G EO LO G IA E PET R O L O G IA DOS M ACIÇOS A LC A LIN O S DO IT A T IA IA E PA SSA-Q UA TRO (S u d este do B rasil) E varisto R ibeiro Filho E n treg u e p ara publicação em 4 de ju n h o de 1964. ÍNDICE A bstract Resum o .. Introdução e trabalhos anteriores .................................................. A gradecim en tos ......................................................................................... T erm inologia e m étodos ........... Mapas e delim itação da área ............................................................. G eologia geral .. .. Rochas do em basam ento cristalino .................................................... B io tita -gn aisse ........................................................................ B iotita-hornblenda-gnaisse ................................................................. H ornblen da-gn aisse Gnaisse g r a n í t i c o .......................................................................... Gnaisse q u a r t z í t i c o ........................................................................ Gnaisse m igm atítico A nfibolito B iotita-gn aisse a l c a l i n o ............................................................. 9 13 15 17 18 19 21 22 22 22 23 24 24 24 26 26 S ed im en to s ................................................................................... Sedim entos elásticos ............................................................... D epósito de t a l u d e ..................................................................... 28 28 29 Rochas da intrusão alcalina 29 ............................................................... ............................................................... 30 N efelina-sienitos e sienitos S od a lita -n efelin a -sien ito .................................................... 32 N efelina-m icrosien ito ............................................................... 33 H ornblen da-n efelin a-sien ito 34 B io tita -h a stin gsita -sien ito .................................................... 34 A egirin a-sien ito .. 36 A egirinaugita-hornblenda-sienito ................................. 37 B io tita -n efelin a-sien ito pegm atóide ................................. 37 Sienito p o r f i r í t i c o .......................................................................... 37 Sienito com xenólitos . . . . 37 N efelinasienito bandeado 37 Tinguaíto com pseudo-leu cita ............................................ 41 Pulaskitos .................... 43 F oiaítos .. .. .. 46 N efelina-sodalita-foiaíto .. 47 M icrofoiaíto .................................................. .. .. 47 8 EVARISTO RIBEIRO FILHO Q uartzo-sienitos .. .. .. . . . . Q uartzo-sienito glom érulo porfiróide . . . . .. Nordmarkito porfirítico .. . . . . .. Nordmarkito equigranular .. .. .. Nordmarkito de granulação grossa Nordmarkito granular miarolítico .. .. Granito alcalino . . .. Brechas .. . . . . Considerações gerais .. .. Descrição m acroscópica ........................ Microscopía das brechas . . . . .. Classificação ............................. .. ... Q uartzo-m icrosienito relacionado a brecha . . . . Milonitos ............................... D i q u e s .......................................... Halos pleocróicos . . . . .. Petrogênese das rochas alcalinas doItatiaia .............................. G ênese das brechas .. .. Maciço alcalino de P a s s a - Q u a t r o ....................................................... Conclusões .................... Bibliografia ........................ 47 48 49 49 49 50 51 52 52 56 57 58 62 62 63 63 67 75 79 87 89 ABSTRACT This is the rep resen tation of the results of both geological and petrological stud y of the alkaline province of ItatiaiaPassa Quatro. This region is situated on the sierra M an tiq u ei­ ra, aro u n d th e borders of the states of Minas Gerais, Rio de Ja n e iro and São Paulo. This region w ith an area of ap p ro x i­ m a tely 1.300 k m 2, according to L am ego’s estim ate, has alread y been cited as an exam ple of one of the greatest syenitic regions. In accordance w ith the d ata from the geological m ap elabo ra­ ted d uring o u r research, the area of the alkaline rocks is esti­ m ated to be 330 k m 2, corresponding to less th a n half the e x te n t of the alkaline massif* of Poços de Caldas, Minas Gerais. The Itatiaia massif has an area of 220 k m 2, and th a t of Passa Q ua­ tro 110 k m 2. T he total area is thu s sh ared by the nam ed regions. Both bodies of the alkaline rocks are elliptical in outline, th a t of Itatiaia having its g reatest axis, w ith 31 km in the NWSE direction and its sm allest axis, w ith 12 km, in the NE-SW direct on. The massif of Passa Q uatro has its g reatest axis stri­ king NE-SW and the smallest. NW-SE, extending 17 and 18 km respectively. T he alkaline complex of Itatiaia consists of syenites, foyaites, pulaskites, quartz-syenites, breccias and alkaline granites. The presence of these d ifferen t petrographical types is due to th e fact th a t the m inerals have been d istrib uted in variable proportions, as well as te x tu ra l modification, m ore th a n mineralogical differences. T h ere is a g radual tran sitio n of sa tu ra ted and u n sa tu ra te d rocks principally on th e plains w h ere the quartz-syenites ou t­ crop. T hus the percentage of q u artz increases im perceptively 10 EVARISTO RIBEIRO FILHO from 2% in the q u artz-sy enites at th e contact w ith breccias to m ore th a n 5% in no rd m ark ites, and increases to a m axim um of 27,5% in the alkaline g ran ite w h ich outcrops in th e central p a r t of the massif. T he quariz-syem tes th a t outcrop alm ost in th e central p a ri of the alkaline massif, m ay rep rese n t the final phase of m agm atic d ifferen tiation . G rano ph yritic te x tu re w hich the quartz-syenites and me alk aline g ran ite of Itatiaia p rese n t suggest a final crystallization in cupolas of a closed system. The syem tic rocks are in a g reatest p a rt of th e area, in contact w ith P re -c am b rian gnaisse striking p red om in an tly in N-NE and dipping to the south. A t the south-east th e massif of Itatiaia is a poorly defined contact w ith the clastic sedi­ m ents form ing p a r t of th e T e rtia ry basin (?) of Resende and w ith m ore recent talus w hich possibly conceals the rocks of the crystalline com plex. T he m agm atic breccias of Itatiaia p rese n t variations in na ture, form and dim ensions of the fragm ents as well as q u a n ti­ tative relationship w ith the frag m en ted m a trix and consequen tly do not display an u niform colour a p a rt from the m agm atic breccias. Monolithologic breccias of tectonic origin occur in o th er places. G enetically it has been adm itted th a t the alkaline rocks w ere th e products of a p robable d ifferentiatio n of a basaltic m agm a. On the o th e r hand, it is explained th a t tectonic envi­ ron m en t is an undo ub tfu l tool in these events. The possibility of assim ilation of P re cam b ria m regional rocks for the events h ow ever m ust also be k ep t in m ind. T he pleocroic haloes, found aro u n d biotite crystals of some of th e syenites foyaites, m igh t have been originated from p r i­ m a ry biotite th a t w as in th e alkaline magma. B au xite occurs in th e Itatiaia-P assa Q uatro alkaline m a s­ sif. Some of the b au x ite are explored as a source of raw m a­ terial for the production of alu m in iu m sulphate. MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 11 In accordance w ith the data obtained from age d e te rm in a ­ tion by th e P otassium -A rgon m ethod carried on w ith tw o sam ­ ples of nepheline-sienite, the intrusion of the alkaline rocks of th e Itatiaia occured in E arly T e rtia ry (64.3 and 64.7 million y ears) RESUMO N este trab a lh o são apresentados os resultados de estudo geológico-petrográfico da província alcalina Itatiaia-P assa Q ua­ tro, localizada na se rra da M antiqueira, nos lim ites dos Estados de M inas Gerais, Rio de Ja n e iro e São Paulo. Esta região já foi m encionada como exemplo de u m a das m aiores ocorrências de rochas sieníticas, com área de ap ro x im ad am en te 1.300 k m 2, conform e estim ativa de L am ego46 De acôrdo com os dados do m ap a geológico elaborado d u ra n te as nossas pesquisas a área de rochas alcalinas é estim ada em 330 k m 2, correspondendo a m e ­ nos da m etade da extensão do maciço alcalino de Poços de Cal­ das, M inas Gerais. Do total desta área, o maciço do Itatiaia com preende 220 k m 2 e o de Passa-Q uatro 110 k m 2 Ambos os corpos de rochas alcalinas são de contorno elíptico sendo q u e o do Itatiaia tem seu m aior eixo, com 31 km, na dire­ ção N W j SE e o m enor, com 12 km, na direção NE-SW O m a ­ ciço de Passa Q uatro possui o m aior eixo na direção NE-SW e o m e n o r na direção NW-SE, respectivam ente com 17 e com 8 km de extensão. O complexo alcalino do Itatiaia é form ado de sienitos, foiaítos, pulaskitos, quartzo-sienitos, brechas e granito alcalino. A existência dos diferentes tipos petrográficos é mais u m a con­ seqüência da distribuição dos m inerais em proporções v a riá ­ veis, bem como de modificações na te x tu ra , do que das dife­ renças m ineralógicas. P rin c ip alm en te na área do planalto, onde afloram os q u a r t­ zo-sienitos, há um a transição gradual de rochas satu radas a su p ersatu radas. Assim é que os teores de quartzo au m en tam g rad ativ am e n te de 2% nos quartzo-sienitos em contacto com as brechas, a mais de 5 % nos nordm arkitos, e atin gem o m áxim o de 27,5% no granito alcalino que aflora na p arte cen tral do maciço. 14 EVARISTO RIBEIRO FILHO Os quartzo-sienitos que afloram mais ou menos n a região central do maciço alcalino, devem re p re s e n ta r a fase final da diferenciação m agm ática. A te x tu ra granofírica, fre q ü e n te nos quartzo-sienitos e no granito alcalino do Itatiaia, sugere cristalização final em cúpula de sistem a fe c h a d o . O contacto das rochas sieníticas, na m aior p arte da área, é com gnáisses pré-cam brianos, com orientação predom inante N-NE, m e rgu lh and o p a ra o sul. À sudeste, o maciço do Itatiaia esta em contacto pouco nítido com sedim entos elásticos p e rte n ­ centes à bacia terciária (?) de Resende e com talus mais recen­ tes que possivelm ente recobrem rochas do em basam ento cris­ talino. As b rech as m agm áticas do Itatiaia m o stra m variações q u an ­ to à natureza, form a e dimensões dos fragm entos, quanto à re ­ lação q u a n tita tiv a m atriz-frag m entos e consequentem ente quanto a cor A lém das brechas m agm áticas, em algum as zonas ocorrem brechas monolitológicas de origem tectónica. P a r a a gênese das rochas alcalinas é adm itida um a p rov á­ vel diferenciação a p a r tir de m agm a basáltico. P o r outro lado, é tam b em ressaltada a im portância do am biente tectónico nes­ tes eventos, bem como da possível assimilação de rochas, do em basam ento. Op halos pleocróicos evidenciados em cristais de biotita de alguns dos sienitos e foiaítos do Itatiaia, possivelm ente se ori­ ginaram em biotitas p rim a ria m e n te ligadas ao m agm a alcalino. Na província alcalina Itatiaia-P assa Q uatro h á ocorrências de bauxito, algum as das quais já em exploração como fonte de m a téria p rim a p a ra a produção de sulfato de alum ínio. De acôrdo com os dados obtidos na determ inação da idade, pelo método do potássio-argônio, em duas am ostras de nefelinasienito, a in tru são das rochas alcalinas do Ita tia ia te ria ocorrido no início do Terciário (64,2 e 64,7 m ilhões de anos). INTRODUÇÃO E TRA BA LH O S A N TER IO R ES A lgum as das ocorrências de rochas alcalinas do Brasil já h av iam sido descritas, antes que a atenção geral dos geólogos e petrólogos estivesse voltada p ara os seus problem as petrológicos, petrográficos, estru tu ra is e genéticos. Assim é, que em 1887, D erb y 12 escreve sobre as rochas alcalinas do B ra ­ sil, citando os foiaítos, sienitos e fonolitos do Itatiaia, além de m encionar o fato de que a p rim eira notícia sôbre as rochas sieníticas do Brasil, fora dada por Lasaulx, ao descrever um a am ostra do Itatiaia, enviada p or B au er A inda é D e r b y 13 que em 1889, num trab alh o sôbre os picos altos do Brasil, fala da atividade vulcânica que teria ocorrido na região do Ita ­ tiaia. Daí por diante, alguns geólogos e geomorfólogos, in te ­ ressaram -se por in vestigar a área de rochas alcalinas do I ta ­ tiaia, sob diversos aspectos. Em 1905, D u n s e n ir>, n u m estudo sôbre a flora do I ta ­ tiaia, dá um resum o da geologia regional, no qual estão cita­ das as cinco am ostras alcalinas estudadas por Backstrom , en tre as quais está o “alcali sienito q u a rtz ífe ro ” das A gulhas Negras. E m 1925, O liv e ir a 5R, num estudo sôbre as épocas metalogenéticas do Brasil, cita os m agm as foiaíticos como relacio­ nados ao diastrofism o herciniano. Em 1936, L a m e g o 40 descreve a geologia e petrografia, além de discutir os aspectos relativos à gênese do maciço al­ calino do Itatiaia . Êste trab alho pioneiro tem o m érito de ser acom panhado pelo m apa geológico da enorm e área, classificada então como a segunda do mundo, com 1.224 k m 2 de rochas al­ calinas . Em 1938, P i n t o G0 m enciona as ocorrências de b au xito do Ita tia ia . E m 1944, 1947, 1951 e 1956, F reitas 23 24, 25, 26, es­ tu d and o as ocorrências de rochas alcalinas do Brasil m eridio- 16 EVARISTO RIBEIRO FILHO nal, estabelece a relação das intrusões destas rochas insaturadas com fenômenos correspondentes, ligados ao tectonismo da S erra do M ar e M a n tiq u eira . A dm ite ainda p a ra o caso especial do Itatiaia, u m a origem mista, ou seja, plutônica e vulcânica. Em 1947, G u im a r ã e s 31 defende a tese da origem das rochas alcalinas por diferenciação