magda teresinha guimarães geologia, petrografia e

MAGDA TERESINHA GUIMARÃES
GEOLOGIA, PETROGRAFIA E GEOQUÍMICA DO COMPLEXO GRANÍTICO DE
MANGARATIBA - CONCEIÇÃO DE JACAREÍ, RJ
Dissertação de mestrado apresentada ao
Curso de Pós - Graduação em
Geoquímica da Universidade Federal
Fluminense, como requisito parcial para
obtenção do Grau de Mestre. Área de
concentração: Geoquímica Ambiental.
Orientador: Profo Dro HÉLIO MONTEIRO PENHA
NITERÓI
1999
Guimarães, Magda Teresinha
Geologia, Petrografia e Geoquimica do Complexo
Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí, RJ
–UFF / Magda Teresinha Guimarães Niterói: (s.n),
1999.
143f.
Dissertação (Mestrado em Geoquímica)
- Universidade Federal Fluminense, 1999.
Bibliografia: f.
4. Maciços Imtrusivos.
1. Geologia/RJ.
5.Petrologia.
2. Petrografia.
I. Título.
3. Geoquímica.
2
DEDICATÓRIA
Ámeus filhos André, Inácio e Sarah, pelo companherismo e
pela ausência do meu convívio.
3
AGRADECIMENTOS
A realização deste trabalho contou com a colaboração de várias pessoas e
entidades que o tornou viável. De modo especial destacam-se:
Entre as Instituições merecem agradecimentos pelo suporte financeiro o
Conselho Nacional de Pesquisa (CNPq) e a Federação de Auxílio à Pesquisa Científica do
Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ), a Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais
(Serviço Geológico do Brasil) pelo suporte financeiro, logístico e laboratorial, e a UFF que
cedeu o seu veiculo, para várias etapas de campo.
Ao meu orientador Profo Dro Hélio Monteiro Penha pela orientação técnica
em várias etapas, com destaque especial pela paciência e orientação nos trabalhos de
campo.
Ao meu grande amigo e companheiro de jornada na CPRM Emiliano
Cornélio de Souza, que foi quem me colocou de frente com os granitos, agradeço pela
amizade, críticas e auxílio grandioso que sem dúvida tornou possível este trabalho.
Ao chefe do DEGEO (CPRM) Sabino Orlando Lougercio agradeço pelo
interesse demonstrado quando solicitado, quanto precisei de sua ajuda nos problemas
inerentes a sua alçada.
Ao aluno de graduação da UFRJ Renato Novais Perry, pela grande ajuda, a
meu companheirismo solitário nas etapas de campo, que tornou viável a suas realizações.
A amiga e colega de serviço Jane Nobre Lopes DIGEOB (CPRM) pelo seu
incentivo, interesse e ajuda que deu e dá a todos os seus amigos, em especial quando
incentiva para treinamento.
Aos meus amigos do DIGEOQ (CPRM) principalmente a Fernanda G. Cunha
e ao Gilberto Machado por tudo que me ajudaram e seus incentivos.
Aos Profos Dros Júlio Cezar Mendes e Isabel Ludka da UFRJ pelo
companheirismo na viagem aos granitóides do Espírito Santo.
Aos colegas e químicos do LAMIM (CPRM) Ewerton e Gerda de Gouvêa
pela paciência que tiveram com minhas idas e vindas no período de análises das rochas.
A todos os funcionários da Biblioteca da CPRM pela ajuda em adquirir
mapas, relatórios e bibliografias quando foram solicitadas.
A secretária do DEGEO Fátima e o Elias por tudo que fizeram quando
precisei.
Ao motorista Francisco dos Santos da UFF, por sua paciência e caminhada
conjunta em várias etapas de campo.
A todos que contribuíram diretamente ou indiretamente, e não estão aqui
citados, os meus sinceros agradecimentos.
4
SUMÁRIO
Folha de Apresentação
2
Dedicatória
3
Agradecimento
4
RESUMO
12
ABSTRACT
14
1. INTRODUÇÃO
16
1.1.Objetivos.
16
1.2. Localização e acessos
1.3. Aspectos Fisiográficos da Área
1.4 .Método de Trabalho
1.4.1 Levantamento de Bibliografia
1.4.2.Atividade de campo
1.4.3. Atividade de escritório
1.4.4. Análises químicas
1.4.5. Tratamento dos dados
1.5. Nomenclatura
17
17
19
20
20
21
22
23
23
2. GEOLOGIA REGIONAL
2.1. Breve Histórico do conhecimento da geologia do pré- cambriano no
Âmbito Regional
2.2. Histórico do Conhecimento da Granitogênese do Estado do RJ
25
28
3. GEOLOGIA DA ÁREA
3.1. Introdução
3.2. Rochas Encaixantes
3.3. Granito Mangaratiba
3.4. Granito Porfirítico Conceição de Jacareí
3.5. Granodiorito Serra Grande
3.6. Relação entre as rochas do Complexo e com as encaixantes
34
35
38
44
57
59
4. PETROGRAFIA
4.1. Rochas Encaixantes (Rio Negro)
4.2. Granito Mangaratiba (grM)
4.3. Granito Porfirítico Conceição de Jacareí (grJ)
4.4. Granodiorito Serra Grande (gdG)
4.5. Diques sin – intrusivos
5
65
68
74
77
84
4.5.1. Diques de granito que se assemelham ao granito Mangaratiba
4.5.2. Diques de granodiorito
4.5.3. Diques de quartzo monzodiorito
4.6.. Diques de granito cinza (pós –intrusivos)
4.7. Enclaves
4.8. Ordem de Cristalização
85
85
87
90
90
94
5. GEOQUÍMICA
5.1 Análise dos dados
5.2. Discriminação Tectônica
97
117
6. CONCLUSÃO
126
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
131
8. ANEXO
8.1 ANEXO 1:Tabelas de análises: modal, química e normativa
8.2 ANEXO 2 Mapa de pontos
Mapa de pontos da região de Mangaratiba – Monsuaba
8.3 ANEXO 3: Mapa geológico
Mapa geológico da região de Mangaratiba – Monsuaba
6
141
157
158
159
160
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA 1 – Mapa de localização da Região de Mangaratiba - Conceição de Jacareí
18
FIGURA 2 – Diagrama QAP para as rochas da região de Mangaratiba – Monsuaba
93
FIGURA 3 – Diagrama de HARKER com os elementos maiores e menores para as
rochas do Complexo Mangaratiba- Conceição de Jacareí.
