ocorrências locais de brechas autoclásticas e aglomerados vulcânicos
(CARVALHO & MILLIOTTI, 2005). Segundo Dreher et al. (2005) o vulcanismo Surumu
apresenta caráter dominantemente subaéreo, relacionado à caldeiras, em função de extensos
depósitos de fluxos piroclásticos como ignimbritos.
Geoquimicamente, as rochas efusivas do Grupo Surumu, mostram caráter fracamente
peraluminoso e afinidade cálcio-alcalina, apresentando nos diagramas normalizados pelo
condrito com um padrão de distribuição que indica fracionamento nos elementos terras raras
leves, anomalia negativa de Eu e padrão horizontalizado dos elementos terras raras pesados. No
diagrama multielementar normalizado, as amostras do Grupo Surumu apresentam anomalia
negativa de Nb, Sr e Ti e positiva para Y (CPRM 1999).
O magmatismo Surumu foi datado por Schobbenhaus et al. (1994), pelo método U-Pb IDTIMS, em 1966 ± 9 Ma em amostras de dacitos da Serra do Tabaco. Costa et al. (2001)
obtiveram a idade de 2006 ± 4 Ma (Pb-Pb em zircão) para rochas vulcânicas do Grupo Surumu
na região da Serra do Cavalo. Posteriormente, Santos et al. (2003) utilizando o método U-Pb
SHRIMP em zircão, determinaram a idade de 1984 ± 7 Ma, para rochas vulcânicas aflorantes na
região do rio Uraricaá, correlacionadas ao Grupo Surumu. Neste mesmo trabalho, os autores
relatam a presença de zircões herdados com idade de 2027 ± 32 Ma e 2163 ± 10 Ma, bem como
o recálculo da idade obtida por Schobbenhaus et al. (1994), encontrando o valor de 1977 ± 8 Ma.
As características geoquímicas e geocronológicas exibidas pelas rochas vulcânicas do
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Grupo Surumu são compatíveis com as apresentadas pela Suíte Intrusiva Pedra Pintada, o que
sugere uma relação de cogeneticidade e contemporaneidade entre estas rochas (FRAGA et al.
1997, REIS et al. 2000). Sua afinidade geoquímica, incluindo o comportamento dos elementos
traços, sugere um ambiente de arco magmático para a geração deste magmatismo, enquanto sua
idade aponta para um evento magmático extensivo ao final do Ciclo Transamazônico (REIS &
FRAGA 1996, 1998; CPRM 1999).
4 - Análise de sensores remotos na região da serra do tabaco
A Serra do Tabaco constitui uma área de fácil acesso, localizada na margem direita da
BR-174, cerca de 200 km à norte da capital Boa Vista. Apresenta uma forma elipsoidal, com o
eixo maior na direção E-W, e variações topográficas de 100 a 425 m (Figura 3). A serra é
parcialmente recoberta por vegetação do tipo savana além de típicos arbustos de Curatella
Americana, popularmente denominada de Caimbé.
Figura 3: Aspectos de campo: Panorâmica da Serra do Tabaco, em destaque onde foram confeccionados os perfis P1 e P2,
respectivamente nos flancos oeste e este da Serra e os flancos bem definidos tanto da Serra do Tabaco mergulhando para NE,
quanto da Serra do Tarame para SW.
Em análises fotointerpretativas por estereoscopia observou-se que os limites da Serra do
Tabaco são representados por quebras negativas, resultando em vales encaixados escarpados
com declividades variando de 30º a 52º, o que sugere uma delimitação por falhas. As cristas que
compõem a Serra do Tabaco mostram direção preferencial NE-SW e NNE-SSW, em um
comportamento discordante da orientação geral do Domínio Surumu, sugerindo que esta
estruturação foi desenvolvida posteriormente e seria produto da atuação de falhas e juntas em um
regime rúptil.
A análise da distribuição espacial dos alvos geológicos foi realizada nas imagens Landsat
5/TM (órbita/ponto 232/57, bandas 3, 4 e 5, adquiridas em 11/03/2004) e no mosaico SAR
(Radarsat-1, banda C, nos modo S3 e S5, adquirida em 01/10/2001), obtidas junto ao Instituto
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Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE (Figura 4A), resultando na segmentação da Serra do
Tabaco em três porções com respostas espectrais distintas. Os três segmentos analisados
mostram, em geral, uma elevada correlação entre as bandas TM5 e TM3 levando-se em conta o
espalhamento dos valores de níveis de cinza (NC), com destaque para as porções 1 e 2. A porção
3 mostra, no entanto, maior disparidade definida pelo intervalo espectral e padrão de
espalhamento dos NC conforme a Figura 4B. A resposta espectral, na imagem da Figura 4B é
praticamente equivalente quando comparadas as porções 1 e 2, sugerindo substratos de
composições similares para estes setores.
Figura 4 – A) Carta imagem da Serra do Tabaco, em composição colorida 5R4G3B do sensor TM do satélite Landsat
5/TM, com destaque para três porções usadas na análise espectral; B)Padrão de espalhamento de NC da Serra do Tabaco, para
as três porções investigadas.
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Neste trabalho foi investigada apenas a porção 2 da Serra do Tabaco, onde foram
identificadas rochas vulcânicas de composições dacitíticas e riodacíticas, o que nos permite
inferir, com base na resposta espectral, que estas rochas também dominam na porção 1 da Serra
do Tabaco. As diferenças espectrais da porção 3 ainda necessitam de uma investigação de
campo, porém é provável que as mesmas estejam relacionadas a sutis diferenças composicionais
das rochas.
5 - As rochas vulcânicas do Grupo Surumu na Serra do Tabaco
As descrições apresentadas neste trabalho mostram as características das rochas observadas
no extremo oeste e centro-oeste da porção 2 da Serra do Tabaco (Figura 4), obtidas em dois
perfis transversais denominados de P1 e P2 (Figura 3).
A Serra do Tabaco é constituída por riodacitos e, em menor proporção, dacitos que exibem
diferentes relações texturais e volumétricas. Na base do perfil 1 (P1), em afloramento na forma
de lajedo, dacitos e riodacitos apresentam as seguintes relações estruturais: (a) Intercalações de
lentes centimétricas de dacitos e riodacitos, variando de 1 a 2,5 cm, definindo um bandamento
segundo 350°/45° NE (Figura 5A); (b) Bandas dacíticas descontínuas gerando estruturas do tipo
boudins, segundo 256º Az, imersas em uma massa riodacítica (Figura 5B); e (c) Arranjos
caóticos entre dacitos e riodacitos, formando por vezes dobras (Figura 5C). Ao longo de toda a
serra foram observadas amígdalas preenchidas por minerais máficos (Figura D), com tamanhos
variando de centimétrico a decimétrico, sendo observado um aumento progressivo, nas
dimensões das amígdalas em direção ao topo, devido à coalescência das bolhas de gases (Figura
5E).
Diferente da porção oeste da Serra do Tabaco (P1), a porção central (P2) é estruturada por
vários sets de disjunções colunares com geometria hexagonal, espessura entre 0,6 m a 0,8 m e
altura entre 6 a 8 m (Figura 5F).
Estruturas posteriores, relacionadas à eventos tectônicos podem ser vistas através de
sistemas de cisalhamentos destrais (Figura 5G e H), com orientação média de 05ºAz e 64º NW, e
sinistrais segundo 345ºAz/sub-vertical. Ocorrem fraturas tardias, segundo 70º e 347ºAz que
ocasionalmente encontram-se preenchidas por quartzo.
5.1 Aspectos petrográficos
Kássia R. F. Bezerra
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21
Macroscopicamente os dacitos possuem coloração cinza-escura a esverdeada, enquanto os
riodacitos cinza clara. Ambos apresentam textura porfirítica ressaltada por fenocristais de
quartzo, feldspato alcalino, plagioclásio e minerais máficos, que se encontram imersos numa
matriz fina (Tabela 1). A matriz apresenta diferentes graus de devitrificação, sendo constituída
essencialmente por quartzo e, subordinadamente, feldspatos, biotita e hornblenda, alinhados
definindo uma fina, e penetrativa, foliação. Próximo às extremidades dos fenocristais, a matriz
exibe um maior grau de recristalização definindo uma textura de sombra de pressão assimétrica.
Tabela 1 - Amostras ST-02 a ST-09 são referentes ao perfil 1 (P1) coletadas sucessivamente da base para o topo da Serra do
Tabaco (P1). A amostra ST-10 localiza-se na base da serra a esquerda do Perfil 1 (P1). A amostra ST-14 foi extraída do
segundo nível de disjunção colunar do perfil 2 (P2).