de um m agm a básico, re ­ lacionado ao d erram e basáltico que atingiu grande área do sul do B rasil. Ressalta por outro lado, a im po rtân cia do am ­ biente tectónico Em 1957, Pierson, H aynes e Ribeiro F i l h o 59, ao cita­ rem anom alias radioativas detectadas nas rochas alcalinas do Itatiaia, recom endam um lev an tam ento porm enorizado da área. Em 1959, M au e C o u tin h o 52 estu d aram veio carbonático com te rra s ra ra s e tório, no Maciço do Itatiaia . Todos os outros trabalho s abaixo mencionados, ab ord a­ ram principalm ente aspectos geomorfológicos da região do Ita­ tiaia e das zonas circun dan tes. Silveira 68, De M artone 10, Rich 62, D om ingues 14, Ruellan 63, 64 A b ’S áber e B ernardes 4, K ing 43, e M aack 49 d iscutiram essen­ cialm ente os problem as concernentes à possível glaciação pleistocênica do Itatiaia, acum ulando argum entos que a com pro­ v ariam . Em 1955, O d m a n 54 esclarecendo que não seria possí­ vel um trab alho conclusivo, tanto pela escassez do tem po q u an ­ to pelo pequeno n ú m ero de observações, salienta principal­ m ente dois argum entos contrários à glaciação pleistocènica do Itatiaia: a origem dos panelões e caneluras p o r intem perism o, e a dificuldade de harm onizar-se a linha de neve p eren e com as altitudes m áxim as do Itatiaia . Mais recentem ente, E b e r t 17 volta ao tem a abordado p e ­ los autores que o precederam , p a ra d em o n strar as evidências da glaciação pleistocènica na p a rte n o rd este do maciço al­ calino . MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 17 E m 1961, T e i x e i r a 7-, estudando o relêvo e padrões de d re n a g e m do Itatiaia, m enciona os fenômenos ligados à in tr u ­ são de um dique an elar de tin g uaíto . P arece estranho que tenham os escolhido p ara assunto da nossa tese de doutoram ento, um a área como esta do Itatiaia, que já fôra motivo p a ra algum as investigações petrográíicogeológicas e geomorfológicas. E n treta n to o fizemos, prim eiro, p o r tra ta r-se de u m a extensa área, que apesar de estar p ró x i­ m a aos dois m aiores centros demográficos e industriais do País, p e rd u ra v a com a geologia mal conhecida. Muitos dos problem as petrográficos, petrológicos, genéticos e estruturais, bem como as relações que en tre êles existem, estavam a m e­ rece r m elhor estudo. Fomos levados a ex ecu tar êste trabalho, ta m b ém por acreditarm os que a constante e n atu ra l evolução dos conhecim entos geológicos, p artic u larm e n te os referen tes às rochas alcalinas, tão estudadas nos últim os anos, ab re novas perspectivas e possibilidades p ara observações e in te rp re ta ­ ções. C orroboram com as razões já citadas, a certeza que tín h a ­ mos, de que tanto as condições m ateriais, como a facilidade de acesso ao local, p erm itiriam elaborar um m apa geológico em escala conveniente, bem como, abo rdar aspectos ainda não ventilados pelos geólogos que nos antecederam . AGRADECIM ENTOS Consignamos os nossos m elhores agradecim entos ao Prof. Dr. V ik to r Leinz, pela valiosa orientação que deu a êste nosso tr a b a l h o . A execução dêste trabalho foi facilitada pela eficiente co­ laboração dos adm inistradores do P arq u e Nacional do Itatiaia, A grônom os A ntônio G arcia e Raim undo G irard B arros da Sil­ v a . E n tre os vários funcionários do P a rq u e Nacional que nos au x ilia ra m destacamos os Srs. Hélio Gouveia e F ern an do Ri­ beiro . Ao Dr. José M oacyr V Coutinho, agradecem os o auxílio p resta d o na solução de alguns problem as petrográficos. 18 EVARISTO RIBEIRO FILHO A gradecem os ao Prof. M auro Ricci por nos te r ajudado na p a rte de fotog ram etria. Somos gratos ao Dr. Faustino Penalva, nosso com panhei­ ro d u ra n te os trabalhos de campo e coautor do m apa geoló­ gico. Ao Dr. Sérgio E. do A m aral somos agradecidos pela aju d a que nos prestou na revisão do tex to . À Sra. M elany T hereza Isauk, agradecem os a esm erada confecção de todas as lám inas petrográficas e seções polidas usadas na realização das nossas pesquisas. TERM IN OLO G IA E MÉTODOS A classificação das rochas e os têrm os te x tu ra is em p re­ gados nas descrições litológicas do presente trabalho, foram baseados principalm ente nos compêndios de H e in r ic h 35, Joh an nsen 41, e Williams, T u rn e r e G i l b e r t 78 P a ra definir a granulação foi adotado o critério de W il­ liams et al., segundo o qual, são rochas de granulação fina aquelas que possuem a m aioria dos grãos com diâm etro in fe ­ rio r a 1 mm; são de granulação média, quando en tre 1 e 5 mm; de granulação grossa, quando en tre 0,5 e 3 cm; m uito grossa quando m aior que 3 cm. Ao têrm o que define a rocha, quando necessário, foi adi­ cionado o nom e de um ou mais m inerais acidentais. Q uanto m aior a porcentagem do m ineral acidental, tanto mais p ró x i­ mo estará o seu nom e da palav ra que define a rocha. Assim, nefelina-sodalita-foiaíto qualifica um foiaíto que contém nefe­ lina e sodalita, porém este últim o em m aior porcentagem . P a r a facilitar a identificação e contagem dos feldspatóides, algum as lâm inas foram atacadas por ácido clorídrico con­ centrado e p o steriorm ente coradas por azul de metileno di­ luido (W ahlstrom 77) A composição modal das rochas foi d eterm inada aplican­ do-se o contador por pontos: “Point Counter” ( C h a y e r 6, ^ MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 19 As am ostras p a ra análises quím icas foram coletadas obe­ decendo-se a relação existente e n tre a granulação m édia da rocha, precisão da análise e qu antid ade de am ostra ( L a f f i t e 45). M A PA S E DELIM ITAÇÃ O DA Á REA A área das nossas investigações geológicas, en cravad a na serra da M antiqueira, está situada p ró x im a à Br-2, no trecho desta estrad a que liga o Rio de Ja n eiro a São P aulo. A bran ge te rra s dos estados do Rio de Janeiro, Minas G erais e São P a u ­ lo, localizadas nos municípios de Resende, Itan han du , P assa Quatro, Cruzeiro, L av rin h as e Queluz. Como principais pontos de referência temos as cidades de Itatiaia e E ngenheiro P a s­ sos, am bas no estado do Rio de Ja n eiro e situadas resp ectiv a­ m en te nos trechos com preendidos en tre os m arcos qu ilo m étri­ cos 155 e 168 da Br-2 (via P resid en te D u tra) (Fig. 6) As principais vias de acesso são as rodovias Br-2 e RioC ax am bu (Br-58), e as estradas que ligam as três cidades m i­ neiras de Itam onte, Itan h a n d u e Passa Q uatro. O sistem a de drenagem da região, abran ge rios que fazem p a rte da bacia do rio P araíba, e n tre os quais podem ser m e n ­ cionados alguns da v e rte n te sul, como os rios do Salto, Palmital, Itatiaia, Campo Belo, e rios que pertencem à d renagem da bacia do P a ra n á tais como o Capivari, V erde e A iuruoca. N este nosso trab alh o trata re m o s de dois corpos distintos de rochas alcalinas, que, p ara facilidade de explanação, serão denom inados Maciço do Itatiaia e Maciço de P assa Q uatro, p o r e starem localizados próxim os às cidades de mesmo nom e. A b vS áb er e B e r n a r d e s 1, fazem referência ao Maciço de P assa Quatro, denom inado de serra ou maciço de Queluz por Huel­ lan, e que constitui um bloco monolítico isolado do Maciço do Itatiaia pela garg an ta do Registro. O único m apa geológico da região foi executado por Lam ego46, n a escala de 1:600.000, sendo po rtan to inadequado p a ra o lev an tam en to geológico com os p orm enores necessários ao nosso trab a lh o . O m apa altim étrico executado em 1957, por Serviços Aerofotogram étricos Cruzeiro do Sul S. A., por solicitação do Minis- 20 EVARISTO RIBEIRO FILHO tério da A g ricultu ra, ab ran ge som ente 1/3 da área total a ser coberta pelo m apa geológico. Esta área, que está situada 11a p a rte central da região pesquisada, corresponde ao territó rio de propried ade do P a rq u e Nacional do Itatiaia. P a ra solucionar esta dificuldade de m apa base, foi então elaborado um m apa planim étrico, por extensão periférica do m apa pré-existente, de modo a cobrir tôda a região de in te ­ resse. Éste m apa planim étrico com plem entar, foi construído pelo processo de triangulação radial gráfica, aplicando-se o m é­ todo de decalque ( “H and T em plet M etho d ”), através do qual se torno u possível a obtenção de pontos suplem entares de con­ trole na p arte periférica, a p a rtir de pontos de controle tira ­ dos do m apa executado pela Cruzeiro do Sul S. A. Êstes p on ­ tos suplem entares p erm itiram assim, que os porm enores das fotografias aéreas fôssem transferidos corretam ente, por meio de câm ara clara fotogram étrica (“A ero -S k etch m aster”) D u ra n te a elaboração do m apa geológico, as observações de campo foram inicialm ente compiladas em m apa com a m es­ m a escala das fotografias aéreas (1:25 000) Posteriorm ente, pa­ ra facilidade de publicação, os dados assim obtidos foram transportados p ara um outro m apa reduzido à escala de 1:50.000. N outro de escala 1:100.000, construído pela junção de m apas m unicipais, estabelecemos a relação dos corpos alcalinos do Itatiaia e de Passa Q uatro. No Itatiaia, as linhas de contacto das rochas alcalinas com o em basam ento cristalino, adm itidas como verificadas, não correspondem a contactos lado a lado, de rochas no estado fresco, mas sim, a zonas de contacto acom panhadas no campo e com precisão variável en tre 20 e 10D m etros. Isto decorre, n atu ra lm en te, do intenso intem perism o a que as rochas estão sujeitas e da densa co bertura vegetal. As linhas de dem arcação dos contactos inferidos foram estabelecidas por dedução das observações de campo e por foto -in te rp re ta ç ã o . No caso dos sienitos, brechas e quartzo-sienitos, em que a passagem de um p a ra outro tipo de rocha é gradual, as li­ nhas de contacto quase sem pre m arcam as zonas de transição. MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 21 O m apa executado ab ran g e um a área total de 600 k m 2, dos quais som ente 221 k m 2 correspondem a rochas alcalinas. Os sienitos e foiaítos perfazem u m a área de 190 k m 2, os quartzosienitos 21 k m 2, e as brechas 10 k m 2 D u ra n te tôdas as fases de execução do m apa geológico, con­ tam os com a valiosa colaboração do colega Faustino P en al va. G EOLOGIA GERAL N a área estudada afloram rochas m etam órficas do P r é C am briano brasileiro, constituindo diferentes tipos de gnaisses, com xistosidade p red om in an te e n tre NE e ENE, m e rg u ­ lhando p ara o sul de 20 a 80° Na m aior p arte da área estas rochas são de difícil observ a­ ção, p or se ap resen ta re m com espesso m anto de decomposição. Mesmo nas zonas de contacto com as rochas sieníticas, a xistosidade regional persiste, o que de certo modo indica que se a intrusão alcalina causou deformações nas rochas do em b a­ sam ento, estas não se evidenciam . A lguns diques de rochas básicas e tam b ém de rochas alca­ linas afaníticas cortam os gnaisses. Em um afloram ento somente, pudem os o b serv ar evid ên ­ cias de fenitização parcial do gnaisse. E ntretanto, o estado de alteração das rochas não p erm itiu que a passagem do gnaisse a gnaisse fenitizado, fosse m elhor estudada. São estas rochas do em basam ento cristalino, que lim itam os dois corpos de rochas alcalinas, que se salientam na topografia, tanto por m odelarem relevos de m aiores altitudes, quanto p o r constituirem bons afloram entos na m aior p a rte da área em q u e o c o rre m . As rochas alcalinas do Itatiaia ap resen tam grande d iv ersi­ ficação na granulação, na tex tu ra, no a rra n jo dos com ponentes m inerais, e conseqüentem ente no aspecto macroscópico E m ­ b o ra fo rm em corpos de dimensões médias, quando com parados às intrusões de rochas alcalinas de outras partes do globo ter­ restre, confirm am a reg ra estabelecida por B acklund 3, q u a n ­ to à variabilid ade dos tipos petrográficos, pois ali ocorrem di- 22 EVARISTO RIBEIRO FILHO feren tes tipos de rochas, como sejam: sienitos, nefelina-sienitos, sodalita-nefelina-sienitos, sodalita-sienitos, aegirina sienitos, ae girinaugita-hornblenda-sienito, hornblenda-sienito, biotita-hornblenda-sienito, biotita-sienito, sienito bandeado, quartzo-sienitos, foiaítos, brechas e granito alcalino. As rochas sieníticas distinguem -se p rincip alm en te pela v a ­ riação no conteúdo de máficos, pela desigualdade nas p ro p o r­ ções de nefelina e pelas modificações te x tu ra is. Na escarpa sul do maciço alcalino do Itatiaia, a leste de E ngenheiro Passos, ocorrem sedimentos elásticos adm itidos co­ mo pertencen tes à bacia terciária de Resende, cobertos p a r ­ cialm ente por espêsso m anto de talus. Êste talus é form ado p o r seixos e blocos dos vários tipos de rochas alcalinas que existem no Itatiaia, e em m enor porcentagem por seixos e biocos de gnáisses. Os dois corpos de rochas alcalinas, o do Itatiaia e o de P assa Quatro, situados à esquerda do vale do rio P araíba, com ele contras am por apresentarem um desnível de 2.000 metros, e n tre o vale e a região do planalto. ROCHAS DO EMBASAMENTO CRISTALINO * B iotita-gnaisse. Ocorre na estrada Rio-Caxambu, e com mais freqüência na estrada p ara M auá. São rochas de granulação m édia a grossa, te x tu ra granoblástica e xistosidade nítida, onde faixas de biotita sobressaem. Em várias am ostras o ortoclásio é o feldspato mais freqüente, enq uan to o plagioclásio um m ineral subordinado. A m ostras há, em que a porcentagem de plagioclásio aum enta, sem con­ tudo chegar a igualar-se à porcentagem de ortoclásio. Os cris­ tais de biotita são lam elares e alongados, im prim indo à rocha nítida xistosidade. Eãotita-hornblenda-gnaisse. O corre em vários afloram en ­ tos da estrad a p ara M auá. E ’ um a rocha escura de granulação média, te x tu ra granoblástica, com a xistosidade bem m arcada * Ver mapa dos afloramentos (Fig. 6) MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 23 pelas faixas claras e escuras que se a lte rn a m . Os cristais de ortoclásio e quartzo são e q u ig ra n u la re s . A albita fo rm a cris­ tais sub-idiom orfos maiores, porém existe em m en or p o rcen ­ tag em que o ortoclásio. A h ornblenda é o máfico mais a b u n ­ d an te . E stá presente tanto em cristais alongados segundo a xistosidade, como em cristais maiores não orientados. Os cristais de b iotita são lam elares e bem orientados (fotomicrog. 