101
FIGURA 4 – Diagrama de HARKER com os elementos traços das rochas do
complexo
102
FIGURA 5 – Continuação da Figura 4.
103
FIGURA 6 – Diagrama R1 X R2: Classificação química para as rochas do complexo
104
FIGURA 7 – Diagrama Q X ANOR: classificação normativa para as rochas do
complexo
105
FIGURA 8 – Diagrama Rb-Ba-Sr: Classificação das rochas
106
FIGURA 9 – Diagrama (Na2O + K2O)- CaO - Al2O3
107
FIGURA 10 – Diagrama Al2O3 / (Na2O + K2O + CaO)X Al2O3 / (Na2O + K2O)
107
FIGURA 11 – Diagrama A = (Al – (K + Na + 2Ca) X B = (Fe + Mg + Ti)
108
FIGURA 12 – Diagrama SiO2 X Al2O3 / (Na2O + K2O + CaO)
109
FIGURA 13 – Diagrama K2O X Na2O
110
FIGURA 14 – Diagrama FeO / Fe2O3 X ID de ISHIHARA
110
FIGURA 15 – Diagrama Na2O + K2O, CaO X SiO2 de Peacock
111
FIGURA
16 – Diagrama (a) SiO2 X K2O (Peccerillo & Taylor) e (b) Na2O X K2O
(Le Maitre)
FIGURA 17 – Diagrama Log (K2O / MgO) X SiO2 (Rogers & Reenberg)
112
113
FIGURA 18 – Diagrama (a e b) (Zr + Nb + Ce + Y) X (FeOt / MgO) e X (K2O +
Na2O) / CaO, (c) diagrama (Zr + Ce + Y) X (Rb / Ba) e (d)
diagrama (1000*Ga/Al) X Nb
114
FIGURA 19 – Diagrama de distribuição dos padrões de terras raras
116
FIGURA 20 – Diagrama AFM de Petro et al. (1979)
118
7
FIGURA 21 – Diagrama SiO2 X CaO / (K2O + Na2O), Brown (1982)
119
FIGURA 22 – Diagramas (a) Y X Nb e (b) (Y + Nb) X Rb, Pearce et al. (1984)
120
FIGURA 23 – Diagrama de distribuição dos padrões de elementos
incompatíveis, Pearce et al. (1984)
122
FIGURA 24 – Diagrama de distribuição dos padrões de elementos
incompatíveis, Pearce (1983)
123
FIGURA 25 – Diagrama Sr X Rb de Condie (1973)
124
FIGURA 26 – Diagrama P2O5 X MgO e TiO2 X MgO
125
8
ÍNDICE DAS FOTOGRAFIAS
FOTO 1 – Migmatito homogêneo, nebulítico, cortado por dique de rocha básica
36
FOTO 2 – Gnaisse recortado por veios pegmatóides
37
FOTO 3 – Migmatito com predomínio de porções leucossomáticas englobando Porções
melanossomáticas
37
FOTO 4 – Vista geral de paredão de granito Mangaratiba
38
FOTO 5 – Granito Mangaratiba com enxame de enclaves microgranulares,
40
FOTO 6 – Granito Mangaratiba com escassos enclaves microgranulares
41
FOTO 7 – Granito Mangaratiba com enclaves xenolítico de gnaissse
41
FOTO 8 – Granito Mangaratiba mostrando duas fases intercaladas por dique de
granito fino
42
FOTO 9 – Granito Mangaratiba apresentando duas fases, uma cinza róseo e outra
cinza claro
43
FOTO 10 – Bloco de granito cinza róseo, com mega enclave de granito róseo
43
FOTO 11 – Vista geral de um afloramento do granito porfirítico em lajedo
45
FOTO 12 – Vista geral de um afloramento do granito porfirítico em elevação
45
FOTO 13 – Faixas de cisalhamentos dextrais mostrando arastro do fluxo
47
FOTO 14 – Pequenas faixas de cisalhamentos dextrais mostrando paralelismo
46
FOTO 15 – Mostra em detalhe o fluxo do granito porfirítico com zonas de
turbulência
47
FOTO 16 – Leucogranito tardio, cortando o granito porfirítico
48
FOTO 17 – Granito porfirítico com megaenclave de rocha máfica
49
FOTO 18 – Granito porfírítico com enclave microgranular máfico
50
FOTO !9 - Idem a anterior, enclave microgranular em forma de gota
50
FOTO 20 – Leucogranito, em forma de veio no contato do granito porfirítico e
granito cinza ,e mostra a presença de borda de esfriamento do granito
cinza em contato com leucogranito
51
9
FOTO 21 – Granito cinza com xenocristal de alcalifeldspato provavelmente
introduzido mecanicamente
51
FOTO 22 – Bloco mostrando leucogranito, penetrando em granito cinza provocando
intensa venulação
52
FOTO 23 – Bloco do granito porfirítico com enclave xenolítico do gnaisse
53
FOTO 24 – Bloco do granito porfirítico com megaenclave máfico
53
FOTO 25 – Bloco do granito porfirítico, com enclave microgranular, de composição
granítica fina
54
FOTO 26 – Detalhe do dique de granito fino cortando dique de granito médio
55
FOTO 27 – Vista geral do afloramento de granito porfirítico, em contato com rocha
cinza escura, com intensa venulação
56
FOTO 28 – Deslizamento em corte da BR 101 com blocos de granodiorito
desmoronados
59
FOTO 29 – Afloramento de brecha magmática
60
FOTO 30 – Outro afloramento de brecha magmática
61
FOTO 31 – dique centimétrico de granito médio barrado por granito porfirítico
62
FOTO 32 – Granito porfirítico com enclave xenolítico de gnaisse
63
FOTO 33 – Contato brusco e discordante do granodiorito com gnaisse migmatitico
64
10
ÍNDICE DAS FOTOMICROGRAFIAS
FOTOMICROGRAFIA 1 – Textura granular em monzogranito
69
FOTOMICROGRAFIA 2 – Cristal de microclina corroído por micropertita, em
monzogranito.