Quartzo
K-fesdspato
Plagioclásio
Total/Pórfiros
Acessórios
Máficos
Matriz
Total (%)
ST-02 (1)
2,9
2,1
5,7
10,7
0,3
15,9
73,1
100
Dacito
ST-2A (1)
0,2
0,8
8,9
9,7
0,3
16,0
73,8
100
ST-03(2)
8,9
6,4
4,9
20,2
0, 5
14,1
65,2
100
ST-05 (3)
9,6
8,2
3,9
23,8
0,5
2,3
73,4
100
ST-7 (3)
3,2
1,1
9,6
13,9
0,6
0,3
85,2
100
Riodacitos
ST-09 (3)
ST-14 (3)
9,2
6,4
9,3
11,2
4,2
7,0
20,6
24,6
0,3
0,8
0,7
2,8
78,4
71,7
100
100
ST-10 (1)
4,3
3,7
7,4
15,4
0,2
7,3
80,7
100
As amostras estruturalmente são representativas de: (1) Dacito/ riodacito com estruturação caótica; (2) Dacito do
bandamento dacito/riodacitos; (3) Riodacitos maciços.
RIODACITOS: Mineralogicamente a rocha é constituída por quartzo, feldspato alcalino e
plagioclásio como minerais essenciais (Tabela 1), sendo hornblenda e, subordinadamente, biotita
as fases máficas (Tabela 1). Os minerais acessórios são zircão, apatita, titanita e opacos, além de
calcita, epidoto e mica branca como minerais secundários. A matriz é microcristalina, constituída
por quartzo, feldspatos e biotita
Os fenocristais de feldspato alcalino são subédricos a anédricos e podem apresentar
textura pertítica com diferentes graus de alteração. Geralmente estão associados aos fenocristais
de quartzo em contato suturado (Figura 6A e B) e subordinadamento poligonais. É comum
apresentar as bordas corroídas, provavelmente resultado de reações com os fluidos magmáticos
(Figura 6C). Texturas resultantes de microtensões são observadas por microfalhas e fraturas,
indicando deformação no estado sólido.
Dentre os minerais félsicos o plagioclásio é o mineral menos abundante, ocorrendo como
fenocristais alterados, ou não, para epidoto, micas branca e carbonato (Figura 6D), alguns dos
quais mostram indícios de microclinização.
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Figura 5: Aspectos descritivos das rochas vulcânicas aflorantes na Serra do Tabaco; A)Bandamento formado pela intercalação
de riodacitos e dacitos; B) Estruturas do tipo boudins, formado pela intercalação de dacito e riodacito segundo 250ºAz; C)
Estruturação caótica na base da serra, caracterizando a atuação de um Fluxo turbilhonar (aleatório), formando dobras
individuais; D) amígdalas milimétricas preenchidas por agregados de minerais máficos (base da serra); E) amígdalas
centimétricas preenchidas por agregado de minerais máficos (topo da serra); F) Região centro-oeste (P2) da Serra do Tabaco,
estruturado por Sets de disjunções colunares, caracterizando no mínimo cinco pulsos magmáticos; G) e H) Sistema de
cisalhamentos (dextrais) relacionadas à eventos tectônicos tardios.
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Os máficos ocorrem como agregados em porções restritas da rocha formados,
predominantemente por grãos de hornblenda, titanita, biotita e opacos (Figura 6E). O anfibólio é
o máfico dominante e ocorre como prismas anédricos e subédricos, cujas propriedades ópticas
são compatíveis com a hornblenda. A biotita ocorre como palhetas subédricas associadas, em
geral, ao anfibólio, além de pequenas palhetas dispersas na rocha, muitas vezes compondo a
matriz. A titanita anédrica a subédrica ocorre em geral associada a minerais opacos (Figura 6F),
formando bordas de reação, sugerindo uma composição rica em titânio para o opaco (ilmenita
e/ou titanomagnetita?).
DACITOS: A mineralogia dos dacitos é a mesma dos riodacitos, porém com menor
proporção de fenocristais de k-feldspato e quartzo e maior percentagem de minerais máficos
(anfibólio e biotita).
O feldspato alcalino (FK) ocorre como fenocristais subédrico, em geral com textura
pertítica definida pela presença de lamelas de exsolução (Figura 7A). Alteram-se
predominantemente para mica branca e mostram bordas corroídas, por vezes com exsolução de
quartzo.
O plagioclásio ocorre predominantemente como fenocristais ou como pequenos cristais na
matriz microcristalina. Os fenocristais têm hábitos prismáticos subédricos a euédricos, com
diferentes graus de alteração, por vezes ocorrem alinhados marcando a direção do fluxo
magmático. Observa-se inclusões de zircão e apatita (Figura 7B), alguns cristais apresentam
evidências de deformação, marcada pela cominuição dos cristais. Os cristais da matriz são
euédricos e foram identificados devido a sua geminação simples.
O quartzo ocorre como fenocristais e como pequenos cristais orientados constituindo a
matriz. Os fenocristais são subédricos, com extinção ondulante e, em alguns casos, com bordas
corroídas, sugerindo uma reação com a matriz. Observa-se também um contato do tipo suturado
com outros cristais de quartzo provavelmente gerado pela deformação no estado sólido.
A biotita ocorre como lamelas isoladas na rocha ou associada ao anfibólio, definindo
concentrados máficos, em porções restritas da lâmina. O anfibólio mostra-se em formas ou
tonalidades distintas, indicando mais de uma geração, a primeira apresenta-se acastanhada e a
segunda
com tons
verdes
escuro,
destaca-se
por
constituírem
agregados
(textura
glomeroporfirítica), associados aos minerais opacos (Figura 7C). Geralmente marcam o
bandamento composicional, formado pela alternância de material félsico e félsico + máfico
(Figura 7D), que por vezes contornam os fenocristais constituintes da rocha.
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Figura 6: Aspectos petrográficos - Riodacitos: A) fenocristal de quartzo com bordas corroídas, imersos em uma matriz
devitrificada; B) Agregado de quartzo associado à fenocristais de feldspato alcalino (FK); C) Fenocristais de feldspato alcalino
anedral, com bordas corroídas, aparentemente digeridas por líquidos magmáticos. D) Fenocristal de plagioclásio (geminação
simples) nota-se agregado opacos e sericita; E) Agregado de minerais máficos, associado aos minerais opacos; F) Cristais
anedrais de minerais opacos apresentando bordas de reação com precipitação de titanita.
Os minerais opacos ocorrem como grãos isolados e/ou associados aos minerais máficos.
Em geral encontram-se envolvidos por titanita, sugerindo tratar-se da ilmenita ou
tinatomagnetita. O epidoto ocorre como agregados ou cristais isolados e resultam da alteração do
plagioclásio. A titanita ocorre como cristais dispersos na rocha que são anédricos a subédricos
(até 0,3 mm) em geral associados a minerais máficos e opacos. A apatita e o zircão ocorrem
como inclusões, tanto nos minerais félsicos como nos máficos.
Carbonatos ocorrem como produto de alteração dos plagioclásios e preenchendo fraturas
na rocha (Figura 7E). A presença de carbonatos preenchendo fraturas sugere a atuação de fluídos
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25
hidrotermais tardi-magmáticos.
Figura 7: Aspectos petrográficos Dacitos: A) fenocristal de feldspato alcalino (FK) com lamelas de exsolução de albita (Alb);
B) Fenocristais de plagioclásio (Plg) alinhados definindo um fluxo magmático e com inclusões de epidoto( epd); C) Anfibólio
(Anf) associado a minerais opacos (opc); D) Bandamento formado pela alternânica de minerais máficos (Maf) e félsicos (Fel);
E) Carbonatso(Carb) bem desenvolvidos preenchendo fraturas em cristais de feldspato alcalino (FK).
6 - Discussões
As estruturas identificadas na Serra do Tabaco apontam variações no comportamento do
fluxo magmático. O bandamento marcado pela intercalação de dacitos e riodacitos define
domínios texturais planares, gerados pela diferença na composição das bandas e abundância de
fenocristais (Tabela 1). O aumento na concentração de cristais tende a aumentar a viscosidade,
devido à presença dos cristais e a mudanças na composição do líquido residual que se torna mais
silicoso (SMITH, 1997). Nos locais em que estas rochas ocorrem associadas, definindo um
bandamento composicional, os riodacitos apresentam uma maior abundância de fenocristais
comparado aos dacitos (Tabela 1), em resposta ao deslocamento de fluxo paralelos entre si,
típicos de sistema silicosos onde o número de Reynolds é bastante inferior a 1 (McPHIE et al.
1993, GOTO & MCPHIE 1998, SMITH 1998).