1). Hornblenda-gnaisse. Ocorre nas fazendas Dois Irm ãos e Valparaiso, próxim o ao contacto sudoeste do maciço alcalino. E ’ um a rocha clara, de granulação média, te x tu ra granoblástica e com a xistosidade proem inente graças às faixas regulares de h o rn b len d a . Contém principalm ente albita, ortoclásio pertítico, quartzo, horn b len da e pequena porcentagem de biotita. N este hornblenda-gnáisse são comuns bandas escuras fo rm a ­ das por concentração de b iotita. N estas bandas há tam b ém cristais de diopsídio, isolados ou inclusos na biotita. 24 EVARISTO RIBEIRO FILHO Gnaisse granítico. A flora em vários cortes da estrad a do Registro p ara as A gulhas Negras, e no trecho da estra d a RioC axam bu com preendido en tre Registro e a C apelinha. E ’ urna rocha clara, de granulação m édia e de te x tu ra e q u ig ra n u lar Os com ponentes mineralógicos principais são felspato e q u a rt­ zo. S u b ord in ad am en te existe biotita, hornblenda, g ran ad a e ilm en ita. Gnaisse quartzítieo. O corre no caminho de M auá p ara as A gulhas Negras, próxim o ao contacto com as alcalinas. E ’ urna rocha sem elhante ao gnaisse-granítico, com m aior p o rcen ta­ gem de quartzo. Gnaisse m igm atítico. A flora n u m a p ed reira próx im a ao k m 12 da rodovia Rio-Caxambu, no município de Queluz. Éste afloram ento está localizado perto da zona de contacto com o corpo alcalino de Passa Quatro. Esta rocha se caracteriza pela e s tru tu ra gnáissica pred om in ante e pela abundância de esiru tu ra s sem elhantes a dobras ptigm áticas. Ao longo do aflo ra­ m ento aparecem áreas de rocha clara, de te x tu ra g ra n u la r e rica em granada, cujas dimensões dos cristais v aria m de m i­ lím etros até 10 cm. Há tam bém faixas claras p e g m a tóides, quartzo-feldspáticas, que exibem te x tu ra gráfica e gran des cristais centim étricos de biotita. A rocha gnáissica apresenta e s tru tu ra fitada, constituída por faixas escuras, ricas em biotita, que se altern am irre g u la r­ m ente com faixas claras de e s tru tu ra g ran u la r-g n áissica. Na análise microscópica desta rocha preferim os distinguir duas p artes. Estudo da rocha escura de e s tru tu ra gnáissica e estudo da rocha clara, de te x tu ra g ra n u la r e rica em gran ad a. A rocha escura contém ortoclásio e plagioclásio (andesina) idioblásticos ou sub-idioblásticos, biotita, quartzo, g ran a­ da e m inerais opacos. A rocha clara é rica em quartzo e granada, em bora con­ tenha subo rdinad am en te ortoclásio, plagioclásio, biotita e mi* nerais opacos (Fotos 1 e 2) MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 25 26 EVARISTO RIBEIRO FILHO A nfibolito. O corre próxim o à m argem esquerda do rib e i­ rão Bonito e a sudeste dos Três Picos, em contacto com biotitagnaisse. E ’ um a rocha escura, de granulação fina e te x tu ra granoblástica. A atitud e de sua xistosidade, E-W m ergulhando p a ­ ra sul, coincide com a das encaixantes comuns, os gnaisses. Os m inerais constituintes desta rocha são grandes cristais ou agregados de hornblenda, quartzo, andesina e b io tita. A lguns veios claros, compostos de quartzo e feldspato, cortam o an fi­ bolito . Biotita-gnaisse alcalino. A flora próxim o à zona de con­ tacto do em basam ento cristalino h o rn blend a gnáissico, com as rochas sieníticas, a oeste do rio C arrapato, afluente do rio P a ­ ra íb a e na região da fazenda Dois Irm ãos. T rata-se de um a rocha leucocrática em que listras claras e escuras se altern am regularm ente, infundindo-lhe gnaissiíicação p roem in en te. A te x tu ra é granoblástica, a e s tru tu ra gnáissica e a g ra ­ nulação variável de fina a m édia conform e a listra que se con­ sidere. Nas listras claras, constituídas principalm en te de al­ b ita e ortoclásio a granulação é fina. Nas listras escuras com­ postas principalm ente de biotita e h orn blen da a granulação v aria de fina a m édia. N a composição m ineralógica encontram os albita e orto­ clásio (90,2%), quartzo (1,6%), biotita (3,8%), h o rn b len d a (1,4%), m inerais opacos, zirconita, titatin a e flu orita (3,0%) Há zonas em que o biotita-gnaisse contém faixas xistosas form adas de cristais alongados de biotita e au gita. A análise quím ica bem como a composição m ineralógica desta rocha poderiam su g e rir sua form ação a p a r tir de gnaisse po steriorm en te fenitizado pelo m agm a alcalino. E n tre ta n ­ to as relações de campo e a análise p etrográfica não fornecem elem entos seguros quanto à possibilidade de gênese por p ro ­ cesso m etassom ático (Fotos 3 e 4) MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 27 28 EVARISTO RIBEIRO FILHO SEDIM ENTOS Em p a rte da escarpa sul do maciço alcalino, desde as p ro ­ xim idades de E ngenheiro Passos a oeste, até a estrada para Mauá, a leste, o contacto das rochas alcalinas com o em basa­ m ento cristalino está coberto por sedim entos elásticos ad m iti­ dos como pertencen tes à bacia terciária de Resende, bem co­ mo p o r espessos depósitos de talus. Sedim entos elásticos. As camadas averm elhadas, amare­ ladas, ou ainda esverdeadas dêstes sedim entos são constituí­ das de argilitos, siltitos, arenitos e arenitos conglomeráticos pouco consolidados. Existe a possibilidade das rochas alcali­ nas do Itatiaia terem contribuído p ara a form ação dêstes se­ dim entos. N este caso, deveríam os en co n trar en tre os m inerais pesados, alguns daqueles que são comuns somente nas alcali­ nas, como é o caso da tita n ita . A análise dos m inerais pesados revelou a presença de m inerais com ponentes das rochas do em ­ basam ento tais como ilm enita, zireão, granada, tu rm a lin a e monazita. E n tretanto , não encontram os, como seria de se supor, a titanita, m ineral pesado, freq ü en te m en te e às vêzes ab u n d a n te ­ m ente observado nos sienitos, nefelina-sienitos e foiaítos do Ita ­ tiaia. A ausência de titan ita nestes sedimentos poderia ser expli­ cada das seguintes m aneiras: 1.° A contribuição das rochas sieníticas p ara a formação dos sedimentos seria m uito pequena, quando com parada com a g rande quantidade de elásticos provenientes do gnaisse re ­ gional . Neste caso, a titanita, por estar m uito diluída en tre os outros m inerais pesados mais comuns, ra ra m e n te seria encon­ tra d a . Convém salientar, entretan to , que esta diluição é pouco provável diante da estabilidade da tita n ita (Milner*2), e da proxim idade das rochas alcalinas da bacia sed im en tar. 2.° A deposição dos sedimentos efetuou-se em época em que a erosão, tran sp o rte e deposição, eram ativos sobre o teto gnáissico que recobria as rochas alcalinas. MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 29 P re fe rin d o esta segunda explicação, crem os que os fre q ü e n ­ tes blocos de rochas alcalinas que aparecem como que a fu n d a ­ dos nos sedim entos terciários, podem ser originados p o r fenô­ menos posteriores à deposição dos sedimentos, mas contem ­ porâneos à deposição do talu s. Depósito de talude. E ’ constituído de blocos dos vários t i ­ pos de rochas alcalinas que ocorrem no Ita tia ia e em P assa Q u a­ tro, com dimensões variáveis de centím etros a alguns m e tro s. H á blocos enorm es que su p eram a 100 m etros cúbicos. Os matacões de gnaisses são m enores e menos fre q ü e n te s. T anto os blocos de rochas alcalinas como os de gnaisses, estão total ou p arcialm e n te imersos em m atriz mais fina que v a ria de a rg i­ losa a conglom erática. São com uns os blocos de rochas alcali­ nas que exibem decomposição esferoidal. M uitas vezes os sei­ xos ou pequenos blocos das rochas alcalinas ap resen ta m u m a capa de bauxitização, ainda que in te rn a m e n te p ersista u m n ú ­ cleo de rocha mais fresca. L ugares há, em que êstes seixos e blocos de alcalinas alteradas, constituem verdad eiro s depósitos de bauxito, alguns dos quais já em exploração. As linhas de contacto do depósito de talus com as rochas alcalinas, bem como com os sedim entos da bacia terciária, não podem ser traçad as com precisão, porque não há contacto n í­ tido e n tre estas rochas. ROCHAS DA INTRUSÃO A LCA LIN A A p ro x im ad am en te m etade da área de ocorrência das ro ­ chas alcalinas está com preendida em te rra s que p erte n cem ao P a rq u e N acional do Itatiaia, subordinado ao M inistério da A g r ic u ltu r a . A in tru são alcalina do Itatiaia é de conformação e x te rn a a p ro x im a d am e n te elíptica, com eixo m aior n a direção NW-SE. O lim ite NW está no estado de Minas Gerais, no local denom i­ nado Capelinha, e a SE está no estado do Rio de Ja n e iro p ró ­ xim o à cidade de Itatiaia . Da área total de 221 k m 2, 190 k m 2 correspondem a sienitos e foiaítos; 10 k m 2 a brechas e 21 k m 2 a q u artzo -sien ito s. 30 EVARISTO RIBEIRO FILHO Tal como acontece em outras regiões do m undo onde ocor­ rem rochas alcalinas, as rochas do Itatiaia ap resentam v a ria ­ ções quanto ao jazim ento, à te x tu ra , à granulação, à cor, e quanto à composição m ineralógica. Dêste fato decorrem os di­ feren tes aspectos das rochas, reconhecíveis mesmo m acroscó­ p icam ente. As diferenças te x tu ra is e de coloração nem sem ­ pre correspondem a variações proporcionais na composição m i­ neralógica. No m apa geológico serão diferençados som ente quatro tipos de rochas alcalinas, ou sejam, os sienitos e foiaítos, quartzosienitos, granito alcalino e brechas m agmáticas. Êste critério adotado na execução do mapa, nem de longe expressa as v a ria ­ ções que existem em cada um dêstes tipos de rochas, que pela irreg u larid ad e com que se sucedem ou se alternam , são de delineação im praticável. E ntretanto, no co rrer da descrição p e tro ­ gráfica, situarem os os locais em que ocorrem as diferentes ro ­ chas e anexarem os ao trabalho um m apa das ocorrências. Os locais em que afloram rochas com concentração de nefelina, titanita, quartzo e xenólitos serão m arcados no m apa geológico. N E FE L IN A -SIE N IT O S E SIEN ITO S O correm nas imediações da sede do P a rq u e Nacional do I ta ­ tiaia, na estrad a do P N. I.* p a ra a estação da TV Tupi, nas p ro ­ xim idades do barraco de M auá e às m argens do rio P rêto e do rio Itatiaia. São rochas de cor clara a cinza, de granulação v a ­ riável de fina a grossa e de te x tu ra g ra n u la r ou g ranu lar-traquitóide. Os cristais de m icrop ertita são sub-idiomorfos a idiom orfos. Os cristais de albita são raros. A nefelina existe em porcentagens variáveis, chegando até a 4.0,6% da rocha, sob a form a de cristais sub-idiomorfos. Nas rochas em processo de alteração, a limpidez dos cristais de nefelina contrasta com o aspecto em baciado dos feldspatos. Os m inerais máficos mais comuns são aeg irinau g ita e biotita. H ornblenda é menos f re ­ qü en te . Os m inerais acessórios são principalm en te titanita, ap a tita e m a g n etita. O zircão é raro . Em alguns afloram entos, * P . N . I . — Parque Nacional do Itatiaia. MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 31 os cristais idiom orfos e bem desenvolvidos de titan ita, que a tin ­ gem mais de 0,5 cm, ressaltam pela ab u n d â n cia . H á ta m b é m afloram entos onde a sodalita é b astan te p roem in ente, p a ra que preferíssem os a classificação da rocha como nefelina-sodalitasienito (fotomicrog. 2). Há cortes da estrad a da sede do P. N. I. p ara a TV Tupi, em que o nefelina-sienito se ap resenta com zonas pegm atóides, com grandes cristais de ortoclásio, nefelina e biotita (F o ­ to 5). Em algum as lâm inas evidencia-se a te x tu ra poiquilítica o n ­ de os cristais xenom orfos de h o rn blen da contêm inclusões de titan ita, apatita, zircão e de b iotita. São mais ra ra s as in clu ­ sões de titanita, ap a tita e zircão na b iotita. E ntretanto, h á lâ ­ m inas que m o stram inclusões de zirconita ou de apatita, n a biotita, form ando halos pleocróicos. 32 EVARISTO RIBEIRO FILHO Em algum as lâm inas os m inerais máficos ap resen tam a as­ sociação diopsídio-hornblenda, em outras hornblenda-augita, e às vêzes som ente arfv ed so n ita-b io tita. São comuns os cristais de aegirinaugita que exibem um a p a rte central verde clara, rodeada p o r u m a orla de v erde mais intenso, com pleocroismo mais acentuado (fotomicrog. 3). Sodalita-nefelina_s:enito. A flora em alguns cortes da es­ tra d a en tre o abrigo Macieiras, localizado a 14 km da sede do P. N. I., e a estação da TV T upi. A parece como m anchas den­ tro do nefelina-sienito e dos foiaítos, sem contactos definidos. E ’ um a rocha de granulação grossa, leucocrática e de te x tu ra g ra n u la r a traq u itó id e. Seus constituintes m ineralógicos são m ic ro p e rtita sob a form a de cristais sub-idiomorfos, ou em ri- MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 33 pas idiomórficas, nefelina e m inerais do grupo da sodalita. Bio­ tita m uscovita e plagiosclásio são raros. Os m inerais acessórios, ta m b ém raros, são a titanita, ap atita e m ag netita. N efelina-m icrosienito. Ocorre à a ltu ra do k m 10 da estrada que liga a sede do P . N . I . à estação da TV Tupi, onde cons­ titu i um dique que corta o nefelin a-sien ito . O corre tam b ém form and o m anchas dentro dos sienitos e foiaítos. E ’ urna rocha de coloração cinza, granulação fina a m uito fina e de te x tu ra hipidiom órfica g ra n u la r. Há faixas em que os cristais alon­ gados de biotita estão orientados. Na sua composição m in eraló ­ gica observam os m icropertita, nefelina, ripas de aegirina, h o r n ­ b lend a e biotita. São raros os cristais idiomorfos de oligoclás i o . Os m inerais acessórios são titanita, m agnetita, p irita e a p a ­ tita . 