70
FOTOMICROGRAFIA 3 – Cristal de microclina manteando plagioclásio em
monzogranito porfirítico.
72
FOTOMICROGRAFIA 4 – Zonação oscilatória múltipla em plagioclásio, matriz de
granito porfirítico.
75
FOTOMICROGRAFIA 5 – Textura granular hipidiomórfica em granodiorito
77
FOTOMICROGRAFIA 6 – Contatos consertais e de reação em granodiorito.
78
FOTOMICROGRAFIA 7 – Micropertita manteando parcialmente plagioclásio,
apatita acicular inclusa em feldspatos e biotitas
euedrais.
79
FOTOMICROGRAFIA 8 – Cristal porfirítico de biotita com inúmeras inclusões
de apatita acicular, em granodiorito.
80
FOTOMICROGRAFIA 9 - Horblenda esqueletal em granodiorito
82
FOTOMICROGRAFIA 10 – Biotita simplectítica derivada de hornblenda,
intercrescida com a hornblenda da qual deriva, em
granodiorito.
82
FOTOMICROGRAFIA 11 – Cristal de clinopiroxênio, associados com biotita,
em granodiorito.
83
FOTOMICROGRAFIA 12 – Cristal porfirítico de plagioclásio em granodiorito
híbrido.
84
FOTOMICROGRAFIA 13 – Pórfiros de plagioclásio agrupados (glomérus) em
granodiorito pórfiro.
86
FOTOMICROGRAFIA 14 – Intenso intercrescimento mimerquítico em rocha de
de dique ou megainclusão
87
FOTOMICROGRAFIA 15 – Textura porfirítica em rocha intermediária.
88
FOTOMICROGRAFIA 16 – Pórfiros de plagioclásio em enclave microgranular, do
granito Mangaratiba
91
11
RESUMO
O Complexo Intrusivo Mangaratiba-Jacareí estudado, com área aflorante de
cerca de 200 km2 , localiza-se na porção sul do estado do Rio de Janeiro, encaixado em
rochas gnáissicas pertencentes à Unidade Rio Negro. O trabalho constou de uma
reavaliação geológica (escala 1: 50.000), petrografia e geoquímica de elementos maiores e
traços. As observações de campo e os estudos petrográficos permitiram dividir o complexo
em três grandes domínios litológicos, a saber: Granito Mangaratiba (grM), Granito
Porfirítico de Conceição de Jacareí (grJ) e Granodiorito Serra Grande (gdG). O Domínio
gdG mostra maior expressão espacial que decresce no sentido do Domínio grM e do
Domínio grJ. As estruturas de fluxo magmático são bem desenvolvidas no granito
porfirítico, e variam de sub-horizontal a sub-vertical. Nos demais domínios são menos
comuns. Os contatos com as rochas encaixantes são bruscos e com formação de brechas
magmáticas no contato do Granito Mangaratiba. Contatos entre os diferentes domínios não
foram observados em campo, pois estão encobertos por colúvios. O conjunto de rochas
graníticas do complexo está cortado por diques de tendências sin-intrusiva e pós-intrusiva.