A boudinagem de lentes de dacitos também é resultado da atuação de um cisalhamento
laminar, entretanto agora num regime dúctil-rúptil. O fluxo de composição dacítica por
apresentar uma menor viscosidade e, conseqüentemente, maior velocidade de escoamento, está
sujeito a uma taxa maior de estiramento, o que resulta na boudinagem de suas lentes. Quando
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isso ocorre, na Serra do Tabaco, há um aumento significativo na abundância dos fenocristais,
indicando um estágio mais avançado de cristalização.
Segundo Smith (2002), na ausência de bandas de fluxos laminares ocorreria à atuação de
um regime de domínios planares deformados, podendo gerar dobras, sem identificar claramente
os seus domínios, o que pode resultar em um modelo de alinhamento turbilhonar. Na Serra do
Tabaco é observada uma estruturação caótica entre dacitos e riodacitos , isso ocorre quando há
uma menor abundância de fenocristais no riodacito, o que implica num menor contraste nas
velocidades de escoamento, e na atuação de domínios planares deformados devido a atuação de
um fluxo turbilhonar (Tabela 1).
Vários níveis de disjunções colunares são identificados na Serra do Tabaco, resultantes da
contração da rocha durante o seu resfriamento. Modelos de resfriamento de rochas vulcânicas
têm sido inferidos com base na geometria e diâmetro das disjunções, associado à largura das
estrias (SPRY 1962, GROSSENBACHER & MCDUFFIE 1995, GOTO & MCPHIE 1998,
GOEHRING 2008). Em linhas gerais o diâmetro da coluna é reflexo da taxa de resfriamento,
colunas largas implicam em taxa de resfriamento lento e colunas estreitas resfriamento rápido
(SPRY 1962). Em um modelo ideal de resfriamento por condução, a estruturação das disjunções
colunares ocorre em dois níveis (Figura 8), superior e inferior, com o nível superior apresentando
disjunções com diâmetros menores que o nível inferior (GROSSENBACHER & McDUFFIE
1995). A Serra do Tabaco apresenta sets de disjunções colunares compatível com o modelo de
resfriamento por condução (Figura 8), a uma taxa de resfriamento lenta, dada à espessura das
colunas. Este modelo é penetrativo em toda a porção oeste da Serra, demonstrando a sua
estruturação por meio de vários pulsos vulcânicos.
Figura 8: Modelo ideal de resfriamento por condução, compatível com as disjunções colunares observadas na Serra do Tabaco,
segundo Grossenbacher & McDuffie (1995).
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A atuação de esforços tectônicos posteriores a cristalização das rochas dacíticas e
riodacíticas é observada através de zonas de cisalhamento (sinistrais e destrais) e fraturas tardias
que ocasionalmente encontram-se preenchidas por quartzo. Ao microscópio, essas deformações
são marcadas pela extinção ondulante de grãos de quartzo, cominuição de fenocristais de
feldspatos e quartzo, fraturamento dos fenocristais e devitrificação da matriz. A matriz foliada
demonstra que a recristalização ocorreu em presença de esforço tectônico cisalhante, indicado
pelo maior grau de recristalização assimétrica da matriz junto às extremidades dos fenocristais
numa textura de sombra de pressão.
7 - Considerações Finais
A Serra do Tabaco foi estruturada por múltiplos derrames, ressaltados pela presença de
vários níveis de disjunções colunares. O bandamento definido pela intercalação de dacitos e
riodacitos ocorre em resposta às diferenças nas velocidades de escoamento, resultado direto do
contraste de viscosidade e o grau de resfriamento (função da abundância dos fenocristais). Num
regime dúctil-rúptil, a diferença na velocidade de fluxo é mais acentuada resultando na
boudinagem das camadas de dacitos. Variações no padrão laminar são observadas quando os
contrastes de viscosidades são menores (menor grau de resfriamento) e, conseqüentemente,
maiores velocidades de escoamento, resultando na atuação de um fluxo turbilhonar, que gerou
dobras nos dacitos e/ou arranjo caótico entre dacito/riodacito.
O padrão de disjunção colunar e suas dimensões são compatíveis com um resfriamento
lento por condução, e os múltiplos sets de disjunções colunares indicam a atuação de repetidos
pulsos magmáticos na estruturação da porção centro-leste da Serra do Tabaco.
Esforços tectônicos posteriores foram responsáveis pela geração de zonas de cisalhamento
destrais num regime dúctil o qual induziu a recristalização orientada da matriz definindo uma
micro-foliação e a deformação dos fenocristais pré-existentes. Estima-se que esta deformação
esteja relacionada à atuação do Evento K’Mudku entretanto são necessários estudos Ar-Ar nas
biotitas e anfibólios para confirmar está hipótese.
Nos perfis estudados não foram identificadas rochas piroclásticas, demonstrando que o
evento magmático foi essencialmente efusivo ao contrário do observado nas exposições do
Grupo Surumu, a norte da Serra do Tabaco, onde predomina termos piroclásticos.
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Kássia R. F. Bezerra
Dissertação junto ao PPGEO – UFAM
31
3.3 – Aspectos petrográficos da Serra do Tarame.
As características das rochas observadas foram obtidas em um perfil transversal
denominado TM1 constituída predominantemente por riolitos e subordinadamente por
traquidacitos.
A base do perfil TM1 é marcado por limites de disjunções denominado de articulações
carapaça de tartaruga (McPHIE et al. (1993), Figura 3.2A e B), caracterizado por disjunções
poligonais. Ao longo do perfil os sets tornam-se mais definidos estruturando a Serra, na base
com 0,3 m (Figura 3.2C) de altura e no topo do perfil apresenta disjunções colunares bem
definidas com cerca de 3.4 m e espessura de aproximadamente 0,65 a 0,9 m (Figura 3.2D).
Amígdalas preenchidas por minerais maficos (Figura 3.2E) são constantes ao longo da Serra,
com variações em suas
dimensões (Figura 3.2F), na
base da serra apresenta
entre 0,01 m a 0,03 m e no
topo entre 0,06 m a 0,11 m,
resultantes da coalescência
de escape de gases do
magma em direção ao topo
da Serra.
Figura 3.2: A) Esboço das
articulações tipo carapaça de
tartaruga, segundo Macphie et a.l
(1993); B) vista em planta das
articulações tipo carapaça de
tartaruga na base do perfil TM: C)
Base da Serra com disjunções
medindo aproximadamente 0,3 m;
D) Disjunções colunares no topo da
Serra com aproximadamente 3 m; E)
amígdalas milimétricas preenchidas
por agregados de minerais máficos
(base da serra); F) amígdalas
centimétricas
preenchidas
por
agregado de minerais máficos (topo
da serra).
Kássia R. F. Bezerra
Dissertação junto ao PPGEO – UFAM
32
3.3.1 Aspectos petrográficos
A Serra do tarame é constituída predominantemente por riodacitos e subordinadamente por
dacitos. Macroscopicamente os dacitos possuem coloração cinza-escura a esverdeada, enquanto
os riodacitos cinza clara. Ambos apresentam textura porfirítica ressaltada por fenocristais de
quartzo, feldspato alcalino, plagioclásio e minerais máficos, que se encontram imersos numa
matriz fina. A matriz apresenta diferentes graus de devitrificação, sendo constituída
essencialmente por quartzo e, subordinadamente, feldspatos, biotita e hornblenda. Próximo às
extremidades dos fenocristais, a matriz exibe um maior grau de recristalização definindo uma
textura de sombra de pressão assimétrica.
RIODACITOS: Mineralogicamente a rocha é constituída por quartzo, feldspato alcalino e
plagioclásio, como minerais essenciais e como fases máficas ocorre hornblenda e
subordinadamente biotita. Os minerais acessórios são zircão, apatita e opacos, bem como
carbonatos e epidoto como minerais secundários. A matriz é microcristalina, constituída por
quartzo, feldspatos e biotita
O quartzo é um dos principais constituintes da matriz, ocorre também na forma de
fenocritais anedrais a subedrais. Os fenocristais apresentam forte extinção ondulante e
geralmente encontram-se fraturados, caracterizando a textura jigsaw ou “quebra cabeça” (Figura
3.3A) sendo possível observar o fenocristal original, além de textura de embainhamento
indicando reação com os fluídos magmáticos (Figura 3.3B). A partir da análise das
características texturais foi possível induvidualizar três gerações de quartzo: i) representada pelos
fenocristais dispersos na matriz (Figura 3.3A e B); ii) cristais com tamanhos intermediários entre
os fenocristais e os cristais da matriz, que ocorrem como agregados com extinção ondulante,
preenchendo fraturas (Figura 3.3F) e; iii) microlitos constituindo a matriz.