34 EVARISTO RIBEIRO FILHO Êste mesmo tipo de rocha aflora tam bém em algum as zonas das rochas que form am a e s tru tu ra an elar no lim ite n ord este do maciço alcalino. Ali os sienitos e nefelma-sienitos., p red o ­ m in a n te m en te de granulação grossa ou média, apresen tam p a r­ tes em que a granulação passa a fina, sem que h aja possibili­ dade de se delinear estas transições, tal a freqüência e irre g u ­ laridade com que se verificam . O estudo microscópico destas rochas, revelou a existência de te x tu ra hipidiom órfica g ra n u ­ la r e da seguinte composição m ineralógica: m icropertita, n efe­ lina, biotita, h o m blenla, titanita, m ag n etita e ap atita. As v a­ riedades locais diferem principalm ente quanto à m aior ou m e­ nor porcentagem de nefelina e titan ita. Há afloram entos, co­ mo é o caso da P ed ra do Leão, em que o nefelina-m icrosienito passa a microsienito, por ausência com pleta de n efelina. Hornblenda-nefelina-sienito. Esta rocha constitui m anchas dentro do nefelina-sienito, à altu ra do km 5 da estrad a da sede do P.N.I. para a TV T upi. E ’ um a rocha cinza, com zonas de concentração de m inerais escuros, de granulação grossa e de te x tu ra granular-poiquilítica. A porção clara da rocha é constituída de m icropertita, n e ­ felina, hornblenda, biotita, e tem como m inerais acessórios a a titanita, apatita, m agnetita, zircão e flu o rita. São raro s os cristais de plagioclásio. As partes escuras apresentam -se sob a form a de ag reg a­ dos cristalinos “schlieren”, cujas dimensões variam de 1 a 5 cm. Êstes agregados, form ados principalm en te de h o rn b len d a e biotita, m uitas vêzes evidenciam estru tu ra o rien tad a. Os g ra n ­ des cristais, de hornblenda, com te x tu ra poiquilítica, contém inclusões de biotita, de ae g irin aug ita e dos m inerais aces­ sórios (fotomicrog. 4) Há alguns cristais de h o rn blend a que estão p arcialm e n ­ te transform ados nas bordas, em hastingsita. São mais raros os cristais de hornblenda, com bordas azuladas de arfvedsonita. Biotita-hastingsita-sienito. A flora à altu ra do km . 7 da es­ tra d a de sede do P . N . I . p ara a estação da TV Tupi Está re- MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 35 lacionada aos nefelina-sienitos da região, ao lado dos quais aparece constituindo m anchas irre g u la rm e n te d istribu íd as. E ’ u m a rocha clara, de granulação média, te x tu ra g ran u la r-traquitóide, que exibe um a e s tru tu ra fitada, originada por faixas escuras com concentração de biotita e hastingsita. A orientação das ripas ou dos cristais alongados de biotita, hastingsita e titanita, salienta a te x tu ra g ran u la r-traq u itó id e das faixas escuras. Os constituintes m inerais desta rocha são: m icropertita, n e ­ felina, h o m b le n d a, hastingsita e biotita. A tita n ita é o aces­ sório mais a b u n d a n te . S ub ord in ad am en te aparecem a apatita, zirconita e m a g n etita. Os cristais de h ast ngsita, na m aioria são idiomorfos, a p r e ­ sentam -se com coloração v erde azulada, e às vêzes. estão gem i­ nados segundo o plano 100. 36 EVARISTO RIBEIRO FILHO Aegirina-sienito. O corre nos cortes da estrada do P . N . I . p a ra a TV Tupi, à a ltu ra do km 12 e a 1500m de a ltitu d e . Cons­ titu i pequenas m anchas irre g u lares não orientadas, dentro dos nefelin a-sien ito s. E ’ um a rocha leucocrática, ainda que m a ­ croscópicam ente dê idéia de rocha escura. A presenta g ra n u ­ lação grossa, te x tu ra g ran u la r-traq u itó id e e zonas mais escuras por enriquecim ento em ripas aciculares de aegirina (fotomicrog. 5). Na composição m ineralógica observam os microper- tita xenom orfa, albita, biotita, aegirina e os m inerais acessó­ rios titan ta, m agnetita, ap atita e zircão. Os cristais de albita são geralm en te idiom orfos. Os cristais de biotita estão na m aio­ ria transform ados em aegirina. São com uns os grandes cris­ tais de a e g h in a que contêm pequenas inclusões de biotita, com contorno irre g u la r sem elhante à bordas de corrosão. MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 37 A lguns cristais de biotita com inclusões de zircão, ex ib em halos pleocróicos. Aegirinaugita-hornblenda-sienito. Esta rocha fo rm a m a n ­ chas irre g u la rm e n te distribuídas, dentro do hornblenda-nefelina-sienito já descrito, que aflora a a ltu ra do km 5 da estra d a P .N . I . - T V T upi. É um a rocha cinza escura, de granulação fina e de te x tu ra hipidiom órfica g ra n u la r orien tad a. Os m inerais que a compõe são m icropertita, hornblenda, aegirinaugita, titan ita, apatita, m agnetita e zircão. São raros os cristais de albita, h astin g sita e de arfvedsonita. Os cristais de hornblenda, com um ente contêm inclusões de aegirinaugita, titan ita e de m ag n etita. Riotita-nefelina-sienito pegm atóide. Constitui m anchas d entro dos sienitos. Os m elhores afloram entos desta rocha po­ dem ser observados nos cortes da estrad a P . N . I . - T V T upi. E* u m a rocha clara, com grandes cristais de p e rtita e de b io tita. Os cristais, de p ertita atingem 5cm, e alguns cristais de biotita u ltrap assam 1 cm. Há locais em que a nefelina é tão a b u n d a n ­ te quanto a pertita, mas sem pre de m enores dim ensões. A lém de p ertita, biotita e nefelina, a rocha contém hornblenda, ti­ ta n ita e ap a tita. Sienito porfirítico. A flora à a ltu ra do km 12 da estrad a R egistro-A gulhas N egras. É u m a peq u en a ocorrência d entro da área das b rech as. E ’ u m a rocha cinza, de te x tu ra porfirítica. Os fenocristais de anortoclásio são alongados, mas com dimensões in ferires a 1 cm. A lém de anortoclásio a rocha con­ té m raros cristais alongados de biotita, com inclusões de apa­ tita . N a m atriz m uito fina, som ente a ap a tita pode ser id e n ti­ ficada. Os cristais de anortoclásio exibem bordas irregulares, causadas po r corrosão m agm ática. Sienito com xenólitos. E sta rocha aflora n u m a pequena cachoeira de um aflu ente do rio Capivari, à a ltu ra do km 36,5 da estra d a R io-C axam bu. A flora tam b ém na região de Vargem G rande. 38 EVARISTO RIBEIRO FILHO O sienito é um a rocha clara, de granulação m édia a fina, com te x tu ra hipidiom órfica g ra n u la r. Os constituintes m in e­ rais são m icropertita, sob a form a de cristais xenom orfos ou ripas idiomorfas, biotita, h o rn blend a e diopsídio. Os m inerais acessórios são titanita, ap a tita e m ag netita. Os xenólitos são de biotita-gnaisse, com dimenssões v a ­ riáveis de poucos centim entros a 50 cm (foto 6). N efelina-sienito bandeado. O corre às m argens do córrego T aquaral, próxim o à usina elétrica do Hotel Simon, consti­ tuindo matacões de dimensões variáveis, que são aproveitados como pedras p a ra revestim ento e ornam entação de edifícios. Não conseguimos localizar o afloram ento desta rocha es­ tran h a, em bora não a tenham os encontrado em outras áreas do maciço. D ifere dos nefelina-sienitos comuns do maciço, mais n a e s tru tu ra e te x tu ra do que n a composição m ineralógica. A e s tru tu ra é bandeada, com faixas claras e escuras que se al­ te rn a m p aralela m en te. A espessura destas faixas varia de pou­ cos m ilím etros a 5 centím etros, sendo que as faixas centim é- MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 39 tricas sao as mais fre q ü en te s. São raros os casos em que apófises de u m a das faixas atravessam a o u tra, (foto 7 e 8). No estudo microscópio desta rocha distinguim os duas p a r­ te s. O estudo das faixas escuras (nefelina-biotita-sienito) e o das faixas claras (nefelin a-sien ito ). ■r ' ' : A ban d a escura é de te x tu ra fina, m icro g ran u lar hipidiom órfica, e contém os seguintes minerais: m icropertita, oligo- 40 EVARISTO RIBEIRO FILHO clásio, biotita, nefelina, sodalita e os m in erais acessórios ti* taniíta, ap atita, m ag n etita e flu o rita . Se fôsse o caso de urna rocha distinta, poderia ser classificada como n efelin a-b io titasienito. A ban d a clara é de granulação grossa, com cristais idiom orfos e sub-idiom orfos, orientados p erp en d icu la rm e n te a d i­ reção d as'faix as, m ostrando um a e s tru tu ra em p e n te . N a com ­ posição m ineralógica foram identificados m icro p ertita, n efeli­ na, b iotita, oligoclásio, sodalita, tita n ita , ap atita, flu o rita e m a­ g n e tita . P ela análise m odal, podem os então o b serv ar que a principal d iferen ça m ineralógica e n tre as duas bandas, está n a p o rcen ­ tag em de oligoclásio e b iotita, que é bem m ais elevada n a b a n ­ da escu ra. P o r outro lado, n a b an d a clara a n efelin a é mais. a b u n d a n te . MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 41 Se éste b an deam ento foi provocado por diferenciação e e n ­ riquecim ento em m inerais máficos ñas bandas escuras, pelo desenvolvim ento das bandas claras n u m estado semi-sólido po r diferenciação rítm ica, ou ainda p o r um processo de filtração, ‘■filter pressing" (W ahlstrom 75), é um pro blem a que está p o r ser resolvido. De q u alq u er m aneira, porém , a e s tru tu ra em pente, form ada por grandes cristais da b and a clara, crescidos p e rp en d icu la rm e n te à direção das bandas, sugere a possibili­ dade de explicar-se o fenômeno por injeção de m aterial pobre em máficos, na fase final da intrusão m agm ática (fotom icrog. 6 e 7). Tinguaíto com pseudo-leucita. Em Poços de Caldas, tinguaítos com pseudomorfos, de leucita já h aviam sido o b serv a­ dos p or D erby 12 e p o r Hussak*, e m ais recen tem ente foram * Conforme citação de E l l e r t 19. 42 EVARISTO RI BEIRO FILHO estudados e descritos por E l l e r t 19. v iam sido citados, p ro v av elm en te m arem bons afloram entos, existem esta é co m parada com a extensão tipos de rochas com uns no m aciço . trad a , três quilôm etros ao n o rte do No Ita tia ia ain d a não h a ­ p o rq u e além de não fo r­ em p eq u en a área, quando das ocorrências dos outros E ncontra-se no corte da es­ H otel M onte P arn aso . O tin g u aíto com pseudo-leucita do Itatiaia, é um a rocha de cor cinza escura, com te x tu ra m icro cristalin a, de g ran u la­ ção fina, com algum as ripas cen tim étricas de ortoclásio m icrop ertítico que sobressaem n a m assa afan ítica . Os pseudom orfos possuem a fo rm a ap ro x im ad a de icositetraedos, são de d istrib u ição irre g u la r e às vêzes estão m ü tu am en te concrescidos. As dim ensões dêstes pseudom órfos são v ariáv eis de m i­ lím etro s até 10 cen tím etro s de d iâm etro . Nas seções dos m aio- MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 43 res pseudomórfos, pode-se distinguir um a borda de 1 a 2 mm, m a is clara e m icro cristalin a. São com uns os pseudom orfos com inclusões de agregados centim étricos, constituídos de aegirina, titan om agn etita, ap atita e b io tita. A porção clara dos pseudomorfos, consta de u m a associação de ortoclásio, anortoclásio, albita e oligoclásio, com n e f e lin a ( * ) . A te x tu ra é radial (foto 9). Pulaskitos. O correm na região da Capelinha, no m orro do U ru b u e na p a rte N-NE do maciço. Em todos êstes locais, os pulaskitos form am zonas irreg u lares d entro dos nefelina-sienitos, dos quais se distinguem pela m u dan ça de te x tu ra e pelo decréscimo na porcentagem de nefelina. Tôdas as am ostras es­ tu d a d as são de rochas claras, de granulação média, te x tu ra gran u lar-traq u itó id e, que ap resen tam m u ita sem elhança na com ­ posição m ineralógica. S eus constituintes m inerais são micro* D eterm inação pelo método de “’D eb y -S ch errer (difração de Raios X ) , realizada no D epartam ento de M ineralogía da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras da U niversidade de São Paulo. 44 EVARISTO RIBEIRO FILHO p e rtita , nefelina, b iotita, diopsídio ou augita, tita n ita , a p a tita e m jagnetita. Os cristais de h o rn b len d a e de oligoclásio são raro s. 46 EVARISTO RIBEIRO FILHO FOIAÍTOS Na lite ra tu ra geológica, o têrm o foiaíto tem sido aplicado de m an eira um tanto ampla; definindo ora a composição m in e ra ­ lógica, ora classificando a te x tu ra da rocha. No nosso trab a lh o optamos pela classificação te x tu ra l, de acôrdo com J o h a n n s e n 0. C ham arem os de foiaíto tôdas as rochas com te x tu ra traq uitóid e e composição m ineralógica sem elhante a nefelina-sienito (íotom icrog. 