Os primeiros mostram composição variando de quartzo-monzogranodiorítica a granítica e
os segundos composição granítica. Pegmatitos e veios félsicos (aplíticos) cortam todos os
litotipos, com orientações e formas variadas. Diques básicos mesozóicos são comuns por
toda a área. A petrografia das rochas do complexo mostra a evolução e inter-relações dos
feldspatos. Plagioclásios cálcicos passam a mais sódicos. Posteriormente são circundados
por micropertita fina, por vezes corroendo o plagioclásio nas rochas granodioríticas e nas
rochas graníticas, por feldspato potássico (microclina), que pode estar corroído por
micropertita, e com micropertita mais grossa, no núcleo. O mineral máfico predominante é
a biotita nos termos graníticos. As rochas granodioríticas apresentam biotita e o par biotita
- hornblenda que mostra frequente substituição por biotita. O clinopiroxênio (Fe-augita ?)
aparece em rochas mais intermediárias do domínio granodiorítico e em seus equivalentes
que formam diques. Os minerais acessórios frequentes são: titanita, allanita, pirita, zircão,
magnetita, ilmenita e apatita (abundante nas rochas granodioríticas). As análises modais
classificam o magmatismo como granodiorítico (médio - K). As análises químicas das
rochas do complexo registraram concentrações elevadas de Fe, K, Ti, Ca, P, LILE, HFSE e
REE, e baixas de Na. Observam - se em vários diagramas, “trends” de diferenciação bem
definidos e contínuos que indicam predomínio do processo de cristalização fracionada na
formação dessas rochas. Não se exclui entretanto, mecanismos de mistura de magmas ou
de assimilação. O magmatismo do complexo é transicional entre cálcio-alcalino e alcalino.
As rochas derivadas são dos tipos I e S, caracterizando-as como híbridas, excetuando-se os
termos mais diferenciados que são tipicamente do tipo S. Os elementos de terras raras
(REE) estão enriquecidos e têm padrões medianamente fracionados. O fracionamento dos
LREE é maior e dos HREE é menor. A anomalia negativa de európio decresce das rochas
intermediárias para graníticas. Os padrões dos elementos de terras raras indicam
fracionamento de apatita, plagioclásio, zircão, e em menor proporção, de hornblenda, de
clinopiroxênio, ou ainda biotita. Os diagramas de elementos traços mostram
enriquecimento em todos os elementos, sendo mais expressivos para os elementos Ce e
Sm, e anomalias negativas de Ti, Nb, P e Zr. Os padrões de elementos de terras raras, e os
de elementos traços, mostram semelhança com os padrões de rochas geradas em ambiente
de subducção. Os dados petrográficos e químicos indicam cogeneticidade entre as rochas
do complexo, como também mostram bastante semelhança entre o Granito Mangaratiba e
o Granito Porfirítico, sugerindo possível contraste faciológico entre eles. As dados de
campo,químicos e petrográficos e geocronológicas existentes na literatura, permitiram
12
admitir que o magmatismo na área de estudo tenha sido gerado no final do Ciclo
Brasiliano, representando provavelmente eventos tardi a pós – colisionais relacionados à
fase de soerguimento final e início de estabilização da crosta no final desse ciclo orogênico
onde, porções de magmas enriquecidos em LILE e LREE acederam, provocando fusões
crustais, mistura e diferenciação, e assim, originando as rochas do Complexo Granítico
Mangaratiba – Conceição de Jacareí. Ainda que não tenha sido possível observar as
relações de contato entre os diversos domínios, pode-se assumir provisoriamente, que o
granodiorito não só constitui a parte interna do complexo, face às relações observadas em
campo, como também, ser ele a intrusão principal, síncrona ou não, com os demais
domínios.
Palavras Chave: Granitos, Petrografia, Geoquímica, Geologia, Mangaratiba – RJ, Título
13
14
15
1. INTRODUÇÃO
Os estudos geoquímicos de rochas graníticas restringem-se, no Estado do Rio
de Janeiro, à sua porção central, percebe-se a grande lacuna existente, que consiste na
ausência de estudos aprofundados dos maciços graníticos do litoral sul do estado.
Estes foram os principais motivos que levaram à escolha desta área para o
desenvolvimento da pesquisa, além de se pretender ampliar o conhecimento da geoquímica
do embasamento rochoso adjacente à baia da Ilha Grande.
Penha (1989) apresenta uma síntese dos granitóides do litoral oeste do Estado
do Rio de Janeiro, na área correspondente ao bloco cartografado pela equipe da Companhia
de Pesquisa de Recursos Minerais – CPRM (1983), para o DRM - RJ, onde cita a
ocorrência de um Complexo Granítico, denominado pelo autor de Mangaratiba-Conceição
de Jacareí, sendo que só o Granito Mangaratiba constava da referida cartografia.
1.1 Objetivo
O objetivo do presente trabalho é realizar a delimitação e o estudo
faciológico dos corpos graníticos da região, na escala 1:50.000, totalizando uma área de
aproximadamente 200 km2 , procurando-se: ( i ) separar os principais domínios dos fácies
ocorrentes e determinar as suas relações com as encaixantes, ( ii ) estudo petrográfico e
geoquímico dessas rochas e, ( iii ) com os dados obtidos formular um modelo petrológico e
geotectônico, visando contribuir para um melhor entendimento do magmatismo granítico
do litoral sul do Estado do Rio de Janeiro, bem como à compreensão da natureza dos
fenômenos magmatogênicos que ocorreram no Brasiliano, e seu significado na evolução
geológica do Cinturão Ribeira, conforme definido por Cordani & Brito Neves (1982).
16
17
1.2. Localização e Acessos
A área estudada situa - se no litoral sul do Estado do Rio de Janeiro, entre os
paralelos 22o51’25’’e 23o03’04’’ de latitude sul e meridianos 44 000’00’’ e 44015’00’’ de
longitude oeste de Greenwich, abrangendo a parte sul da carta topográfica (Mangaratiba) e
a parte continental da carta topográfica (Ilha Grande), 1:50.000 – IBGE (FIGURA 1).