Os fenocristais de feldspato alcalino são subédricos a anédricos, apresentam diferentes
graus de alteração (Figura 3.3C e H), via de regra ocorre textura pertítica e subordinadamente a
textura granofiríca (Figura 3.3D). Geralmente apresentam processo de reabasorção, caracterizado
pela textura embainhamento dos cristais (Figura 3.3C e E). Texturas resultantes de micro-tensões
no estado líquido são observadas pela cominuição dos cristais, ressaltado pela textura do tipo
jigsaw ou quebra cabeça (Figura 3.3F e G).
Kássia R. F. Bezerra
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33
Figura 3.3: Aspectos petrográficos - Riodacitos: A) Fenocristal de quartzo (Qtz) com textura jigsaw; B) Fenocristal de quartzo
(Qtz) com textura de reabsoção, embainhamento dos cristas; C) Fenocristais de feldspato alcalinos (Fk) pouco alterado com a
borda corroída; D)Textura granofirica associada aos feldspatos alcalinos; E)Fenocristal de feldspato alcalino (Fk)
parcialmente reabsorvido por fluidos magmáticos, caracterizando a textura de embainhamento; F e G) Fenocristal de feldspato
alcalino com textura do tipo jigsaw e: H) Fenocristal de feldspato alcalino (Fk) fraturado, preenchido por carbonatos (Carb) e
quartzo (Qtz).
O plagioclásio ocorre como fenocristais, com diferentes graus de alteração ou como
pequenos grãos constituindo a matriz microcristalina, representa a fase félsica menos abundante.
Suas formas variam de anedrais a subedrais com geminação simples, e apresentam inclusões de
zircão e apatita (Figura 3.4A, C e D). Evidencias de deformação é ressaltada pela extição
ondulante (Figura 3.4 B e C) dos fenocristais.
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34
Figura 3.4: Fotomicrografia Riodacitos – A e B) Fenocristais anedral de plagioclásio (Plg) pouco alterado; C) Fenocristal de
plagioclásio com extinção ondulante e; D) Fenocristal de plagioclásio (Plg) alterado.
Os máficos ocorrem como agregados em porções restritas da rocha, constituídos por
anfibolio, biotita e opacos (Figura 3.5A, B e C). O anfibólio é anedrico e ocorre como agregados
ou dispersos na lâmina, geralmente associada à biotita e opacos. A biotita ocorre normalmente
como aciculas dispersas na rocha, associadas ao anfibólio (Figura 3.5A, B, C e F). Os opacos são
subedrais a anedrais encontram-se dispersos na rocha e por vezes associado à biotita e ao
anfibólio (Figura 3.5A, B e C). O carbonato ocorre disperso na rocha como produto de alteração
de cristais de plagioclásio e associados aos feldspatos alcalinos e quartzo, preenchendo fraturas
(Figura 3.5 D), provavelmente resultante da atuação de fluidos hidrotermais tardi-magmáticos.
DACITOS: Em seção delgada a rocha apresenta fenocristais de quartzo, feldspato alcalino
e plagioclásio como fases essenciais e subordinadamente ocorrem anfibólios e biotita como fase
máfica, imersos na matriz microcristalina de mesma composição (Figura 3.6A). Os minerais
acessórios são representados por zircão, apatita, epidoto e opacos, carbonatos e micas brancas
ocorrem como minerais de alteração.
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35
Figura 3.5: Fotomicrografia Riodacitos – A, B e C) Agregado de minerais máficos, constituído por Anfibolio (Anf), Biotita (Bta)
e opacos (Opc); D) Carbonato associados à fenocristal defeldspatos.
O quartzo é um dos principais constituintes da matriz, ocorre também na forma de
fenocritais anedrais a subedrais. Os fenocristais destacam-se pela forte extinção ondulante e
geralmente encontra-se com textura de embainhamento indicando reação com o fluido
magmático (Figura 3.6B e C).
O plagioclásio ocorre como fenocristais eudrais a subedrais e representam um dos
principais constituintes da matriz (Figura 3.6A). Apresentam geminação lei da albita (Figura
3.6E), normalmente encontra-se pouco alterados a moderadamente alterado para sericita e
epidoto e com fraturas, preenchidas por carbonatos e quartzo policristalino.
Feldspatos Alcalinos ocorrem como fenocristais anedrais a subedrais e como constituinte
da matriz. Os fenocristais apresentam geminação periclina pouco alterados (Figura 3.6D e 3.7A),
por vezes encontra-se com textura de embanhiamento indicando reação com o fluido magmático
(Figura 3.7B e C). Nota-se também cominuição dos fenocristais, apontando a atuação de
esforços tectônicos (Figura 3.7A).
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Figura 3.6: Aspectos petrográficos - dacitos: A) Fotomicrografia geral da lâmina, nota-se os fenocritais ressaltados na matris
microcristalina; B) Fenocristais de quartzo (Qtz) com textura de embainhamento; C) Cristais de quartzo (Qtz); D) Agregado de
quartzo policristalino; E) Fenocrital de plagioclásio (Plg) euhedral com geminação lei da albita e; F) Cristais de plagioclásio
(Plg) fraturado, preenchido por carbonatos.
A fase máfica é representada por anfibólio, biotita e clorita segundária (Figura 3.8A, B e
C). O anfibólio ocorre como grãos i solados ou associados à biotita e clorita (Figura 3.8B).
Geralmente apresenta processo de substituição para clorita (cloritização) (Figura 3.8A). A biotita
ocorre dispersa na lâmina na forma de acículas (Figura 3.8B e D), bem como associada ao
anfibólio e a clorita. A clorita também ocorre preenchendo fraturas (Figura 3.8D).
Kássia R. F. Bezerra
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37
Figura 3.7: Fotomicrografia dacitos – A)
Fenocristais de feldspato alcalinos (Fk) pouco
alteado e fortemente fraturado; B e C) Fenocristal
de feldspato alcalino com textura de
embanhiamento.
Os opacos são euedrais e ocorrem dispersos na lâmina (Figura 3.8C), geralmente encontrase associado a fase máfica da rocha. O carbonato ocorre preenchendo fraturas (Figura 3.8E),
provavelmente resultante da atuação de fluidos hidrotermais tardi-magmaticos.
Kássia R. F. Bezerra
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3.2.2 Enclaves Máficos
Enclaves máficos são observados tanto nas rochas riolíticas como dacíticas. São
contituídos dominantemente por anfibólio, biotita, epidoto e opacos e subordinadamente por
plagioclásio (Figura 3.9). Os contatos com as rochas encaixantes são irregulares, sugerindo certa
contemporaneidade entre estes magmas (Figura 3.9A). Nas rochas riolíticas, por vezes observase uma incorporação dos minerais máficos pelo magma ácido, caracterizando uma mistura
mecânica entre estes magmas (Figura 3.9B).
Os mecanismos propostos para a formação de inclusões básicas são:
a) Flotação de magma básico vesicular em magma ácido (EICHELBERGER, 1980);
b) Injerção forçada de um magma básico na câmera magmática ácida (CAMPBELL
& TUNER, 1989).
O
Eichelberger (1980) considera que no caso de magma básico, injetado em uma camara
magmática constituída por um magma ácido de menor temperatura, após a intrusão forma-se
uma capa altamente vesiculada na interface entre os dois magmas, por efeito da cristalização do
magma básico. Como conseqüência, a densidade diminui até igualar a densidade dos magmas
residentes na câmera. Neste estado, a capa se torna instavel e pequenos fragmentos do magma
vesiculado se separam e introduzem no magma residente, dando lugar à formação de inclusões
Kássia R. F. Bezerra
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39
máficas.
Campbell & Turner (1989) demostram através de estudos experimentais e teóricos que se a
velocidade de ascenção e injeção do magma básico, de baixa viscosidade, é suficiente alta, este
penetra de forma parcial em um magma andesitico mais viscoso. À medida que o magma básico
ascende, sua densidade diminue devido à vesiculação causada por cristalização e descompressão.
O magma injetado se desintegra em pequenos fragmentos e forma as inclusões.
Apesar dos mecanismos explicarem a formação de inclusões máficas, apenas os dados
texturais nos permite inferir qual é o mecanismo atuante. Segundo Clyne (1999) a presença de
borda crenulada nas inclusões sugere a hipótese formulada por Campbell & Turner (1989).
3.3 Discussões e conclusões
Segundo McPhie (1993) o desenvolvimento de texturas em depósitos vulcânicos podem
ser considerada em termos de três fases principais: 1) criação de texturas originais por erupção e
processos de alojamento; 2) modificação de texturas originais por processos sin-vulcânicos
(desgaseificação, hidradração, devitrificação de alta temperatura, alteração hidrotermais) e; 3)
modificação de processos pós-vulcânicos (hidratação, desvitrificação, alteração hidrotermal,
diagênese, metamorfismo, deformação, intemperismo). Na Serra do Tarame as texturas
identificadas apontam a fase 3, caracterizada pela forte desvitrificação da matriz, formação de
sombras de pressão e pela atuação de fluídos hidrotermais marcada pela presenção de carbonatos
nas rochas estudadas.