8). Os foiaítos do Itatiaia são rochas cuja coloração varia de cinza claro a escuro, com granulação de m édia a grossa e de te x tu ra traq u itó id e. Os cristais de p e rtita ou de m icropertita apresentam -se em ripas idiom orfas distribuídas quase sem pre sub-paralelam ente. A nefelina, que é abundante, às vêzes mos­ tra-se alterad a em cancrinita. Os m inerais máficos são horn- MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 47 blenda, riebeckita, aeg irin au g ita e biotita. Os m inerais aces­ sórios são a titanita, ap atita e m a g n etita. São raros os cristais de sodalita. Os foiaítos ocorrem em afloram entos distintos, ou fo rm a n ­ do m anchas d entro dos sienitos. P odem ser observados ñas p ro ­ xim idades da estação da TV Tupi, perto do Hotel Simon, nos cortes da estrad a do P . N . I . p ara o Lago Azul, às m argen s do Rio Prêto, e na região da V argem G rande. N efelina-sodalita-foiaíto. A flora nos cortes da estra d a nas imediações do Lago Azul, na sede do P . N . I . e próxim o ao b a r ­ raco de M auá. A parece como diferenciação local den tro do corpo de nefelina-sienito e foiaíto. É um a rocha clara, de granulação m édia e de te x tu ra traq u itó id e. N a composição m in e ­ ralógica contém m icropertita, nefelina, sodalita, riebeck ita e b io tita. Os m inerais acessórios são titan ita e m ag n etita. M icrofoiaíto. O corre nos mesmos locais em que foram observados os foiaítos, constituindo zonas em que as rochas ap resen tam variação na granulação. Assim é que rochas de granulação média, passam g rad ativ am en te a rochas de g ra n u ­ lação fina a m uito fina. A te x tu ra é traq u itó id e e os consti­ tuin tes m inerais são m icrop ertita idiom orfa ou sub-idiom orfa, raro s cristais de albita, nefelina abundante, às vêzes alterad a em ca ncrinita. A aegirinaugita é o m ineral máfico m ais f re ­ q ü en te. A ho rn b len d a e biotita estão em m en o r porcentagem . Alguns cristais de aeg irinaug ita e h o rn blend a estão in tercrescidos. Os m in erais acessórios são a titanita, ap atita e m a g n e­ tita. A lgum as am ostras evidenciam desenvolvim ento de calci­ ta secun dária. QUARTZO-SIENITOS Generalidades. As rochas delineadas no m apa e classifica­ das como quartzo-sienitos, afloram n u m a g rande extensão do planalto do Itatiaia, e estão localizadas mais ou menos na p a r ­ te central do contorno externo da intrusão alcalina. Estão em 48 EVARISTO RIBEIRO FILHO contacto com os sienitos, granito alcalino e brechas, ocupando u m a área estim ada em 21 km- o que corresponde a 9,5% do total da área ab rang id a pelas rochas alcalinas. No m apa geológico, em pregam os a denom inação quartzosienito de m an eira genérica, p ara designar rochas alcalinas com quartzo em porcentagens variáveis de 2 a 8,6%, n u m a gradação crescente das zonas de contacto p ara a p arte centrai do maciço. Nos cortes da estrada do Registro p ara as A gulhas Negras., com preendidos en tre os quilôm etros 15 e 17, pode-se o bservar a passagem g rad ativ a de rochas alcalinas com pouco quartzo, p a ra rochas ricas em quartzo que passam a n o rd m ark ito típico, e finalm ente a granitos alcalinos. Os quartzo-sienitos são as rochas que m odelam as regiões altas do relêvo do planalto do Itatiaia, tais como as A gulhas N egras, P edra do A lta r e P ra tele iras. Quando diaclasadas e sulcadas, dão origem às enorm es e profundas caneluras das rochas do planalto. * Quartzo-sienitos. O correm nas zonas de contacto com as brechas e com os sienitos. São rochas claras, de granulação grossa a m édia e de te x tu ra hipidiom órfica g ra n u la r Na com ­ posição m ineralógica foram identificados m icropertita, quartzo intersticial, raio s cristais de aegirinaugita, riebeck ita e hornblenda azul. Os m inerais acessórios são titan ita, m ag n etita e a p a tita . Quartzo-sienito glom érulo-porfiróide. Esta rocha aflora à a ltu ra do km 3 da estrada Registro-Agulhas Negras, na zona de contacto do gnaisse com as rochas alcalinas, e tam bém na região do Brejo da L apa. Em quase todos os locais em que ocorra, já se encontra em avançado estádio de alteração. É u m a rocha clara, de granulação média, m as com glomérulos cinzentos de feldspato, que se realçam do resta n te da rocha. Êstes glomérulos, que à p rim eira vista poderiam ser confundidos com fenocristais zonados de feldspato, constituem * Vide E. Ribeiro Filho (1964) — As Caneluras e os Caldeirões do Planalto do Itatiaia. Eng. Min. e Met., 39 (232): 163-165. MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 49 n a realidade, agregados cristalinos form ados por cristais ge­ m inados de oligoclásio, que se acham envolvidos p o r ortoclá­ sio facilm ente distinto pelo seu m eno r índice de refra ção . Há glom érulos nos quais se pode o b se rv a r a passagem de oli­ goclásio a ortoclásio lím pido e fin alm en te a ortoclásio alterad o . As dimensões dêstes glomérulos, v a ria m de 0,5 a 1,5 cm. A lém dos glomérulos, a rocha contem ortoclásio sob a fo rm a de cristais subidiomorfos, quartzo interstical ou intercrescido com ortoclá­ sio, form ando te x tu ra gráfica. S u b o rd in a d am e n te ap arecem a hornblenda, m agnetita, tita n ita e ap a tita . A lguns cristais de h o rn b len d a m ostram -se p arcialm en te cloritizados. T anto a te x tu ra , quanto a alta porcentagem de quartzo (8,6%), levaram -nos a não classificar esta rocha como n ord m arkito Nordmarkito porfirítico. A flora a 400 m etros do abrigo Rebouças, no corte da estrad a que vai desta localidade ao abrigo M assena. T rata-se de um a rocha clara, de te x tu ra po rfirítica. A lgum as ripas de m icro p ertita sobressaem da m assa de g ra­ n ulação fina. Quanto à composição m ineralógica citam os a m i­ c ro p e rtita ripiform e ou sob a fo rm a de cristais sub-idiomorfos. Êstes às vêzes exibem orla límpida, mais sódica, co n tra s­ tando com a p arte central em baciada. Os cristais de quartzo são g ran u lares e intersticiais, ra ra m e n te intercrescidos com ortoclásio. S ubordinadam ente, a rocha contém ainda arfvedsonita, biotita, m agnetita, tita n ita e ap a tita (fotom icrog. 9) Nordmarkito equigranular. E ’ encontrado em aflo ram e n ­ tos nos cortes da estrad a p a ra o abrigo Massena, em contacto gradativo com o n o rd m ark ito descrito acima. É u m a rocha cla­ ra, de granulação m édia e de te x tu ra hipidiom órfica g ranular. Seus constituintes m in erais são m icro pertita sub-idiom orfa ou ripiform e, quartzo, arfvedsonita, aegirinaugita, biotita, m ag­ n e tita e tita n ita . Os cristais de quartzo são g ran u lares e in ­ tersticiais . Nordmarkito de granulação grossa. O corre nos cortes da e s tra d a do Registro p a ra as A gulhas Negras, n a zona de contacto 50 EVARISTO RI BEIRO FILHO com as b rech as. E ’ urna rocha cinza rosada de g ranulação gros­ sa e de te x tu ra hipidiom órfica g ra n u la r. São fre q ü en te s as ca­ vidades m iarolíticas m ilim étricas, preen ch id as p o r cristais de q uartzo e de m icro p ertita. N a composição m ineralógica ressalta-se a alta porcentagem de m icro p ertita, que corresponde a 92,5% da ro ch a. O correm p equenos cristais in tersticiais de q u artzo . S u b o rd in ad am en te fo ram encontrados h o rnblenda, aeg irin au g ita, m ag n etita, t i ­ tan ita, ap atita, p irita e clorita (foto 10). Nordmarkito graniular miarolítico. A flora na região das A gulhas N egras e das P ra te le ira s. É urna rocha clara, de g ra­ nulação grossa, de te x tu ra hipidiom órfica g ra n u la r e com ab u n d an tes cavidades m iaro líticas p reen ch id as p arcialm e n te p o r cristais de q u artzo e de m ic ro p e rtita . As cavidades m ia­ rolíticas, q u e n o rm alm en te são de dim ensões m ilim étricas, às MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 51 vêzes u ltrap a ssa m 1 cm . Em algum as destas cavidades, m aio­ res, encontram os cristais gem inados de quartzo, com m ais de 2 cm. de com prim ento. Os co n stitu in tes m ineralógicos desta rocha são m icropertita, às vêzes zonada, quando então a orla e x te rn a é m ais rica em a lb ita que a porção cen tral; q uartzo in tersticial, aeg irin au gita, b io tita, arfv ed so n ita, tita n ita e m a g n etita. Os cristais de arfv ed so n ita são g eralm en te zonados, com a p a rte cen tral de cor p a rd a tendendo ao verde, circu n d ad a p o r arfv eso n ita v erd e azulada. Os cristais de alb ita e de a n tip ertita são ra ro s. Granito alcalino. O corre a 900 m etros do abrigo R ebouças na e stra d a p a ra o abrigo M assena. O n o rd m ark ito , por e n ri­ quecim ento em quartzo, passa g rad ativ am e n te a g ran ito alca­ lino (foto 11). O g ran ito alcalino do Itatiaia , é u m a rocha clara, de g ra­ nulação m édia, e q u ig ra n u la r e de te x tu ra g ran o fírica. Seus com ponentes m ineralógicos são essencialm ente m ic ro p e rtita e 52 EVARISTO RIBEIRO FILHO q uartzo . Não contém anfibólio nem piroxênio. A biotita é m e­ nos freq ü en te que a m agnetita, titan ita e siderita. S u b o rd in a­ dam ente há tam bém apatita, fluorita opala e m olibdenita. Os cristais de m icro pertita estão in ten sam en te intercrescidos com cristais de quartzo, form ando a te x tu ra granofírica (fotomicrog. 10 e 11). (Fig. 1). BRECHAS Considerações gerais. A p rim eira referência à brecha do Itatiaia, foi feita pelo D r. José M oacyr V. Coutinho, n u m guia m im eografado do X Congresso de Geologia, promovido pela Sociedade B rasileira de Geologia em 1956. Segundo o auto r citado, “a descrição petrográfica sugere p ara esta rocha origem eruptiva, provàvelm ente em conduto vulcânico, próxim o à su ­ p e rfíc ie ” . P e n a lv a 57, em 1962, quando elaborávam os o m apa geológico do Itatiaia, descreveu as brechas m agm áticas da r e ­ gião. MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO S3 54 EVARISTO RIBEIRO FILHO As brechas m agm áticas do Itatiaia form am dois corpos dis­ tintos, mas com características geológicas e petrográficas se­ m elhantes, e n tre os quais afloram os q uartzo-sienito s. Ambos os corpos constam n a m aio r parte, de rochas f ra ­ g m en tárias relacionadas à m esm a intrusão alcalina que origiginou o maciço. O cupam u m a área de 10 k m 2 na região do planalto, perfazendo 5% da área total de rochas alcalinas. For- MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 55 m a m dois corpos alongados segundo a direção NO -SE. locali­ zados a noroeste das A gulhas Negras, onde as altitudes osci­ lam de 2.000 a 2.400 m etros. As brechas estão em contacto com os quartzo-sienitos e com tinguaitos poríiróides, que passam g rad ativ am en te a b re­ chas típicas, sem que os limites possam ser delineados. P o r es­ ta razão, os tinguaitos e as rochas alcalinas afaníticas relacio­ nadas às brechas, e às vêzes parcialm ente brechadas, foram ta m ­ bém incluídas na área das brechas. As rochas alcalinas afan í­ ticas, encontradas nas zonas lim ítrofes en tre brechas e quartzosienitos, foram observadas em massas irre g u larm e n te d istri­ buídas d entro das zonas das brechas. As m elhores exposições das rochas brechadas pertencem ao corpo que aflora nas proxim idades do Brejo da Lapa, e que dali por diante, aparecem nos cortes da estrada p ara as A gulhas Negras, especialm ente en tre os quilôm etros 10,2 e 11,5, bem como na estrad a dos Carvoeiros, que desce p ara S erra N egra. 56 EVARISTO RIBEIRO FILHO As brechas localizadas pouco a noroeste da P e d ra do Al­ tar, m ostram igualm ente a passagem de quartzo-sienitos a b re ­ chas, através de rocha fina não brechada, evidenciando-se dêste modo, o mesmo fenômeno já observado no outro setor das b re c h a s . Descrição macroscópica M acroscópicam ente as brechas podem ser diferenciadas por três características essenciais: n atu re za dos fragm entos, form a e dimensões dos fragm entos sub-angulosos e relação q u an tita tiv a m a triz-frag m e n to s. Natureza dos fragm entos. Os fragm entos mais comuns são os de grandes cristais de ortoclásio ou de anortoclásio, e de rochas alcalinas traquitóides ou afaníticas. As côres dos fra ­ gm entos são de tonalidades variáveis en tre cinza claro, cinza escuro, cinza averm elhado, castanho averm elhado ou castanho. Esta diversificação de côres deve-se em grande p arte à a lte ra ­ ção a que estas rochas estiveram sujeitas. Não foram observa­ dos fragm entos de gnaisses nem de sienitos de granulação grossa. Forma e dimensões dos fragm entos. Q uanto à form a e di­ mensões tam bém há grande variação E xistem fragm entos vi­ síveis somente ao microscópio, como existem aquêles que che­ gam a um m etro de diâm etro. E ntre êstes lim ites extrem os, há blocos com diâm etros en tre 20 e 50 cm, em bora predom inem os de 1 a 5 cm. Os fragm entos são na m aioria angulosos ou sub-angulosos e ap rox im ad am en te equidim encionais. A lguns fragm entos mos­ tram -se arredondados. A dotando o critério de Fisher 21 com putarem os como fra ­ gm entos somente os de dimensões superiores a 2mm. Relação porcentual volumétrica matriz-fragmentos. Na transição do tinguaíto p ara rocha fina brechada, e finalm ente p a ra brech a típica, pode-se observar o aum ento gradual do n ú ­ m ero dos fragm entos. Tanto nos cortes da estrad a RegistroA gulhas Negras, como nos afloram entos ao norte de P ed ra do MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 57 A ltar, pudem os o b serv ar b rechas com m enos de 10% de f r a ­ gmentos, que passam a brechas nas quais as po rcen tag en s de fragm entos e m atriz se eq u ilib ram . Em outras ocorrências, con­ tudo, os frag m en to s correspondem a m ais de 70% da rocha, co­ mo é o caso das brechas que ocorrem nos cortes da estra d a dos Carvoeiros p ara S e rra N egra, e da b rech a situ ad a pouco ao sul do km 12,1 da estrad a R egistro-A gulhas N egras. A coloração das brechas, depende da cor dos fra g m en to s e da cor da m atriz, variando n a tu ra lm e n te com o tipo da re ­ lação porcentual m atriz-frag m ento s. E m bora h a ja g ran de v a ­ riação na côr dos fragm entos, predom ina a cór cinza esv erd ea­ da da m atriz, porque esta g eralm en te excede a 50% da m assa t o t a l . Na m atriz esbranquiçada das brechas subm etidas a in ­ tenso intem perism o alítico, sobressaem os fragm entos cinzen­ tos ou castanhos de rochas afaníticas ou tra q u itó id e s . Microscopía das brechas As brechas do Itatiaia podem ser classificadas pelas seguin­ tes características: te x tu ra da m atriz, sua composição m in e ­ ralógica e n atureza, form a e dimensões, dos frag m en to s. E m ­ bora as brechas sejam heterogêneas quanto a todos êstes ca­ racteres distintivos, pode-se o b serv ar que a variação mais evi­ dente reside na te x tu ra da m atriz e na n atu reza dos. fra g m e n ­ tos . Textura da Matriz. A m atriz é in v a ria v elm en te consti­ tu íd a por um a massa fina m icrocristalina. A te x tu ra pode ser g ran u lar, traq u itó id e ou ainda fluidal Às vêzes, em u m a só lâm ina podemos v e r setores que exem plificam os três. tipos de te x tu ra . Em algum as brechas a m atriz consiste de massa aíanítica, com esferolitos produzidos por devitrificação (fotomicrog. 