O principal acesso para a área é a rodovia BR-101 (Rio - Santos), que corta
as litologias em estudo. Em Mangaratiba, o corpo ígneo principal ocorre na cidade e
arredores, e é alcançado pela antiga estrada de ferro, e pela ligação da localidade com a
praia de Ibicui. Nos corpos ígneos a noroeste da cidade, existem poucas estradas vicinais,
podendo ser citada a estrada denominada de Fazenda Batatal. Em Conceição de Jacareí,
área de domínio do granito porfirítico, temos duas estradas vicinais importantes, a estrada
do Sertão e a do Cantagalo, enquanto que em Monsuaba, este mesmo granito é alcançado
pela estrada que liga a dita cidade ao Terminal da Petrobrás. O corpo do granodiorito, só é
possível ser alcançado pela BR-101, pois é a área onde a mata nativa está preservada, e é
composta por uma densa floresta em relevo montanhoso.
1.3. Aspectos Fisiográficos da Área
A área estudada constitui um trecho do litoral sul do estado do Rio de
Janeiro, abrangendo partes da planície litorânea e encostas da serra do Mar. Apresenta um
relevo bastante peculiar ao Estado do Rio de Janeiro, mostrando um litoral escarpado,
rochoso, bastante recortado, com o surgimento de acidentes geográficos como morrarias
com paredões rochosos e pequenas enseadas. Assim, as regiões de baixadas, ficam restritas
a pequenas planícies aluviais descontínuas nas desembocaduras dos rios mais expressivos
da região, que descem diretamente das serras, para o litoral adjacente.
A
vegetação
de
matas
nativas
está
relativamente
preservada,
embora
desmatamentos ocorram principalmente nas áreas de vales, próximas a Conceição de
Jacareí, para o cultivo de bananas e exploração de granito, enquanto que nas baixadas de
Mangaratiba e Monsuaba foram totalmente desmatadas para a formação de fazendas de
criação bovina, para fim de hotelaria ou loteamentos em condomínios fechados.
18
43º
44º
23º
23º
Limite aproximado
da área de estudo
43º
SEDIMENTOS CENOZÓICOS
INTRUSIVAS ALCALINAS (CRETÁCEO/TERCIÁRIO)
44º
GEOLOGIA BASEADA NO MAPA DE INTEGRAÇÃO DAS FOLHAS GEOLÓGICAS 1:50.000
DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO (DRM-RJ, 1999)
INTRUSIVAS GRANÍTICAS BRASILIANAS
FAIXA SERRA DOS ÓRGÃOS
FAIXA PARAÍBA DO SUL
FAIXA COSTEIRA LESTE
Fig. 1 - Mapa Geológico Esquemático Regional de localização da área de estudo do Complexo Mangaratiba-Conceição de Jacareí, RJ
19
1.4 Método de Trabalho
O método de trabalho utilizado na presente pesquisa, é descrito abaixo:
Levantamento de bibliografia
↓
ATIVIDADE DE CAMPO
(162 estações geológicas estudadas, e coleta de amostras );
↓
ATIVIDADE DE ESCRITÓRIO
Descrição
de 92 lâminas delgadas e contagem modal de 72 amostras;
Seleção
e preparação de amostras para análise química;
confecção de mapas: de pontos e geológico (Escala 1.50.000);
↓
ANÁLISES QUÍMICAS
No Laboratório LAMIN – CPRM (elementos maiores, menores: óxidos de Si, Ti,Al,
Fe, Mn, Mg, Ca, Na, K, P incluindo, H20+, H20 e perda ao fogo)
e os traços ( Rb, Sr, Zr, Y, Ba, Li, Mo, Ni, Cr, V, Cu, Co e Pb);
No Laboratório da GEOSOL (elementos de terras raras, Ga e Ta);
↓
TRATAMENTOS DOS DADOS
MINPET (VERSÃO 2.0)
20
1.4.1 Levantamento de bibliografia
O trabalho iniciou-se com o levantamento da bibliografia existente sobre a
geologia local e regional, bem como a análise de publicações nacionais e internacionais
que abordam a temática em estudo.
1.4.2. Atividade de Campo
O trabalho de campo para verificação de afloramentos e reavaliação
geológica, contou com o apoio de cartas topográficas 1:50.000 do IBGE – Folhas
Mangaratiba e Ilha Grande e de fotos aéreas 1:60.000 (USAF-1966), previamente
interpretadas, e tendo como base geológica o mapa de semi-detalhe da CPRM/DRM
(1983). A escala de trabalho foi 1:50.000.
Optou-se por fazer uma avaliação de domínios litológicos principais, e dar
maior ênfase aos corpos graníticos, pois em grande parte não estavam cartografados.
Na fase de campo foram estudadas 162 estações geológicas (anexo 2), sendo
os pontos identificados nas folhas topográficas e fotos aéreas e descritos. Nos afloramentos
procurou-se definir relacionamentos, constituições litológicas, levantamento de dados
estruturais, tais como atitudes de foliação (xistosidade ou fluxo), assim como anotações
sobre diques e enclaves. A falta de acesso em diversos locais, seja pela cobertura florestal
ou por motivos fisiográficos, conjugados com o intenso intemperismo, que dificultava a
coleta de amostras frescas, levou-nos a fazer um reconhecimento de cortes de estrada,
exploração de matacões e antigas pedreiras, e conjuntamente, a amostragem dos principais
tipos litológicos, para o prosseguimento do trabalho.
As amostras coletadas e selecionadas foram preparadas para confecção de
lâminas delgadas e para as análises químicas. Uma vez consideradas frescas durante a
coleta, procurou-se obedecer o volume indicado por Penha (1973) para análises de
geoquímica de rochas, de pelo menos, vinte (20) vezes maior que o volume do maior
cristal existente.