A fragmentação dos fenocristais pode ocorrer mesmo em lavas e intrusões não deformadas.
A textura do jigsaw observada na Serra do Tarame é caracteristica de fragmentação in situ,
resultante do cisalhamento durante o fluxo, vesiculação e o rapido arrefecimento do magma, ou
durante a liberação de pressão ocorrida na ascenção do magma, bem como pela temperatura e
hidratação da lava durante os processos sin-vulcânicos (McPHIE, 1993).
Assim como a Serra do Tabaco, a Serra do Tarame foi estruturada por múltiplos derrames,
ressaltada pela presença de vários níveis (entre 7 ou 9 níveis) de disjunções colunares. O padrão
de disjunção colunar e suas dimensões são compatíveis com um resfriamento lento por
condução, e os múltiplos sets de disjunções colunares indicam a atuação de repetidos pulsos
magmáticos na estruturação de toda a serra.
Kássia R. F. Bezerra
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40
CAPÍTULO IV
LITOGEOQUÍMICAS DAS ROCHAS VULCÂNICAS DAS SERRAS DO TABACO E
TARAME.
Kássia R. F. Bezerra
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41
4. LITOGEOQUÍMICA DAS ROCHAS VULCÂNICAS DAS
SERRAS DO TABACO E TARAME
Este capítulo apresenta as analises geoquímicas com intuito de fornecer informações que
auxiliem no entendimento dos processos evolutivos e/ou fontes envolvidas, bem como sugerir
um possível ambiente tectônico. Para tal, foram realizado análise de elementos maiores, traços e
elementos terras raras (ETR´s) para dacito/riolitos e traquidacitos.
4.1 ARTIGO A SER SUBMETIDO À REVISTA BRASILEIRA DE GEOLOGIA
GEOQUÍMICA DAS ROCHAS VULCÂNICAS DAS SERRAS DO TABACO E TARAME:
GRUPO SURUMU OU FORMAÇÃO CACHOEIRA DA ILHA?
Kássia Regina Franco Bezerra1, Rielva Solimairy Campelo do Nascimento1,2
1 – PPGGEO, UFAM. Av. Gen. Rodrigo O. J. Ramos, 3000. Coroado, 69077-000. Manaus (AM).
[email protected];
2 – Departamento de Geociências, UFAM, [email protected].
RESUMO: As rochas vulcânicas que afloram nas serras do Tabaco e Tarame, área foco
desse estudo está inserida no Domínio Surumu, caracterizado predominantemente pela presença
de rochas vulcânicas do Grupo Surumu, homônima ao domínio. A Serra do Tabaco e Tarame são
constituídas por riolitos e subordinadamente por traquidacitos com textura porfirítica com
fenocristais de quartzo, feldspato alcalino, plagioclásio, que se encontram imersos numa matriz
fina. As rochas mostram valores de SiO2 variando entre 67,87 a 78,41%, com razão K2O/Na2O =
0,49 a 1,46, apresentam quimismo dominantemente alcalino e cálcio-alcalino subordinado, com
caráter essencialmente metaluminoso e subordinadamente peraluminoso, nas amostras mais
evoluídas, e nos diagramas de harker mostram um comportamento compatível para o TiO2,
Al2O3, MgO, CaO, Fe2O3 e P2O5, Ba e Sr com a sílica, incompatível para K2O, Rb, Ce, Y, Ta, Zr
e Nb. Em diagrama multielementar notam-se discretas anomalias negativas de Ba, Nb, Ta e
expressiva anomalia negativa de Sr, P e Ti. O padrão de distribuição dos ETR’s mostra um
enriquecimento em ETR’s leves em relação aos pesados e pronunciada anomalia negativa de Eu.
As razões Lan/Ybn variam de 2,06 a 11,09 e Gdn/Ybn = 0,06 a 1,36 indicam um leve
fracionamento. O principal processo atuante na geração destas rochas foi à cristalização
fracionada.
Kássia R. F. Bezerra
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42
1- Introdução
O mapeamento geológico sistemático no estado de Roraima iniciou-se com a atuação do
projeto RADAMBRASIL na década de setenta e, posteriormente, com convênios entre o
Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM) e a Companhia de Pesquisa de Recursos
Minerais – Serviço Geologico do Brasil (CPRM), vários trabalhos geológicos, em escala
regional, foram realizados devendo-se ao pioneirismo de autores como Ramgrab & Damião
(1970), Bonfim et al. (1974), Montalvão et al. (1975), Melo et al. (1978), Veiga Jr. et al. (1979),
dentre outros. Um avanço significativo foi alcançado, a partir da década de noventa, com a
reinterpretação das principais unidades geológicas do estado, em função dos novos
mapeamentos realizados.
O arcabouço geológico do estado de Roraima está compartimentado em terrenos granitogreenstone, cinturões de rochas de alto grau metamórfico, granitóides e cobertura sedimentar
intracratônica relacionados ao paleoproterozóico. Distribuem-se também corpos de granitóides,
rochas básicas e ultrabásicas e anortositos de idade mesoproterozáica. No Mesozóico, a
reativação do Cinturão Guiana Central, durante a abertura do oceano Atlântico, originou o
hemigraben do Tacutu e, posteriormente, a intrusão de corpos alcalinos e enxames de diques em
toda a região.
A partir do Programa Geologia do Brasil (PGB/CPRM), o mapeamento geológico
realizado na Folha Vila Tepequém - Projeto Amajari (no prelo), permitiu a caracterização de
uma nova unidade vulcânica, denominada informalmente de Formação Cachoeira da Ilha,
englobando ignimbritos riolíticos e rochas efusivas ácidas com afinidade alcalina.
As rochas aflorantes nas serras do Tabaco e Tarame, área foco deste estudo, foram
mapeadas por CPRM (1999) como pertecentes ao Grupo Surumu (Figura 1), baseado em dados
geocronológico (SCHOBBENHAUS et al. 1994) que forneceram idade de 1966 ± 9 Ma para
dacitos da Serra do Tabaco, apesar de nenhum estudo petrográfico e geoquímicos ter sido
realizado nas referidas Serras. Diante deste fato, este trabalho se propõe a caracterização
petrográfica e geoquímica da Serra do Tabaco e Tarame no intuito de verificar a unidade real a
que estas rochas pertencem (Grupo Surumu ou Formação Cachoeira da Ilha) e contribuir para o
conhecimento da evolução magmática e geotectônica do Domínio Surumu.
Kássia R. F. Bezerra
Dissertação junto ao PPGEO – UFAM
43
Figura 1: A) Mapa dos Domínios litoestruturais do Estado de Roraima, em destaque a área de estudo que compreende o
Domínio Surumu (Reis & Fraga, 1998); B) Mapa geológico simplificado da área, com ênfase para a Serra do Tabaco e Tarame
(CPRM, 1999).
2 - As rochas vulcânicas das serras do Tabaco e Tarame:
As descrições apresentadas neste trabalho mostram as principais carcteristicas
petrográficas das rochas vulcânicas das serras do Tabaco e Tarame, investigadas em quatro perfis
transversais denominados de P1 (ST-01 a ST-10), P2 (ST-11 a ST-15), P3 (ST2) e P4 (ST3) para
a serra do Tabaco e um perfil denominado de TM1 para a serra do Tarame.
Estruturas identificadas ao longo da Serra do Tabaco indicam um comportamento variado
para o fluxo magmático que oscila entre essencialmente laminar, observado por intercalações de
riolitos e traquidacitos (Figura 2A), definindo um bandamento composicional, e por sets de
disjunções colunares, e um fluxo turbilhonar registrado pelo arranjo caótico entre riolitos e
traquidacitos, gerando dobras irregulares e descontínuas (Figura 2B). A atuação de esforços
tectônicos posteriores à cristalização das rochas é vista através de zonas de cisalhamento
(sinistrais e destrais, Figura 2C). A Serra do Tarame é marcada por disjunções colunares do tipo
articulações carapaça de tartaruga (Figura 2D) (McPHIE et al., 1993), estruturada
Kássia R. F. Bezerra
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44
predominantemente por sets de disjunções, caracterizando um fluxo essencialmente laminar. O
evento magmático identificado em ambas as serras é essencialmente efusivo (BEZERRA et al.,
2007, 2009).