12) Composição mineralógica da m atriz. A m atriz das b rechas compõe-se de m assa afanítica feldspática, cuja n a tu re z a não foi possível identificar, acrescida de porcentagens variáveis de ciorita, pirita, m agnetita, calcita, siderita, apatita, biotita e se n - 58 EVARISTO RIBEIRO FILHO cita. Em algum as brechas do contacto com os quartzo-sienitos, a m atriz possui pequena porcentagem de quartzo microcristalin o . Fragm entos. Tanto macroscópica quanto m icroscopicam en­ te, foi possível observar que os fragm entos, apesar de heterog ê­ neos na forma, nas dimensões, no arred o n d am en to e na litologia, constituem ainda o m elhor fato r p ara se distinguir os dife­ ren tes tipos de brechas do Itatiaia, desde que se obedeça o se­ guinte critério: Tipo a — brechas com predom inância de fragm entos ou fenocristais de feldspato. Tipo b — brechas com predom inância de fragm entos de rochas. Tipo c — brechas m istas (fragm entos de feldspato e de ro­ chas, mais ou menos nas mesmas p ro p o rç õ es). MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 59 Tipo d — brechas com fenocristais de feldspatos e com pseudo-leucita. Tipo e — b rech a monolitológica (com frag m en to s de u m a só rocha) Tipo a. A flora nos cortes da estra d a R egistro-A gulhas Ne­ gras, no trecho com preendido en tre os m arcos quilom étricos 11 e 13. Estas brechas ap resen ta m m atriz feldspática e afanítida, com te x tu ra g ranu lar-traq u itó id e, e às vêzes com e s tru ­ tu r a fluidal. Esta torna-se m ais evidente ao re d o r dos feno­ cristais ou frag m en to s. N a composição m ineralógica da m atriz, além de feldspato foram identificados biotita, clorita, sericita, apatita, siderita, calcita, p irita e m a g n etita. Os fragm entos, bem como os fenocristais não fragm entados, são de ortoclásio e de anortoclásio A q uan tidad e de fragm entos não atinge 10%. Tipo b. Os m elhores afloram entos dêste tipo de brecha, estão na estrad a dos Carvoeiros, que desee p a ra S e rra Negra, cujo inicio está à a ltu ra do km 12 da estrada Registro-Agulhas N egras. A s brechas descritas acima, em que predo m inam os fragm en to s de feldspato, passam g rad ativ am en te a éste outro tipo, com fragm entos heterogéneos na litologia, na form a e ñas d im e n sõ es. A m atriz é de te x tu ra m ic ro g ran u lar ou traquitóide, ex i­ bindo as vêzes e s tru tu ra flu id a l. A qui tam b ém a te x tu ra fluidal é m ais evidente ao redor dos fragm entos. A lém da m assa fel­ dspática, a m atriz contém clorita, calcita, siderita, apatita, bio­ tita, p irita e m a g n etita. Em algum as lâm inas a m atriz ap resen ­ ta zonas de massa v ítre a m arrón, com esferolitos produzidos por devitrificação (fotom icrog. 13) Os fragm entos são de rochas alcalinas traqu íticas ou afaníticas, de coloração cinza, castanh a e castanha esverdeada. A lguns fragm entos m o stram e s tru tu ra fluidal. Alguns afloram entos possuem am ostras que evidenciam cloritização intensa dos m inerais máficos. 60 EVARISTO RIBEIRO FILHO MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 61 Tipo c. O corre em tôda a área das brech as. As ca ra cte­ rísticas m ineralógicas e te x tu ra is da m atriz s.ão as m esm as dos tipos descritos acim a. A diferença en tre êste tipo e os a n te ­ riores está na relação q u a n tita tiv a de fragm entos de feldspato e de rochas, que aqui é mais ou m enos de 1:1 (foto 11). Tipo d. A flora à a ltu ra do km 3,0 da estrad a que sai do Hotel M onte P arn aso p a ra a serra. O tinguaíto com pseudoleucita que ta m b ém aflora neste local, grad ativ am en te passa a êste tipo de brecha, que difere de tôdas as demais, por conter pseudoleucita. E ’ u m a b rech a cinza escura, com te x tu ra microg ra n u la r ou traq u itó id e. Na m atriz que é constituída de m assa m uito fina, destacam -se alguns cristais de ortoclásio, anortoclásio, biotita, m a g n etita e ap a tita. Os fragm entos são de ortoclásio, de anortoclásio ou de ro ­ ch as tra q u itó id e s . 62 EVARISTO RIBEIRO FILHO Na zona brech ada são raros os pseudom orfos centim étricos, com uns no tinguaíto com pseudoleucita em contacto com as brechas (fotos 9 e 12) Tipo e. Ocorre pouco ao sul do km 12,1 da estrada Registro -Agulhas N egras, n a região da C apelinha e em algum as zonas milonitizadas do planalto. São brechas de atrito, de origem di­ ferente das descritas anterio rm ente, e sem q u alq u er relação com os dois corpos de brechas delineados no m ap a geológico. Estas brechas estão geralm ente silicificadas. Quartzo-microsienito passando a brecha. A flora nas zo­ nas de transição do quartzo-sienito p a r a brechas, em ambos os corpos de brechas. Descrevemos esta rocha neste capítulo em que estamos trata n d o das brechas, porque, apesar de não a p resen ta r características microscópicas de rocha brechada, no campo pode-se perceb er a passagem g radativa do quartzo-sie­ nito p a ra brecha, através desta rocha. Microscopicamente, o aspecto que cham a a atenção, é a e s tru tu ra fluidal e a abu nd ân cia de p irita . É u m a rocha cinza clara, de te x tu ra m icrogranular, com cristais n a m aioria xenom orfos. A lgum as ripas sub-idiomorfas de ortoclásio, que se sobressaem n a m assa m icrocristalina, ap resen ta m as bordas ir ­ regu lares. Além de ortoclásio a rocha contém biotita, siderita, apatita, m agnética, pirita, clorita e quartzo intersticial. M ILONITOS As zonas m ilonizitadas são freq ü en tes n a região do p la­ nalto onde afloram os q u artzo -sien ito s. T anto nas imediações das P ra tele iras como no cam inho p a ra as A gulhas N egras e p a­ r a Mauá, são comuns as ocorrências de milonitos, já intem perizados, e p o r isto mesmo, m u ita s vêzes difíceis de serem dis­ tinguidos de diques de rochas alcalinas de granulação fina. O m ilonito de m aior espessura (l,50m) está exposto a 500m do abrigo Rebouças, n a estrad a p a ra o abrigo M assena. Tem direção E. O e m e rg u lh a 50° p a ra o n o rte. A qui o quartzo sienito de granulação m édia a grossa, foi transform ad o num!a MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 63 rocha de granulação Una, agora m uito a lte ra d a . N a p a r te cen­ tral da zona m ilonitizada, h á u m a faixa de rocha m ais escura, com 0,5m de espessura, que sugere a in tru são de um dique a t r a ­ vés da rocha fend ilhad a e tr itu r a d a . DIQUES Os gnaisses e as rochas alcalinas do Itatiaia são cortados p o r num erosos diques, com espessuras variáveis de poucos cen­ tím etros a alguns m etros, geralm en te com direção N-N E. As rochas alcalinas são cortadas p or diques de tinguaitos, de m icrosienitos bem como por ou tras alcalinas, cuja g r a n u ­ lação m uito fina aliada ao estado de alteração, não p erm itiu u m estudo porm enorizado. Os gnaisses do em basam ento cristalino são atravessados por diques de rochas alcalinas finas, e por diques escuros, pro v av el­ m e n te de n a tu re z a diabásica. HALOS PLEO CRÓ ICOS Os halos pleocróicos observados nas biotitas de algum as das rochas alcalinas do Itatiaia poderiam ser in te rp retad o s sob dois asp ecto s. Como antigos halos form ados nas rochas préca m b rian a s do teto gnáissico, p o steriorm ente assimilado pe­ las rochas alcalinas, ou como halos mais recentes, p rim itiv a ­ m e n te originados nas pró p rias rochas alcalinas. Na discussão dêste pro blem a alguns fu ndam entos devem ser assentados. 1 — De acôrdo com H enderson36,37 H enderson e B ateson38, H enderson e T u rn b u ll 89 R a n k a m a 61 e H ay ase34, o escurecim ento dos halos pleocróicos é proporcional à ionização causada p o r partículas alfa, ou seja, proporcional à radioatividade e ao te m ­ po de atuação do núcleo da inclusão. 2 — De acôrdo com H olland e K u lp 40 e K ulp et al44, desde que adm itam os que a m itam ictização é causada por b o m b a r­ deam ento radioativo, segue-se que a intensidade da destruição, 64 EVARISTO RIBEIRO FILHO será afetada pela estabilidade in eren te a cada m ineral, pelo tem po e pela atividade total das partículas alfa do m ineral in ­ cluso . 3 — Os halos pleocróicos, geralm en te observados em rochas do P ré-C am briano, já fo ram tam b ém encontrados em rochas do Paleozoico, e até mesmo do T erciário. Assim é que J o ly 42 cita halos no granito M ourne do T erciá­ rio. H end erso n87 encontrou-os em rochas com menos de 400 milhões de anos. H ayase34 identificou halos em granitos do Cretáceo e do T erciário. H enderson 36 m enciona seis tipos de halos pleocróicos identificados em rochas de todas as idades geológicas. 4 — Nas rochas do em basam ento cristalino da região do Itatiaia, não foram identificados halos pleocróicos, apesar da abu nd ância de biotita. 5 — Em algum as rochas do contacto, em que provavelm en­ te houve fenitização parcial, tam b ém não foram observados h a­ los pleocróicos. 6 — O aegirina-sienito que aflora à a ltu ra do km 12 da es­ tra d a do P . N . I . p ara a TV Tupi, contém halos pleocróicos em cristais xenom orfos de biotita, incluídos em cristais m aiores de aegirin a. Em alguns destes cristais inclusos de biotita, h á evi­ dências de que houve transform ação parcial de biotita em aegi­ rin a . P o r outro lado a in terp enetração de cristais de ortoclásio e plagioclásio, tam bém sugere processos m etassom áticos com produção de feldspatos alcalinos. 7 — Com exceção do caso citado acima, as biotitas com h a ­ los estão em rochas insaturadas, ricas em nefelina e sodalita (sienitos e foiaítos com sodalita e nefelina) 8 — As ocorrências das rochas que exibem halos pleocróiros, estão em p lena zona de sienitos, n a m etade da distância e n tre o contacto com o em basam ento e com os quartzo-sienitos, em cotas variáveis en tre 1.500 e 2.400 m etros. 9 — Nas rochas em que prov àv elm en te houve fenitização parcial do gnaisse, o processo não foi suficientem ente intenso MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 65 a ponto de p rod uzir feldspatóides. E n tre ta n to as biotitas com halos pleocróicos estão som ente em rochas nefelínicas, às ve­ zes com sodalita. 10 — As rochas quartzo-íeldspáticas, quando subm etidas a processos m etassom áticos alcalinos (fem tização), originam rochas em que a porcentagem de quartzo decresce e os cris­ tais de biotita são total ou p arcialm en te sub stituídos por a.egirina, à m edida que o fenôm eno se desenvolve (E ck erm arm 13, S tra u ss e T r u t e r 70, M ath ias51 e T u rn e r e V erhoogen75) . Dois argum entos poderiam ser aventados em oposição a h a ­ los pleocróicos do Terciário, ou seja, halos form ados orig in al­ m en te nas rochas alcalinas do Itatiaia. O prim eiro, seria o de que as rochas alcalinas são recentes demais p ara que pudessem conter biotitas com halos. O segundo argum ento, sem dúvida mais convincente, refere-se ao fato de h av e r halos em cris­ tais de biotita parcialm ente tran sfo rm ad a em aegirina, o que 66 EVARISTO RIBEIRO FILHO indicaria biotitas oriundas de rochas gnaíssicas p o ste rio rm e n ­ te assim iladas pelo m agm a alcalino. P o r outro lado, o fato de não se te r encontrado halos nas rochas gnáissicas do em basam ento cristalino, bem como a p re ­ sença de halos em cristais idiomorfos de biotita nos nefelinasienitos e foiaítos, to m a difícil a explicação, tanto pela assim i­ lação de rochas biotíticas do teto gnáissico, quanto pela fo r­ mação de fenito reom órfico. A presença de feldspatóides nas rochas p ortadores de h a­ los significa que, se estas tivessem sido originadas por fenitização, o processo deveria ter se dado com intensidade suficien­ te p ara tra n sfo rm a r a biotita em aeg irina. Êste fenômeno não pode en tre tan to ser generalizado p ara as rochas que contém halos, em cristais idiomorfos de biotita, destituídos de qu alq u er evidência de substituição por aegirina. A lém das dificuldades m encionadas acima, há os casos já citados de halos pleocróicos encontrados em rochas até do Oe- MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 67 nozóico, e ainda a relação e n tre radioatividade e o escurecim ento dos halos. Se os halos pleocróicos estão em biotitas pro ven ientes de rochas do teto gnáissico do Pré-C am briano, ou naquelas seg re­ gadas no m agm a alcalino, ou ainda se os halos se fo rm a ra m tanto em biotitas antigas incorporadas pelas rochas alcalinas, mas tam bém em biotitas geradas pelo m agm a alcalino, é um problem a que som ente poderá ser resolvido com d e te rm in a ­ ções geocronológicas. A creditam os, contudo, na m aio r p ro b a ­ bilidade dos halos terem se form ado nas biotitas segregadas p e ­ lo m agm a alcalino (fotom icrog. 16) . PE T R O G Ê N E SE DAS ROCHAS A LCA LIN A S DO IT A T IA IA 0 aspecto genético das rochas alcalinas do Itatiaia, foi ab o r­ dado po r D erb y 13 em 1889, que sem e n tra r nos porm enores dos eventos que te ria m dado origem ao maciço, acreditava que o Ita tia ia constituia exemplo de região vulcânica. F re ita s27 estabeleceu a relação das intrusões alcalinas com o tectonismo da serra do M ar e serra da M antiqueira, ad m i­ tindo p a ra o caso do Itatiaia um a origem plutónica-vulcânica. G uim arães3132, relaciona a gênese das rochas alcalinas aos d erram es basálticos que atin giram o sul do Brasil. Lam ego46 foi, sem dúvida, quem mais se deteve no estudo da gênese do maciço alcalino do Itatiaia. Discordando da idéia de D erby quanto ao vulcanismo, adotou a teoria da origem plutônica, por diferenciação agpaítica. V árias teorias já foram sugeridas com o objetivo de e x ­ plicar a gênese das rochas alcalinas. D iscutirem os algum as daquelas que poderiam ser propostas p a ra o caso das rochas do Itatiaia: 1 — D essilicificação de magma basáltico ou granítico assimilação de calcário (Daly 8 9 S hand 65 66 67) Esta teoria, cuja possibilidade de aplicação tem sido discutida, e até mesmo negada (Bow en4), não tem apoio gum no maciço do Itatiaia, que está lim itado ún icam en te por tão al­ pe­ 68 EVARISTO RIBEIRO FILHO las rochas gnáissicas. Mesmo nas vizinhanças de tôda a região estudada, não são conhecidas ocorrências de calcários. 