21
1.4.3. Atividade de Escritório
As atividades de escritório foram sendo realizadas entre os períodos de
campo e após o seu término, e compreenderam:
-
consulta constante as bibliografias;
-
descrição de 92 lâminas delgadas e contagem modal de 72 amostras, com a platina
integradora de Shand;
-
colorimetria de lâminas delgadas de rochas de granulação fina, para facilitar o
reconhecimento de feldspatos, pelo método de Penalva & Hennies (1971);
-
confecção de mapa de pontos, à medida que se ia prosseguindo o trabalho de campo,
Anexo 2; -
-
confecção de mapa geológico, após integração dos dados de campo e petrográfico,
Anexo3;
-
seleção de 55 amostras para análise química (determinações analíticas);
A seleção de amostras para análise química, obedeceu o seguinte critério:
realizou-se uma contagem visual em todas as amostras descritas no estudo de lâmina
delgada, com o objetivo de fazer uma classificação preliminar, para agrupar rochas
semelhantes. As amostras foram tabeladas, sendo que nas tabelas constavam os percentuais
de seus minerais essenciais e acessórios, localização da amostra e forma de ocorrência. Das
amostras selecionadas dentro de uma mesma população, foram separadas as que tivessem
diferentes percentuais de minerais essenciais (félsicos e máficos) e, acessórios, além de
selecionar amostras procurando abranger a distribuição nos agrupamentos principais. O
objetivo de fazer uma seleção foi proporcionar que as variações encontradas durante a
descrição de lâmina delgada em uma mesma população, tivesse uma correspondência na
análise química.
A preparação das amostras selecionadas para análise química constou do
seguinte procedimento: de início, as amostras foram lavadas, retirando-se toda crosta de
alteração presente. Depois de limpas, as amostras foram britadas na CPRM, com britador
industrial de mandíbula até 3mm e depois quarteadas, para serem pulverizadas a < 200
malhas no moinho de disco de porcelana.
22
1.4.4. Analises Químicas
As análises químicas de rochas foram efetuadas no Laboratório de Análises
Minerais (LAMIN), da CPRM, para os elementos maiores e menores (óxidos de Si, Ti, Al,
Fe, Mn, Mg, Ca, K, Na, P, incluindo, H2O+, H2O- e, perda ao fogo e para os elementos
traço (Rb, Sr ,Zr, Nb, Y, Ba, Li, Mo, Ni, Cr, V, Cu, Co e Pb)
No Laboratório da GEOSOL foram analisados os elementos de terras raras e
os elementos traço (Ga e Ta).
Os elementos maiores e menores foram analisados por espectrometria de
fluorescência de raio - X, utilizando-se espectrômetro Philips, modelo X’UNIQUE II. Para
separar FeO (total) que foi obtido para todas as amostras analisadas, em FeII e FeIII,
utilizou-se a análise por via - úmida, onde o FeII é obtido por titulometria. As análises de
perda ao fogo utilizou - se gravimetria, para a umidade (H2O+ e H2O-) foi utilizado
determinador simultâneo de carbono e hidrogênio modelo RC 412 marca LECO.
Os cinco primeiros elementos traços listados acima foram analisados por
fluorescência de Raio-X, enquanto os outros restantes foram obtidos através de análises de
absorção atômica ou de emissão atômica (via úmida), com aberturas total e por plasma.
O cromo e o vanádio foram analisados utilizando-se o espectrômetro de
absorção atômica Perkin-Elmer modelo 5000. Os elementos bário e estrôncio acima de
1000 ppm foram analisados por plasma modelo IRIS/AP. A exceção do lítio que foi obtido
por emissão atômica, utilizando-se espectrômetro Perkin - Elmer, modelo A - Analyst 100,
os elementos restantes (Mo, Ni, Cu, Co e Pb) foram analisados por absorção atômica com
o mesmo equipamento. O cromo foi analisado por análise semi - quantitativa, pois o limite
inferior (50 ppm) da análise quantitativa do LAMIN não permitiu analisar esse elemento
nas rochas graníticas. Esse limite, somente permitiu analisar rochas intermediárias onde,
normalmente, o cromo apresentou valores maiores do que o limite inferior. O elemento Ta
não consta nas tabelas, pois o resultado obtido para todas as amostras, foi inferior ao limite
inferior da análise, que é de 15 ppm.
23
1.4.5. Tratamento dos dados
Os resultados obtidos das análises modais estão nas tabelas 1 a 8 (Anexo 1),
os minerais quartzo, plagioclásio e alcali feldspato foram utilizados no diagrama QAP,
onde Q (quartzo), A (alcali feldspato) e P (plagioclásio).
Os resultados obtidos nas análises químicas para elementos maiores e traço,
estão apresentados n as Tabelas 9 a 19 (Anexo 1).
Para obter-se a composição normativa (método CIPW), os parâmetros
petroquímicos e todos os diagramas, utilizou-se o “Software” MINPET versão 2.0, para
Windows, desenvolvido por Richard (1995)..
1.5. Nomenclatura
Foram aqui definidas as nomenclaturas e abreviações que serão usadas no presente
trabalho.
Para a classificação microscópica, mineralogia modal das rochas graníticas,
foi adotado o diagrama QAP das rochas ígneas, de Le Maitre et al. (1989), adaptado de
Streckeisen (1976).