Figura 2: Aspectos descritivos das rochas vulcânicas aflorantes nas Serras do Tabaco e Tarame; A)Bandamento formado pela
intercalação de riolitos e traquidacitos; B) Estruturação caótica na base da serra, caracterizandoa atuação de um Fluxo
turbilhonar (aleatório), formando dobras individuais; C) Sistema de cisalhamentos (dextrais) relacionadas à eventos tectônicos
tardio.; D) Limites de disjunções colunares na base da Serra do tarame do tipo carapaça de tarataruga; E) Panoramica da
Serra do Tarame, estrutura em sets de disjunções colunares.
3 – Petrografia
Petrograficamente as Serras do Tabaco e Tarame são constituídas por riodacitos e
subordinadamente por dacitos com textura porfirítica, contendo fenocristais de quartzo, feldspato
Kássia R. F. Bezerra
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alcalino, plagioclásio, que se encontram imersos numa matriz fina. No geral, os fenocristais
apresentam cominuição, extinção ondulantes e fortemente fraturados, por vezes com textura do
tipo jigsaw, e normalmente os feldspatos apresentam diferentes graus de alteração.
A matriz apresenta diferentes graus de devitrificação, sendo constituída essencialmente
por quartzo e, subordinadamente, feldspatos, biotita e hornblenda, que se encontram alinhados
definindo uma fina e penetrativa foliação. Próximo às extremidades dos fenocristais, a matriz
exibe um maior grau de recristalização definindo uma textura de sombra de pressão assimétrica.
Os minerais máficos geralmente ocorrem como agregados dispersos na rocha, constituído por
anfibólio, biotita e opacos. Carbonatos ocorrem como produto de alteração, provavelmente
resultante da atuação de fluído tardi a pós-magmáticos.
RIODACITOS: Mineralogicamente a rocha é constituída por quartzo, feldspato alcalino e
plagioclásio como minerais essenciais, sendo hornblenda e, subordinadamente, biotita as fases
máficas. Os minerais acessórios são zircão, apatita, titanita e opacos, além de calcita, epidoto e
mica branca como minerais secundários. A matriz é microcristalina, constituída por quartzo,
feldspatos e biotita
Os fenocristais de feldspato alcalino são subédricos a anédricos com diferentes graus de
alteração. Geralmente estão associados aos fenocristais de quartzo em contato suturado (Figura
3A e B) e por vezes poligonais. É comum apresentar as bordas corroídas, provavelmente
resultado de reações com os fluidos magmáticos.
Dentre os minerais félsicos o plagioclásio é o mineral menos abundante, ocorrendo como
fenocristais alterados, ou não, para epidoto, micas branca e carbonato, alguns dos quais mostram
indícios de microclinização (Figura 3C e D).
Os máficos ocorrem como agregados em porções restritas da rocha formados,
predominantemente por cristais de hornblenda, titanita, biotita e opacos (Figura 3E e F). O
anfibólio é o máfico dominante e ocorre como prismas anédricos e subédricos, cujas
propriedades ópticas são compatíveis com a hornblenda. A biotita ocorre como palhetas
subédricas associadas, em geral, ao anfibólio, além de pequenas palhetas dispersas na rocha,
muitas vezes compondo a matriz. A titanita anédrica a subédrica ocorre em geral associada a
minerais opacos, formando bordas de reação, sugerindo uma composição rica em titânio para o
opaco (ilmenita e/ou titanomagnetita).
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Figura 3: Aspectos petrográficos - Riodacitos: A) Fenocristal de feldspato alcalinos (Fk) pouco alterado com a borda corroída;
B) feldspato alcalinos (Fk) alterado com a borda corroída; C) Fenocristais de plagioclásio (Plg) com lamenlas de exolução de
albita; D) Fenocristais de plagioclásio (Plg) com extinção ondulante e bordas corroídas; E e F)Agregado de minerais máficos:
biotita (Bta), opacos (Opc) e anfibolios (Anf).
DACITOS: A mineralogia dos dacitos é a mesma dos riodacitos, porém com menor
proporção de fenocristais de quartzo e k-feldspato e maior percentagem de minerais máficos
(anfibólio e biotita).
O feldspato alcalino (FK) ocorre como fenocristais subédrico, em geral apresentam textura
pertítica definida pela presença de lamelas de exsolução (Figura 4A) encontram-se fortemente
fraturados (Figura 4B). Alteram-se predominantemente para mica branca e mostram bordas
corroídas, por vezes com exsolução de quartzo.
O plagioclásio ocorre predominantemente como fenocristais ou como pequenos cristais na
matriz microcristalina. Os fenocristais têm hábitos prismáticos subédricos a euédricos, com
diferentes graus de alteração (Figura 4C), por vezes ocorrem alinhadas marcando a direção do
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fluxo magmático (Figura 4D) com inclusões de zircão e apatita. Alguns cristais apresentam
evidências de deformação, marcada pela cominuição dos cristais. Os cristais da matriz são
euédricos e foram identificados devido a sua geminação simples.
Figura 4: Aspectos petrográficos - Dacitos: A) Fenocristal de feldspato alcalinos (Fk) pouco alterado com a borda corroída; B)
feldspato alcalinos (Fk) fortemente fraturado; C) Fenocristais de plagioclásio (Plg) sem alteração; D) Fenocristais de
plagioclásio (Plg) alinhados marcando a direção do fluxo magmático; E) Fenocristais de quartzo(Qtz) corroído e com extinção
ondulante; F)Agregado de minerais máficos: biotita (Bta), opacos (Opc) e anfibolios (Anf); G) Bandamento marcado pela
intercalação de minerais máficos (maf) e félsicos (Fel); e H) Cristais de Carbonatos preenchendo fraturas na rocha.
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O quartzo ocorre como fenocristais e como pequenos cristais orientados constituindo a
matriz. Os fenocristais são subédricos, com extinção ondulante e, em alguns casos, com bordas
corroídas, sugerindo uma reação com a matriz (Figura 4E). Observa-se também um contato do
tipo suturado com outros cristais de quartzo provavelmente gerado pela deformação no estado
sólido.
A biotita ocorre como lamelas isoladas na rocha ou associada ao anfibólio, definindo
concentrados máficos, em porções restritas da lâmina. O anfibólio mostra-se em formas ou
tonalidades distintas, indicando mais de uma geração, a primeira apresenta-se acastanhada e a
segunda
com tons
verdes
escuro,
destaca-se
por
constituírem
agregados
(textura
glomeroporfirítica), associados aos minerais opacos (Figura 4F). Geralmente marcam o
bandamento composicional, formado pela alternância de material félsico e félsico + máfico
(Figura 4G), que por vezes contornam os fenocristais constituintes da rocha.
Os minerais opacos ocorrem como grãos isolados e/ou associados aos minerais máficos.
Em geral encontram-se envolvidos por titanita, sugerindo tratar-se da ilmenita ou
tinatomagnetita. O epidoto ocorre como agregados ou grãos isolados e resultam da alteração do
plagioclásio. A titanita ocorre como grãos dispersos na rocha que são anédricos a subédricos (até
0,3mm) em geral associados a minerais máficos e opacos. A apatita e o zircão ocorrem como
inclusões, tanto nos minerais félsicos como nos máficos.
Carbonatos ocorrem como produto de alteração dos plagioclásios e preenchendo fraturas
na rocha (Figura 4H). A presença de carbonatos preenchendo fraturas sugere a atuação de fluídos
hidrotermais tardi-magmáticos ou posteriores.
4 - Geoquímica das unidades litológicas
Após coleta sistemática realizada em quatro perfis verticais na serra do Tabaco e um na
serra do Tarame, foram selecionadas 27 amostras para análises química de elementos maiores,
menores e traços foram realizadas no laboratório ACME (Canadá), com os elementos maiores e
menores determinados por ICP-AES (Inductively Coupled Plasma Atomic Emission
Spectrometry) e os elementos traços por ICP-AMS (Inductively Coupled Plasma Atomic Mass
Spectrometry). Os critérios para seleção das amostras foi à ausência de efeitos intempéricos,
homogeneidade textural, ausência de veios e de fraturas preenchidas por minerais secundários e
representatividade das unidades geológicas.
As rochas que constituem a serra do Tabaco são relativamente menos enriquecidas em
sílica que as rochas da Serra do Tarame, na primeira os teores de SiO2 variam de 67,87 a 76,13%
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(com ausência de amostras no intervalo de 70,87 a 74,58%), e na segunda os teores de SiO2
encontram-se no intervalo de 69,19 a 78,41% (sem amostras no intervalo 71,74 a 75% de SiO2)
(Tabela 1 e 2). As amostras mais evoluídas de Serra do Tabaco e Tarame (SiO2 > 71,74%)
mostram composição química bastante similar (Tabela 1 e 2). Entretanto, quando as rochas
menos evoluídas da Serra do Tabaco (SiO2 < 70,67) são comparadas com as rochas da Serra do
Tarame (SiO2 < 69,49) é observado teores mais elavados de Fe2O3(t) (entre 4,81 a 6,32% e 2,50
a 2,90%, respectivamente) e menores valores de CaO (1,21 a 1,83% vs 2,14 a 2,37%) (Tabela 1 e
2).