2 — Diferenciação magmática relacionada e influenciada por m ovim entos átectônicos epirogêndcos ( H a r k e r 83) O em basam ento cristalino no sul do Brasil, foi a tra v es­ sado por algum as intrusões alcalinas dispostas ao longo de duas. direções principais. A prim eira, no sentido NE, com ­ p reen d e as ocorrências de Lages, Itap irapu ã, Cananéia, Jacup iran ga, Serrote, Ipanem a, São Sebastião, Itatiaia, Gericinó, Tinguá, M edanha e Cabo Frio. A segunda direção, no sentido NW e quase norm al à prim eira, abrange as instrusões de São Sebastião, Poços de Caldas, A raxá, S alitre e S e rra N egra (E lle rt1”) G uim arães3132, ressalta a im portância do am biente tectó­ nico na gênese das nossas rochas alcalinas. F reitas op. cit., ta m ­ bém o faz, quando associa as intrusões de alcalinas ao tectonismo responsável pela formação das serras do M ar e da M an­ tiq u e ira. P o r outro lado, Leinz 48 já reconhecera a existência de duas linhas de tensão no sul do B r a s il. Uma p aralela à linha da costa e o u tra perp end icular à prim eira, teriam possibili­ tado a su l ida do m agm a basáltico. Cremos que independentem ente do processo magmático, por desenvolvim ento de m agm a alcalino prim ário, ou por di­ ferenciação a p a rtir de m agm a basáltico, à luz dos fatos já ci­ tados, deve te r havido influência do am biente na formação das rochas alcalinas do Itatiaia, alinhadas segundo as direções tec­ tónicas. 3 — Cristalização fracionada de magma basáltico. Os m ag­ m as basálticos, responsáveis pela formação de rochas que ocu­ p am am plas áreas distribuídas nos vários continentes, eviden­ ciam que no curso da diferenciação m agm ática, podem d a r frações finais correspondentes a traquitos, sienitos ou nefelina-sienitos. A diversificação no grau de insaturação das v a rie ­ dades magmáticas, parece estar ligada ao próprio m agm a p ri­ m ário . MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 69 No Brasil, vários autores concordam na relação e n tre tectonismo, d erram e s basálticos e intrusões alcalinas na p a rte m e­ ridional do país. F re itas24 m enciona a sem elhança e n tre as instruções alca­ linas de São Sebastião e Itatiaia, dadas como com agm áticas e originadas por diferenciação de m agm a basáltico, pelo proces­ so de cristalização fracionada n o rm al. G uim arães31 considera que no Brasil as rochas alcalinas originaram -se da atividade do m agm a basáltico, nas áreas a d ja ­ centes às de m aiores deslocamentos epirog ênicos. A lm eida2, estudando a geologia e petrologia do arq u ip é la ­ go de F ernando de N oronha, opina sôbre a origem daquela p ro­ víncia de rochas alcalinas a p a r tir de m agm a basáltico a lc a lin o . A sem elhança petrográfica com algum as ocorrências já des­ critas, a ausência de calcários, as relações tectónicas, bem como o volum e da intrusão, constituem arg u m en to s favoráveis à gê­ nese das alcalinas do Itatiaia, por diferenciação m agm ática a p a rtir de m atriz basáltica. Não h á necessàriam ente a obriga­ toriedade de se relacionar a origem das rochas alcalinas aos d erram es basálticos da bacia do P a r a n á . Aliás, de acordo com as determ inações de idade pelo método K-A, o vulcanism o basáltico abran ge um intervalo e n tre 119-147 milhões de anos. Considerando que as rochas alcalinas do Ita tia ia têm 66 m.a., não se deve correlacioná-las no tempo, ao vulcanism o basáltico do Eocretáceo (A m aral et a l 80 e M e lf i81) H á complexos alcalinos ígneos, onde os diferentes tipos de sienitos estão associados a quartzo-sienitos e a granitos. Se de u m lado há exemplos citados a favor da origem in dep end en te p a r a as rochas satu rad as e instauradas, não há n e g a r que exis­ tem casos em que a relação g radual dos dois tipos de rochas, su­ gere um a origem a p a r tir do mesmo m agm a prim ário T iley74, ao estabelecer a seqüência da diferenciação nos complexos ígneos alcalinos, distinguiu duas classes gerais de associação. A — Complexos com nefelina-sienitos, mas em que a sé­ rie te rm in a com quartzo-sienito ou com granito. 70 EVARISTO RIBEIRO FILHO B — Complexos que contém granito, mas em que a série te rm in a com nefelin a-sien ito . Ju lg am o s que o maciço alcalino do Ita tia ia constitui mais u m exem plo a ser acrescentado àqueles mencionados por Tiiey op.cit., p a r a o caso de complexos alcalinos cuja série te rm in a com quartzo-sienito e com granito. Nas nossas observações de campo, e po sterio rm ente pelo es­ tudo microscópico das rochas, pudem os v erificar que no Itatiaia h á u m a transição gradual de têrm os in saturad os ricos em feldspatóides, que passam a rochas saturadas e fin alm en te a rochas s u p e rs a tu r a d a s . Esta transição progride das bordas do contacto com o em basam ento cristalino, p a ra a p a rte central do maciço. A ssim é, que da p eriferia p a ra o centro do maciço, afloram nefelina-sienitos, nefelina-sodalita-sienitos, nefelina-foiaítos, sie­ nitos, pulaskitos, quartzo-sienitos, com proporções variáveis de quartzo que passa a granito alcalino. Poder-se-ia ta m b ém im a­ g in a r que ao invés da transição gradual te r sido lateralm ente, p o d eria re p re se n ta r u m a variação em que os teores de silica prog rid em com a altitu de. E ntretan to , os afloram entos de g ra ­ nito alcalino estão situados em níveis inferiores quando com­ parados com as altitudes das A gulhas N egras e das P ra te le i­ ras, onde afloram quartzo-sienitos (Fig. 2) Os afloram entos em que a heterogeneidade nos tipos de rochas alcalinas in satu radas a p a re n tem en te in v alid aram a se­ qüência apontada acima, poderiam ser explicados como p artes da intrusão, onde os processos de difusão não foram capazes de p ro m o v er a com pleta homogeneização do m agm a. Nos afloram entos de quartzo-sienitos e n o rd m ark ito s do P lan alto do Itatiaia, a passagem gradual com enriquecim ento progressivo em quartzo é bem m ais evidente que nos sienitos com m aio r ou m eno r g ra u de in satu ração . A p a r tir do con­ tacto com as brechas p ara a p a rte central da área ocupada por quartzo-sienitos, as p o rcentagens de quartzo v aria m de 2% ao m áxim o de 27,5% no granito alcalino. Nos sistem as sintéticos obtidos em fusões exp erim entais sob pressão de vapor de água, h á um a b a rre ira term al no sis- 72 EVARISTO RIBEIRO FILHO tem a te m á rio Si02 — N a Al Si04 — K Al Si04 que im pede a transição de nefelina-sienito p a ra granito atrav és de sienito ou quartzo-sienito. E n treta n to , como expõe o próprio Tiley o p .c it., h á tam b ém a possibilidade de explicar-se esta tra n si­ ção, como sendo o produto da diferenciação de fusões n a tu ra is nas quais a composição é m odificada p o r com ponentes máíicos e p o r notável conteúdo em voláteis. O utro problem a relativo à gênese das rochas alcalinas do Itatiaia é o da possível assimilação das rochas do teto gnáissico, como meio de elucidar-se o enriquecim ento em quartzo na região da cúpula m agm ática. As rochas h íb rid as do contacto, os xenólitos de gnaisses nas rochas sieníticas, bem como a exis­ tência de aegirina-sienito com cristais xenom orfos de biotita (prov avelm en te oriundos dos gnaisses pré-cam brianos, p arcial­ m en te transform ados em aegirina), reforçam a possibilidade de te r havido assimilação do teto, p rin cip alm en te nas zonas onde o quartzo acha-se presente em altas porcentagens. É possível que êste problem a venha a ser resolvido com determ inações da composição isotópica de estroncio, expressa pela relação S r87/ S r 86 (F a u re e H u rle y 79) P o r outro lado, de acordo com E m ­ m ons-0 e G ates29, a te x tu ra granofírica constátala em quartzosienitos e granitos, pode ser o produto da cristalização fracion ada final, em cúpula de sistem a fechado, o que poderia ser aplicado ao maciço do Itatiaia. L einz47 advoga que o n o rd m ark ito do Ip anem a parece re ­ p re se n ta r a fase final da segregação m agm ática. S treckeisen71 infere das observações de campo no comple­ xo nefelínico de Ditro, a possibilidade do quartzo dos g ra n i­ tos alcalinos ter-se originado por dissolução de xenólitos do e m b a sa m e n to . T iley73, usando o exemplo de S kaergaard , assevera que o fracionam ento félsico, som ente no últim o estádio pode p ro d u ­ zir u m resíduo granofírico, e neste caso, prov av elm en te de­ pois de h a v e r cessado a ação das correntes convencionais. N ão poderíam os te r m in a r esta exposição sôbre a gênese das rochas alcalinas, sem tr a ta r das razões que nos le v a ra m a MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 73 d iscordar da teoria agpaítica, aplicada ao maciço alcalino do Itatiaia p o r Lam ego 46 São classificados como rochas agpaíticas, os nefelina-sienitos peralcalinos, com anfibólio sódico e aegirina em vez de biotita, h o rn b len d a ou piroxênios diopsídicos. O térm o agpaítico foi introduzido por Ussing, p a r a d efin ir rochas que ocorrem em Ilim aussaq, geradas p o r um m agm a, no qual, d u ra n te o processo da segregação m agm ática, a separação de sodalita, n e­ felina e m icroclina antecedeu à cristalização da m aio r p a rte dos m inerais máficos (S oren sen 69) E n tretan to , nas rochas al­ calinas do Itatiaia, os cristais de feldspatóides ocupam os espa­ ços residuais, o que lhes im prim e o ca rá c te r xenom órfico, ao con trário do que sucederia caso fosse in v ertid a a ordem de se­ gregação. Não foram tam b ém observados feldspatóides in c lu ­ sos em m inerais máficos. Em 1960, Sorensen o p .c it. estabeleceu as seguintes re g ra s p a r a o reconhecim ento de rochas agpaíticas: a — As rochas agpaíticas são de baixo conteúdo em Ca e Mg e não contém biotita, diopsídio e h o rn b len d a . E n tre ta n to todos estes m inerais são fre q u e n te m e n te encontrados nas ro ­ chas do Itatiaia . b — As rochas agpaíticas contém silicatos complexos de Z r e de Ti, em vez de zircão e tita n ita . T am bém q u anto a êste item as rochas do Itatiaia evidenciam o contrário. A inda q u e o zircão não seja comum, a tita n ita o é. Nos sienitos, foiaítos, pulaskitos, brechas e quartzo-sienitos, a tita n ita é o m in e ra l acessório que sem pre está p re se n te . Em alguns sienitos a tit a ­ nita é pro em in en te o bastante, p a ra ser m acroscópicam ente r e ­ conhecida . c — São rochas com eudialita, em que os carbonatos são raro s. As rochas do Itatiaia não contém eudialita, mas em algu­ m as am ostras identificam os calcita e sid erita deutéricas. d — São rochas nas quais h á excesso de álcalis em r e ­ lação ao alumínio, sendo g eralm ente válida a relação MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 75 Na + K Al 5 1,2 E sta relação, calculada p a ra as rochas do Itatiaia , com base nas análises quím icas fornecidas p o r L am ego 46, rev elo u v alo ­ res in ferio res ou iguais a 1,15. A m esm a relação, quando cal­ cu lad a em função dos resu ltad o s das análises quím icas dadas neste nosso trab alh o , tam b ém fornece valores iguais ou in fe rio ­ res a 1,15. A m édia da relação N a + K, calculada pelos dados de Al oito análises quím icas é igual a 1,03. Êstes resu ltad o s consti­ tu em m ais um arg u m en to co n trário à diferenciação agpaítica p a ra as rocnas alcalinas do Ita tia ia . A fig u ra 3, que re p re se n ta o d iag ram a de v ariação dos ó x i­ dos em função da silica, refere-se aos resu ltad o s das análises quím icas de sienitos e n o rd m ark ito , contidos n a tab ela 4. As p o rcen tag en s de S i0 2 v ariam de 56,20% a 69,60%, sendo que este v alo r m áxim o corresponde ao n o rd m ark ito P ercebe-se no d iag ram a que com exceção de A120 3 e N a20 , as cu rv as dos outros óxidos v a ria m su b -p aralelam en te com o au m en to das p o rcen tag en s de silica. Nos pontos da cu rv a de N a20 nota-se g ran d e dispersão, o que se deve p ro v av elm en te à v ariação no conteúdo de n efe­ lin a dos sienitos. A m en o r po rcen tag em de N a20 , igual a 4,50%, refere-se a n o rd m ark ito em que a n efelin a é m in eral au sen te. A razão deste d iag ram a não e sta r in te g ra lm e n te de acordo com as cu rv as de variação deduzidas p a ra o fenôm eno de c rista ­ lização fracio n ad a (B o w e n 4), possivelm ente p ren d e-se ao fato de nele estarem rep rese n tad a s som ente rochas com teores de S i0 2 acim a de 56,20%. G ÊN ESE DAS BRECHAS A in te rp re ta ç ã o dos fenôm enos que d eram origem às b re ­ chas m agm áticas do Ita tia ia envolve p roblem as m uito com ple­ xos, su jeito s obviam en te a contestações v á ria s. As explica- 76 EVARISTO RIBEIRO FILHO ções q u an to à gênese destas brechas, ain d a pouco estudadas, têm m uito de especulação. P o r esta razão, d ian te das d ificul­ dades que im pedem um a solução conclusiva, preferim os, sepa­ r a r n este capítulo, os fatos verificados, dos processos que fo- MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 77 r a m inferidos à luz das nossas observações petrográficas e geo­ lógicas. Baseados nas nossas observações podem os assev erar que: 1 — N a região do Itatiaia não há evidências que com pro­ v em a existência de rochas efusivas ou de m aterial piroclástico. 2 — As brechas do Itatiaia não possuem fragm entos e nem m a triz de origem vulcânica. 