Os prefixos adotados e utilizados no mapa geológico e no texto para designar
os principais litotipos foram:
Granito Mangaratiba:
grM
Granodiorito Serra Grande
gdG
Granito Porfirítico Conceição de Jacareí: grJ
Os limites usados para a granulometria das rochas ígneas são os definidos por:
-
granulação muito fina: <0,5mm
-
granulação fina: 0,5-1mm
-
granulação média: 1-5 mm
-
granulação grossa: > 5 mm
A nomenclatura dos enclaves usada no presente trabalho é aquela definida
por Didier & Barbarin (1991):
- enclaves xenolíticos: enclave constituído por fragmentos de rochas encaixantes,
incorporados pelo magma durante o seu posicionamento;
24
- enclaves surmicáceos: são aqueles com predominância de biotita, resíduos de fusão;
- enclaves microgranulares: são enclaves cogenéticos de rocha ígnea de granulação fina a
média, porfirítica ou não, envolvidas em contato brusco ou difuso com as encaixantes,
podem ser mais máficos ou mais félsicos do que sua hospedeira;
- inclusão: mineral estranho ao cristal que o envolve;
- xenocristal: enclave formado de um único cristal;
O termo brecha magmática é usado para designar grandes fragmentos
angulosos de rocha encaixante envolvidos em meio a uma matriz ígnea.
Os termos pórfiro e megacristal foram utilizados neste trabalho para designar
cristais de feldspato alcalino com tamanho superior à granulação principal da rocha. O
termo pórfiro foi usado para aqueles feldspatos com tamanhos 0,5 a 5mm, enquanto o
termo megacristal foi utilizado para feldspatos com tamanhos acima de 5mm.
O termo foliação é empregado para designar foliação metamórfica e para
designar fluxo ígneo, é empregado o termo foliação magmática..
Quanto à denominação em campo para as estruturas dos migmatitos utilizouse a classificação de Mehnert (1968), com a preocupação de dar uma conotação apenas
textural.
A denominação usada para o termo complexo, é aquela definida pelo
Glossary of Geology American Geological (1997): “complexo ígneo é uma assembléia de
rochas ígneas intimamente associadas e de uma maneira geral contemporâneas, diferindose em forma ou em tipo petrográfico, podendo ser constituído de rochas plutônicas,
vulcânicas ou ambas.”
25
2. GEOLOGIA REGIONAL
Apresenta-se a seguir o resumo dos principais trabalhos geológicos,
realizados anteriormente na região estudada e suas cercanias, abrangendo tanto os de
âmbito regional como, principalmente, aqueles versando sobre os corpos graníticos
existentes no Estado.
2.1. Breve Histórico do Conhecimento da Geologia do Pré-Cambriano no Âmbito
Regional
Segundo Hasui et al. (1984), o Complexo Costeiro no estado do Rio de
Janeiro, corresponde à parte da Série Paraíba-Desengano e às faixas Maricá-Conceição de
Macabu e Saquarema-Cabo Frio-Macaé (Rosier 1957), Sequência Búzios (Fonseca et al.
1979), parte do Grupo Paraíba (Ebert 1967) e parte do Complexo Litoral Fluminense
(Oliveira 1976), engloba diversas unidades e conjuntos heterogêneos, a maioria dos quais
incipientemente estudados e cujas relações entre si não são claras. Suas litologias mais
comuns são gnaisses, granitóides e migmatitos, com intercalações de mármores, quartzitos
e rochas calcissilicáticas, incluindo também, gnaisses kinsigíticos e charnockíticos. As
datações disponíveis forneceram idades brasilianas, sendo interpretadas como de
rejuvenescimento. As datações U-Pb mais recentes forneceram idade de 558 + 2 Ma,
refletindo o auge do metamorfismo (Söllner et. al. 1989), e idades transamazônicas
(Zimbres et al. 1990). Posteriormente foram fornecidas também, idades transamazônicas,
tanto pelo método U - Pb, quanto Rb - Sr e Sm – Nd (Fonseca et al. 1994).
Para Hasui et al. (1984), o Complexo Juiz de Fora está confinado entre os
domínios
do
complexo
Costeiro
e
do
grupo
Barbacena
e
corresponde
à
associaçãocharnockítica de Fonseca et. al. (1979), com predomínio de rochas de fácies
26
granulítico, que foram reunidas no cinturão granulítico Atlântico (Fyfe e Leonardos Jr.,
1974)
Oliveira (1980, 1981, 1983), atribui idade arqueana às rochas granulíticas da
faixa Paraíba do Sul, posteriormente as separou como Complexo Juiz de Fora.
Caracterizou os granulitos como rochas ortoderivadas, resultantes de fusão parcial
generalizada.
Machado & Farias (1986), chamaram de complexo Juiz de Fora as rochas
granulíticas e charnockíticas de composição tonalítica e quartzo dioríticas. Também
atribuem idade arqueana para o complexo, sendo que os granulitos formariam o substrato a
partir do qual evoluíram as rochas do grupo Paraíba do Sul.
Campos Neto & Figueiredo (1990) propuseram uma idade transamazônica
para o domínio Juiz de Fora. Este conjunto estaria representado por granulitos e
migmatitos com enclaves de rochas calciossilicáticas, oriundos de ambientes colisionais de
arco de ilha, retrabalhados no Proterozóico Inferior e no Brasiliano.
Recentemente, Heilbron (1993) propõe para o domínio Juiz de Fora, à
semelhança de Ebert (1956b), como essencialmente granulítico.