Composicionalmente as rochas estudadas são dominantemente riolitos com riodacitos
subordinados (Figura 5A, B e C), com caráter essencialmente metaluminoso e subordinadamente
peraluminoso, nas amostras mais evoluídas (Figura 5D).
Figura 5: Diagrama de classificação das rochas vulcânicas: A) Diagrama TAS de Le Bas et al (1986), mostrando a composição
predominantemente riolítica e subordinadamente traquidacitica das rochas estudadas. B) Indíce de saturação em Alumina,
proposto por Shand (1943).
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Tabela 1: Análise dos elementos maiores, traços e Terras Raras para amostras de traquidacitos e riolitos das Serras do Tabaco.
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Tabela 2: Análise dos elementos maiores, traços e Terras Raras para amostras de traquidacitos e riolitos das
Serras doTarame.
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No contexto das séries magmáticas considerando os parâmetros estabelecidos por Wright
(1969) as rochas estudadas mostram afinidade dominatemente alcalina com as amostras menos
evoluídas da Serran do Tabaco mostrando afinidade peralcalina (Figura 6A). Tal afinidade é
dada pelos elevados teores de Al2O3 das amostras (ver tabela 1). No diagrama de Frost et al.
(2001), onde o Al2O3 não é utilizado como parâmetro as rochas estudadas mostram afinidade
dominantemente álcali-cálcica, transicional entre alcalina e cálcio-alcalina (Figura 6B).
Afinidade transicional também é vista no diagrama R1-R2 segundo os trends proposto por La
Roche et al. (1980) (Figura 6C), porém as amostras menos evoluídas (traquidacitos) da Serra do
Tarame caem segundo o trend das rochas cálcio-alcalina. .
Dall’Agnol e Oliveira (2007) propõem diagramas para separar granitóides tipo A de
granitóides cálcio-alcalino, bem como diferenciar granitóides tipo A reduzido de tipo A oxidado.
Apesar das rochas estudadas não se tratarem de granitos, ocorrem numa região com granitóides
alcalinos contemporâneos (granitos Aricamã) com idade de 1,98Ga, sugerindo tratar-se de uma
associação vulcano plutônica. Como as rochas estudadas são extremamente evoluídas, tais
diagramas foram utilizados para classificá-las com relação ao seu quimismo. Considerando as
parâmetros propostos por Dall’Agnol & Oliveira (2007), as rochas estudadas plotan no campo
dos granitos tipo A (Figura 6D) e tipo A reduzido (Figura 6E), com os traquidacitos da Serra do
Tarame plotando no campo dos granitos cálcio-alcalino, como visto no diagrama R1-R2.
Segundo a proposta de Whalen et al. (1987) para discriminação de granitos, as rochas estudas
apresentam um trend principal indicando quimismo tipo A (Figura 6F), nota-se um gap
composicional entre as amostras do trend principal para duas amostras da serra do Tabaco (ST12 e ST2-7) e uma da serra do Tarame (STM-2), com teores de SiO2 maior que 76%. As
amostras menos evoluídas da serra do Tarame (STM-3A e STM-7) plotam no campo dos
granitos não fracionados (OGT).
Tanto na serra do Tabaco quanto na do Tarame são observadas rochas de composição
traquidacítica e riolíticas, com um gap composional de SiO2 (aproximadamente 4% de SiO2).
Para investigar se os riolitos poderiam ter evoluído a partir do traquidacitos diagramas de Harker
foram construídos. Nas rochas da Serra do Tabaco, quando considerado apenas os elementos
maiores, observar-se um alinhamento único para os traquidacitos e riolitos, com exceção do
Na2O onde há uma dispersão das rochas menos evoluídas e agrupamento das amostras mais
evoluídas, este último sem definir trend.
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Figura 6: Diagrama de classificação das rochas vulcânicas: A) Diagram de alcalinidade (Wrigh, 1969); B) Diagrama
de MALI – Ìndice de modificado de àlcali-C´slcico (Frost et al., 2001); C)Digrama R1-R2 segundo De La Roche et al (1980;);
D) e E) Diagrama discriminantes para granitos tipo A (Dall’Agnol e Oliveira, 2007) F) Diagrama de Whalen et al. (1987), com
a composição média dos granitos tipo A (A) e campos para granitos tipo M, I e S fracionados (FG) e não fracionados (OGT).
Quando considerado os elementos traços o Zr deixa claro a existência de dois trends
distintos. Por analogia, nas rochas da Serra do Tarame, observa-se que os traquidacitos mostram
um comportamento bem distinto dos riolitos, principalmente quando considerados elementos
como CaO, MgO, Na2O e FeO (Figura 7). Quando comparada o comportamento entre as rochas
das duas serras, observa-se que as rochas mais evoluídas das serras tendem a se agrupar
definindo um trend único (Figura 7). Tal comportamento sugere que estas rochas podem ter
derivado de uma fonte comum e/ou evoluído por processos similares. Para as rochas menos
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evoluídas de cada serra o comportamento dos óxidos de TiO2, Al2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O,
FeO, Rb e Sr não são condizentes com uma fonte e/ou processos evolutivos similares para estas
rochas (Figura 7).
Figura 7: Diagrama de variação tipo Haker para elementos maiores e traços.
Em diagrama multi-elementar, utilizando como normalizador o condrito de Thompson
(1982), as rochas estudadas apresentam um enriquecimento geral em relação ao condrito com um
padrão de distribuição marcado por discretas anomalias negativas de Ba, Nb, Ta, expressiva
anomalia negativa de Sr, P e Ti e suaves anomalias positivas de Rb, Th, La, Ce e Nd (Figura 8).
Para a serra do Tabaco nota-se que a amostra mais evoluída apresenta anomalia negativa para La
e Ce, enquanto as rochas menos evoluídas da serra do Tarame (STM-3A e STM-7) apresenta
padrão geral menos enriquecido em relação as demais rochas estudadas e suave anomalia
Kássia R. F. Bezerra
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negativa em Sr.
Figura 8: Diagrama de distribuição
multielementar, valores normalizados
segundo os padrões de contritos de
Thompson (1982).
O padrão de distribuição dos elementos terras raras (ETR), normalizados em relação ao
condrito segundo Boynton (1984), mostra um enriquecimento de ETR’s leves em relação aos
pesados, este com padrão horizontalizado (Figura 9). As rochas menos evoluídas da Serra do
Tarame (STM-3A e STM-7), igualmente mostram um padrão horizontalizado dos ETR pesados,
contudo, há um empobrecimento destes em relação às demais amostras estudadas. Pronunciada
anomalia negativa de Eu, sugere que o plagioclásio foi fracionado durante a evolução
magmática. As razões Lan/Ybn variam de 2,06 a 11,09 e Gdn/Ybn = 0,06 a 1,36 indicando um
leve fracionamento. Para a serra do Tabaco a amostra mais evoluída apresenta um
comportamento distinto das demais, nota-se um empobrecimento dos ETR’s leves em relção as
rochas estudadas e pronuciada anomalia negativa de Eu, com um padrão horizontalizado dos
ETR’s pesados, sugerindo um padrão do tipo gaivota.
Figura 9: Diagrama de distribuição
dos ETR’s, valores normalizados
segundo os valores do contritos de
As rochas plotadas em diagrama discriminante de ambientes tectônicos que correlaciona
Ta + Yb vs Rb segundo Pearce et al. (1984) e Pearce et al. (1996) apontam ambientes
predominantemente intraplaca (WPG) e subordinadamente arco-vulcânico (VAG) para duas
amostras de traquidacitos da serra do Tarame (Figura 10).
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Figura 10: Diagrama de discriminação de ambientes tectônicos segundo Pearce (1996), com campos dos granitos sincolisionais (syn-COLG), de arco vulcânico (VAG), de cordilheiras oceânicas (ORG), intra-placas (WPG) e pós-colisionais (postCOLG).