3 — Nos fragm entos e na m atriz das brechas não foram e n ­ contradas vesículas. 4 — As brechas estão em contacto com sienitos e quartzosienitos de granulação fina, que passam g rad ativ am e n te a b re ­ chas típicas. Do contacto p ara a p a rte central da zona de b r e ­ chas, a p orcentagem de fragm entos é crescente. 5 — Os fragm entos são quase na totalidade de n atu re z a p e­ tro g ráfica sem elhante à das rochas adjacentes (brechas autolíticas) 6 — A m atriz m icrocristalina, que é constituída p rin ci­ p alm en te por m assa feldspática, às vêzes contém quartzo mic ro c rista lin o . 7 — Não foram identificados fragm entos de gnaisse. 8 — A lguns fragm entos de rochas ou de feldspatos conti­ dos nas brechas, exibem bordas de corrosão m agm ática (fotom icrog. 14) 9 — As brechas com um ente ap resen tam te x tu ra fluidal, m u itas vêzes p roem in ente ao redor dos fragm entos. 10 — Na composição m ineralógica da m atriz das brechas, são fre q ü e n te s os carbonatos, pirita, flu orita e clorita deutén co s. 11 — O tinguaíto com pseudo- leucita passa a brecha, sem que o contacto possa ser delineado. As observações citadas nos itens acima, aliadas a algum as características dos fragm entos das brechas, tais como a au sên ­ cia de seleção, angulosidade, levaram -nos a o p ta r pela origem plutônica. Aliás brechas m agm áticas intrusivas não constituem 78 EVARISTO RIBEIRO FILHO novidade, p o rqu an to já foram m encionadas na lite ra tu ra geo­ lógica p o r m uitos autores, e n tre os quais destacam os D u r r e l 16, F a irb a irn e R o b s o n 21, G a te s 28, Goodspeed 30 e P arso ns 56 Cremos que a fase de form ação das brechas está associada a intrusão alcalina, rica em voláteis, e deu-se contem poránea­ m en te a ela. As brechas m ostram alterações h id ro term ais e são ricas em p irita e carbonato C ertam en te os gases magmáticos, processos de “stoping”, fenóm enos de colapso das rochas das paredes, e concentração do conteúdo de água na m atriz pastosa, desem p enh aram im ­ p o rta n te papel na form ação das brechas. D u rre ll1'5 afirm a que d u ran te a cristalização da “lam a magm á tic a”, que rep resen ta sómente p arte da m a téria ígnea, pode h a v e r concentração de água correspondente a duas ou três vêzes o conteúdo original. Adm itindo-se que a região do P lanalto do Itatiaia, onde afloram os quartzo-sienitos e brechas, rep rese n ta a zona da cú­ p ula de diferenciação m agm ática, pode-se assum ir que n a fa ­ se final de diferenciação houve aum ento da fração gasosa, corn conseqüente desenvolvim ento de pressões, capazes de provo­ car fendas de escape nas rochas alcalinas adjacentes. O magma, forçando as fra tu ra s inicialm ente formadas, ao penetrá-las foi ampliando-as, ao mesmo tempo em que a rran ca v a fragm entos e produzia cavidades nas rochas das paredes, p o r atrito . O m ecanismo in te rm ite n te de enriquecim ento e alívio de voláteis, processos de “stoping” fragm en tand o e assimilando porções das rochas encaixantes, bem como os fenômenos de co­ lapso, co n jun tam en te associados aos possíveis m ovim entos de subsidência (Penal v a r'8) . facilitariam destarte o aum ento e in ­ corporação dos fragm entos ao m agm a ascendente, agora tr a n s ­ form ado em brecha in tru siv a . As brechas monolitológicas, classificadas neste nosso tr a ­ balho como brechas do tipo e, são de origem diversa das orechas magm áticas, ainda que possam ter-se form ado contem po­ ráneam en te. MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 79 São brechas de atrito, localizadas em zonas de fra tu ra s, onde houve m aior intensidade de m ilonitização. MACIÇO A LC A LIN O DE PA S S A QUATRO(*) O maciço alcalino de P assa Q uatro está situado nos m u n i­ cípios de Ita n h a n d u e de P assa Quatro, no estado de M inas G erais; nos m unicípios de L av rin h as e de Queluz, no estado de São Paulo e no m unicípio de Resende, no estado do Rio de J a n e iro . A b ’S áb e r e Bernardes.1 referem -se ao maciço de Passa Q u a­ tro como o u tra porção foiaítica em bloco igualm ente m onolí­ tico, porém com altitudes mais m odestas que as enco ntradas no Itatiaia. Êste corpo alcalino, que Ruellan** designou por m a ­ ciço ou serra de Queluz está isolado das rochas sieníticas do Ita tia ia pela g arg a n ta do Registro. O co rred or gnáissico que sep ara os dois maciços, tem a la rg u ra m ínim a de um quilôm e­ tro na região do Registro, de onde se alarga p ara noroeste e p a ra sudeste. Ao redo r das rochas alcalinas estão as do em basam ento cristalino, constituído p rin cip alm ente de biotita-gnaisses e gnaisses graníticos, com xistosidade p red o m in an te e n tre N4070E, m ergulhando p ara o sul. Os afloram entos de quartzito, com igual atitude, são de pequena extensão. P erto da região em que o rio V erde atravessa sôbre rochas alcalinas, ocorrem p eg m ati­ tes com m uscovita e tu rm alin a. N a escarpa nordeste do maciço, ao lado da rodovia RioC axam bu, há espesso m anto de talus com blocos de rochas al­ calinas parcial ou totalm ente bauxitizados, form ando depósi­ tos já em exploração p ara a obtenção de sulfato de alum ínio. Nas escarpas noroeste e sudoeste, nas proxim idades de P a s ­ sa Q uatro, há tam b ém depósitos de piem onte com ab u n d a n tes * Êste capitulo já foi parcialm ente reproduzido, com a nossa a u to ­ rização, no boletim n.° 41 do Instituto Geográfico e Geológico, p. 114, capítulo de Eruptivas Alcálicas, de autoria do Prof. Ruy Ozório de Freitas, 1964. ** Conforme citação de A b ’Sáber e B ernardes1 so EVARISTO RIBEIRO FILHO blocos de rochas alcalinas em processo de bauxitização, que ev e n tu alm en te poderão con stitu ir reservas exploráveis. N a escarpa sudeste, onde o rio do Salto tem p a rte das suas nascentes, podem -se o b servar num erosos trechos em que os rios correm sôbre enorm es blocos de sienitos provenientes do m a­ ciço de Passa Q uatro, d ireta m en te assentados no em basam ento gnáissico no estado fresco. As fotografias aéreas que dispúnham os, atingiam som ente um a pequena p arte da área do maciço de Passa Q uatro. P o r es­ ta razão, recorrem os ao m apas m unicipais atualizados, executa­ dos pelo I . B . G . E . e gentilm ente cedidos pelas p refe itu ra s de P assa Quatro, Itan han du , Resende e pelo próprio I . B . G . E . de São P au lo . Êstes mapas, após redução da escala a 1:100.000, fo ra m unidos a fim de que tivéssemos o m apa regional. A linha de contacto das rochas alcalinas com o em b asa­ m ento cristalino, foi acom panhada no campo n a p a rte nordeste e noroeste, onde os bons afloram entos são de mais fácil acesso. N a p a rte restan te o contacto é inferido atrav és das observa­ ções de campo. O indispensável auxílio da foto-interpretação não foi utilizado por falta de fotografias aéreas. ROCHAS ALCA LIN A S As rochas alcalinas do maciço de Passa Quatro, sem elhan ­ tes às do Itatiaia, ocupam um a área estim ada em 110 k m 2 É possível que aqui ocorram todos os tipos de rochas já descritos na região do Itatiaia. E ntretanto, como o nosso objetivo se p re n ­ dia mais às investigações geológicas do Itatiaia, lim itamo-nos a coletar algum as poucas am ostras p ara a análise petrográfica. Foram encontrados sienitos, nefelina-sienitos, foiaítos, nefelina-m icrosienitos, nefelina-sienitos porfiróides e tinguíto porfiróide. O fato de não haverm os localizado brechas e quartzosienitos, não nos autoriza a e lim in a r a possibilidade de que estas rochas possam aflo rar na porção central do maciço alca­ lino, ainda não estudada. O contorno externo da in tru são alcalina é de form a apro x i­ m a d am e n te elíptica, cujo eixo maior, com 17 km, está na di- 82 EVARISTO RIBEIRO FILHO reção NE-SW concordante com a xistosidade regional. O m e­ nor eixo. com 8 km, está na direção NW -SE. A uniform id ade geomorfológica, as sem elhanças p e tro g rá ­ ficas, bem como a contiguidade, fazem c rer que as intrusões al­ calinas do Itatiaia e de Passa Q uatro foram contem porâneas (*). É possível que o gnaisse localizado en tre os dois maciços, cons­ titu a um a cunha de separação do tipo “roof p e n d a n ts” (D aly 8), ou sim plesm ente um septo (Fig. 5) Da com paração macroscópica das rochas dos dois maciços, pudem os v erificar algum as diferenças en tre tipos petrográficos correspondentes, quais sejam: 1 — Os nefelina-sienitos do Itatiaia são geralm ente cin­ za claros, e possuem cristais de titan ita visíveis a olho n u. Os cristais de nefelina são de coloração que tend em para u m a ton ah d ad e rosa, enquanto no maciço de Passa Q uatro a rocha análoga é cinza, com cristais de nefelina tam b ém de cor cinza, e a titan ita não é m ineral p ro em inen te. 2 — Os tinguaitos do Itatiaia são de m atriz cinza, en q u an ­ to os do Passa Q uatro apresentam m atriz castanha. 3 — No maciço de Passa Q uatro não foram encontrados tin ­ guaitos com pseudo-leucita, que ocorre som ente em u m dos afloram entos do Itatiaia. N efelina-sienito g lom erular. Além dos tipos de nefelinasienitos com paráveis aos do maciço do Itatiaia, am ostram os e estudam os ao microscópio um ex em p lar diferente de todos quantos havíam os observado. A flora à a ltu ra do km 5 da es­ tra d a nova, que está sendo construída a p a r tir do k m 33 da ro­ dovia Rio C axam bu rum o ao Alto das Posses. T rata-se de um a rocha de coloração cinza, de granulação m édia e de te x tu ra in e q u ig ra n u lar O seu aspecto macroscó­ pico assemelha-se ao do granito alcalino do planalto do Itatiaia, * Segundo E. Ribeiro Filho e U. G. Cordani, as idades das rochas do Itatiaia, Passa Quatro e Morro Redondo, respecc vãm ente 66, 65 e 65,6 m . a . , determ inadas pelo método K-A, constituem mais um argumento favorável à associação genética destes m aciços al calinos. X X Congresso de Geologia da S . B . G . , Publicação n.° 1, Rio de Janeiro, 1966. M ACIÇOS DO IT A T IA IA E PASSA-QUATRO 83 com o qual pode ser confundido à p rim e ira vista. Ao m icros­ copio, en tre tan to , o que a olho nu se assem elha a quartzo, ou a cristais individualizados de nefelina, evidencia-se como a g re ­ gados g ran u la re s de nefelina e ortoclásio. Éstes agregados de dimensões m ilim étricas, ao microscopio, são de aspecto límpido e por isto m esmo fácilm ente reconhecíveis, quando co n tra sta­ dos com a ap arência em baciada dos cristais de m ic ro p e rtita . A lém de nefelina, esta rocha se compõe de m ic ro p e rtita sob a form a de cristais idiom orfos e ripiform es, ou em grãos sub-idiomorfos, de ripas aciculares de biotita e de m a g n etita. (Foto 13). 84 EVARISTO RIBEIRO FILHO MACIÇOS DO ITATIAIA E PASSA-QUATRO 87 CO N CLU SÕES 1 — Os maciços de rochas alcalinas do Itatiaia e de P assa Q uatro fo rm am dois corpos isolados, resp ectiv am en te com 221 k m 2 e 110 k m 2 2 — A un ifo rm id ad e geomorfológica, as idades, as sem elh an­ ças petrográficas, bem como a contiguidade, m o stram a p rovável contem poraneidade e consangüinidade das in ­ trusões alcalinas do Itatiaia e de Passa Q uatro. 3 — O complexo alcalino do Itatiaia é form ado de sienitos, foiaítos, pulaskitos, quartzo-sienitos, granito alcalino, b r e ­ chas e tinguaíto com pseudo-leucita. A existência dêstes diferentes tipos petrográficos é mais um a conseqüência da distribuição dos m inerais em proporções variáveis e de modificações tex turais, do que de diferenças na com­ posição m ineralógica. 4 — No Itatiaia, na fase final da intrusão, houve formação de quartzo-sienitos e de granito alcalino. Os quartzosienitos e o granito alcalino rep rese n tam os últim os têrmos da transição gradual que pro vàv elm ente p rogrediu das bordas do contacto com rochas gnáissicas p a ra a p a rte central do maciço, provocando a passagem de ro­ chas in satu rad as à sa tu ra d as. 5 — A te x tu ra granofírica, bem como a falta de orientação dos m inerais que compoem o granito alcalino do planalto do Itatiaia, são argum entos favoráveis à origem por di­ ferenciação m agm ática final em cúpula de sistem a fe­ chado . 6 — As brechas que ocupam um a área do planalto do I ta ­ tiaia, estim ada em 10 k m 2, são de origem m agm ática. 7 — Q uanto à gênese das rochas alcalinas, aceitamos o p ro ­ cesso de cristalização fracionada de m agm a basáltico r e ­ lacionado a fenóm enos tectónicos. 8 — As relações e n tre as porcentagens de Na, K e Al, bem como a composição m ineralógica das rochas alcalinas do Itatiaia, to rn am difícil a aplicação da teoria agpaíti- 88 EVARISTO RIBEIRO FILHO ca, como meio de explicar a gênese do processo m agm ático. 9 — As determ inações de idade executadas pelo m étodo do potássio-argônio em cristais de biotita, em duas am os­ tras de nefelina-sienito do Itatiaia, rev elaram os valores de 64,2 e 64,7 milhões de anos. De acôrdo com êstes da­ dos, a intrusão das rochas alcalinas do Itatiaia te ria ocor­ rido no início do Terciário (Paleoceno) (*) Segundo A m aral et al, as idades dos sienitos do Itatiaia ap resen ­ tam valor médio de 66 milhões de anos (**) 10 — Os cristais de biotita com halos pleocróicos form ados por inclusões de zirconita e de ap atita devem ter-se ori­ ginado a p a r tir do mesmo m agm a que gerou as rochas do complexo alcalino. * ** D eterm inação realizada no Centro de G eocronologia da Faculdade de F ilosofia, C iências e L etras da U niversid ade de São Paulo por G. A m aral, U . Cordani, K . K aw ashita e J H . R eynolds, usand ose o m étodo do potássio-argôn io em cristais de biotita, de n e fe ­ lin a -sie n ito . A m aral et al (1966) — P ota ssiu m -A rg o n A ges of A lk a lin e R ocks from Southern B razil. G eochim ica et C osm ochim ica A cta, (no prelo) B IB L IO G R A FIA 1. A b ’Sáber, A . N . e Bernardes, N . 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