6- Discussões e Considerações Finais
As rochas que consituem as Serras do Tabaco e Tarame apresentam afinidades
dominatemente alcalinas, a exceção de duas amostras de traquidacitos da Serra do Tarame que
apresentam afinidade com as rochas cálcio-alcalina. Comparando-se a geoquímica das rochas
estudadas com a geoquímica das rochas alcalinas da Formação Cachoeira da Ilha observa-se que
ambas são caractericzadas por alto conteúdo de SiO2 , serra do Tabaco e Tarame com 67,87 a
78,41% e Formação Cachoeira da Ilha com 69,06-76.75%. São metaluminosa a levemente
peraluminosa, possuem teores elevados de álcalis respectivamente de 08,35% - 08,99% e 7,759,51%. Mostram valores mais elevados para FeOt/FeOt+MgO, sendo de 0,81 a 0,96 para
Cachoeira da ilha e de 0,74 a 1 para as rochas das serra do Tabaco e Tarame e ambas apresentam
de forma pronuciada anomalia negativa de Eu.
Por outro lado quando se compara as características dos traquidacitos da serra do Tarame
com rochas do Grupo Surumu ambos apresentam baixo teor de SiO2, sendo para o Grupo
Surumu de 63,55-72.68% e os traquidacitos com 69,19% - 69,49%. São metaluminosa a
peraluminosa, possuem baixo teor de álcalis 6,97-10,05% para o Grupo Surumu e de 8,17-8,83%
para os traquidacitos e a anomalia negativa do Eu ocorre de forma discreta.
Correlacionando as rochas das serras do Tabaco e Tarame, com as da Formação Cachoeira
da Ilha e do Grupo Surumu, nos diagramas de Whalen et al (1987) (Figura 10C) e Dall’Algnol &
Oliveira (2007) (Figura 11A e B) e associado ao conteúdo de SiO2, álcalis e ETR leves, é
possivel determinar para as rochas estudadas uma assinatura magmática predominantemente do
tipo alcalino e subordinadamente do tipo cálcio-alcalino, e nos diagramas de Pearce (1996)
plotam no campo intraplaca (WPG) e subordinadamente arco-vulcânico (VAG), para os
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tarquidacitos da serra do Tarame (Figura 11D).
Figura 11: Diagrama de discriminação – A e B) Dall’Algnol e Oliveira (2007); C) Whalen et al ( 1987) e D) Pearce
(1996)
7. Algumas considerações petrogenéticas para as rochas da Serra do Tabaco e Tarame:
A partir dos diagramas analisados foi possivel identificar para as rochas estudadas três
tipos de magmas, em relação aos elementos maiores e traços: i) rochas mais evoluídas mostram
um trend definido, com SiO2 variando entre 74% a 78%; ii) rochas menos evoluídas da serra do
Tarame com SiO2 variando 69,19% a 71,74% e: iii) rochas menos evoluídas da serra do Tabaco,
com SiO2 entre 68,68% a 70,87%. Vale ressaltar que a amostra mais evoluída da serra do
Tarame apresenta um comportamento diferenciado das demais rochas estudadas, apresentando
valores elevados de SiO2 e Na2O e baixo teor nos demais elementos.
Em relação aos diagramas de Harker o decréscimo do CaO e anomalia negativa de Eu
sugerem, a princípio, o fracionamento de plagioclásio, todavia o Na2O exibe comportamento
compatível para as rochas da Serra do Tabaco, em contrapartida, para as rochas da Serra do
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Tarame, a relação é negativa, indicando ser menos evoluída que as rochas da Serra do Tabaco. O
comportamento quase linear do K2O sugere que não há variações significativas com a
diferenciação magmática. Nos diagramas distribuição dos ETR´s e multi-elementar há diferença
interna no padrão de distribuição, por exemplo o aumento da anomalia de Eu em função da
sílica, o que sugere estar relacionada à variações composicionais nas fontes crustais que geraram
o magma das serras do Tabaco e Tarame ou a processos de contaminação durante a evolução
magmática.
O estudo dos processos petrogenéticos tem evoluído, principalmente com a utilização de
elementos traços que apresentam um Kd contrastante, com destaque para Rb, Ba e Sr,
relacionando a evolução da fase líquida, a partir de diagramas bivariantes e por razões entre
esses elementos, tais como: Rb vs Sr, Sr vs Ba e Rb vs Ba. Segundo Taylor & Heier (1960), a
razão Ba/Rb é um ótimo indicador de fracionamento de minerais com K, principalmente para
minerais como feldspatos potássios e biotita. Em relação ao diagrama Rb vs Ba (Figura 12) as
rochas apresentam um trend levemente encurvado quase linear sugerindo um processo de
cristalização fracionada, nota-se que há um gap composicional entre as rochas mais evoluídas e
menos evoluídas.
Figura 12- Diagrama bivariante Rb vs Ba, onde FP- Fusão Parcial e CF - cristalização Fracionada (Taylor
& Heier,1960)
Enfim, sugere-se que as rochas aflorantes nas serras do Tabaco e Tarame são
predominantemente do tipo-A, pertencente à Formação Cachoeira da Ilha e, subordinadamente
ocorrem rochas do tipo cálcio-alcalino (Grupo Surumu), de forma dipersa nas serras.
Vale ressaltar que os vulcanitos da Formação Cachoeira da Ilha ainda não foram datados,
no entanto, as rochas vulcânicas da Serra do Tabaco (anteriomente classificada como Grupo
Surumu) apresentam idade de 1966 ± 9 Ma obtida por Schobbenhaus et al. (1994), pelo método
U-Pb ID-TIMS o que nos permite sugerir a idade do
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vulcanismo tipo-A. Contudo, há
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necessidade de um estudo geocronologico mas detalhado da região.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao MCT-CNPq, pelo auxilio financeiro durante os trabalhos de
campo (Projeto Nº 620034/2006-8), a CAPES pela concessão de bolsa de mestrado à primeira
autora. Ao Serviço Geológico do Brasil (CPRM-Manaus), pelo apoio de seu pessoal técnico, em
especial ao Sr. Luís (CPRM - Boa Vista) pela inestimável colaboração durante a etapa de campo.
Este trabalho faz parte da dissertação de mestrado da primeira autora.
8. Referências Bibliográficas
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61
CAPÍTULO V
CONSIDERAÇÕES FINAIS
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5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
As Serras do Tabaco e Tarame são constituídas por riolitos e subordinadamente por
traquidacitos com textura porfirítica, contendo fenocristais de quartzo, feldspato alcalino,
plagioclásio, que se encontram imersos numa matriz fina. A matriz apresenta diferentes graus de
devitrificação, sendo constituída essencialmente por quartzo e, subordinadamente, feldspatos,
biotita e hornblenda, que se encontram alinhados definindo uma fina e penetrativa foliação.
Próximo às extremidades dos fenocristais, a matriz exibe um maior grau de recristalização
definindo uma textura de sombra de pressão assimétrica. O evento magmático identificado em
ambas as serras é essencialmente efusivo ao contrário das demais exposições do Grupo Surumu,
onde predominam termos piroclásticos (BEZERRA et al. 2007, 2009).
Em relação aos diagrmas de Harker mostram um comportamento compatível para o TiO2,
Al2O3, MgO, CaO, Fe2O3 e P2O5, Ba e Sr com a sílica, incompatível para K2O, Rb e Zr. Em
diagrama multielementar notam-se discretas anomalias negativas de Ba, Nb, Ta e expressiva
anomalia negativa de Sr, P e Ti. O padrão de distribuição dos ETR´s mostra um enriquecimento
em ETR leves em relação aos pesados e pronunciada anomalia negativa de Eu. As razões
Lan/Ybn variam de 2,06 a 11,09 e Gdn/Ybn = 0,06 a 1,36 indicam um leve fracionamento. Nos
diagramas distribuição dos ETR´s e multi-elementar as diferenças internas no padrão de
distribuição sugerem esta relacionadas à variações composicionais nas fontes crustais que
geraram o magma das serras do Tabaco e Tarame ou a processos de contaminação durante a
evolução magmática.
A partir dos resultados obtidos associados à bibliografia atual, determinou-se para as
rochas vulcânicas aflorantes nas serras do Tabaco e Tarame, quimismo predominantemente do
tipo-A, pertencente à Formação Cachoeira da Ilha e, subordinadamente ocorrem rochas do tipo
cálcio-alcalino, associado ao Grupo Surumu, que ocorrem dipersos na serra do Tarame, onde o
principal processo atuante na geração destas rochas é a cristalização fracionada.
Vale ressaltar que os vulcanitos da Formação Cachoeira da Ilha ainda não foram datados,
no entanto, as rochas vulcânicas da Serra do Tabaco (anteriomente classificada como Grupo
Surumu) apresentam idade de 1966 ± 9 Ma obtida por Schobbenhaus et al. (1994), pelo método
U-Pb ID-TIMS o que nos permite sugerir a idade do
vulcanismo tipo-A. Contudo, há
necessidade de um estudo geocronologico mas detalhado da região.
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CAPÍTULO VI
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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