Para Machado & Demange (1994) o segmento do Cinturão Paraíba do Sul
(Machado & Endo, 1993), no estado do Rio de Janeiro e sul de Minas Gerais, pode ser
dividido em quatro domínios estruturais, denominados pelo autor, de SE para NW, de
domínios Litorâneo (Norte e Sul), Serra dos Órgãos, Paraíba e Juiz de Fora. O domínio
Litorâneo Sul, ocorre desde a Baia de Sepetiba até Campos, constituí-se por rochas
supracrustais em fácies anfibolito, o domínio Litorâneo Norte abrange duas unidades
maiores: uma inferior, constituída por rochas gnáissicas paraderivadas, migmatizadas em
fácies anfibolito/granulito, e uma superior, também constituída por gnaisses paraderivados,
com expressivos pacotes de rochas carbonáticas e quartzitos. O domínio Serra dos Órgãos
compreende rochas ortognáissicas intrusivas em gnaisses paraderivados homogêneos, em
fácies anfibolito inferior, abrangendo a Série Paraíba-Desengano de Rosier (1957,1965).
No domínio Paraíba Norte, predominam rochas do embasamento, no facies anfibolito a
SW e no facies
granulito a NE. No domínio Paraíba Sul, predominam rochas
supracrustais. O que o autores definem como domínio estrutural Juiz de Fora, corresponde
ao definido por Barbosa & Grossi Sad (1983 e 1985).
Na sinopse do mapa geológico, em escala 1:400.000, de integração dos dados
obtidos pelo “Projeto Carta Geológica”, Reis & Mansur (1995) apresentam um
27
compartimento litológico melhor do que tectônico, dividido em faixas distintas a saber:
Faixa Costeira Leste, Faixa Costeira Norte - Nordeste; Faixa Paraíba; Faixa Serra dos
Órgãos; Faixa Ocidental e Faixa da bacia de Campos. A faixa Costeira Leste, que ocorre
entre a Baía de Sepetiba e a região de Macaé, corresponde o Domínio Litorâneo Sul de
Machado & Demange (1994). Para os autores, o domínio Juiz de Fora tem a denominação
proveniente do termo Série Juiz de Fora de Ebert (1955), e é uma unidade da Faixa
Paraíba, que ocorre no norte do Estado, nas proximidades do rio Paraíba, compreendendo
gnaisses e rochas da série charnockítica, cataclasadas e milonitizadas, com intercalações de
quartzitos e rochas carbonáticas (dolomitos). A Faixa Serra dos Órgãos, ocorre na parte
central do Estado, desde Parati (próximo a Juatinga) até as proximidades de São Fidélis, o
que corresponde aos mesmos limites definido por Machado & Demange (1994).
Estruturalmente, corresponde a um imenso antiforme associado à orogênese brasiliana. O
que os autores denominam de faixa Norte-Noroeste ocorrente ao norte do Rio Paraíba do
Sul corresponde à porção do domínio Juiz de Fora no estado do Rio de Janeiro, definido
por Machado & Demange (op.cit).
Já na área aqui estudada, as principais unidades ocorrentes nesta integração
são: unidade Rio Negro (p∈IIrn); unidade Santo Eduardo (p∈Iise) e granito Mangaratiba.
A unidade Rio Negro foi definida na Folha Cantagalo (Projeto Faixa
Calcária Cordeiro-Cantagalo, CPRM,1980). É caracterizada por rochas migmatizadas,
cujo paleossoma é um biotita-gnaisse e anfibólio-gnaisse bandado, e cujo neossoma
geralmente é um material quartzo-feldspático de granulação média a fina. Apresenta
estrutura estromática ou flebítica. Corpos de granito gnaisse, com estrutura nebulítica
podem ser individualizados, na escala de 1:50.000. Essa Unidade, corresponde às
Unidades Santo Aleixo e Bingen, definidas nas folhas Petrópolis e Itaipava
(DRM/RJ,1981), e incorpora parte da Unidade Itaocara (p∈ic-gnpb e mgrt) definida na
folha Mangaratiba e Ilha Grande, (DRM 1983)
A unidade Santo Eduardo incorpora a Unidade Itaocara (p∈icgnpm),
definida principalmente na Folha Mangaratiba (DRM, 1983). É constituída por biotita
gnaisses em parte migmatizados e porfiroblásticos, contendo porfiroblastos de K-feldspato
(0,4 - 2.0 cm), atingindo 25% do volume, imersos em matriz fina a média, constituída
dominantemente por quartzo, plagioclásio, biotita e mais raro, feldspato potássico.
O granito Mangaratiba é um granito cinza claro, de granulação média,
isotrópico, contendo pórfiros tabulares de distribuição caótica.
28
Blanco de Dios (1995) estudou a geologia e metamorfismo da porção norte
da folha Mangaratiba. Apresentou seis unidades litológicas para as rochas aflorantes na
área entre Mangaratiba e Rio Claro, no Estado do Rio de Janeiro, a saber: Unidade Serra
do Piloto, Unidade Migmatítica Macandú, Unidade Granulítica Ponte de Zinco, Unidade
Metassedimentar Água Fria, Unidade Metassedimentar Lídice e Unidade Ortoderivada
Graminha. A autora optou por criar denominações informais, visando somente agrupar
rochas de um mesmo contexto litológico e facilitar a referencia textural.
2.2. Histórico do Conhecimento da Granitogênese no Estado do Rio de Janeiro
Hemlbold et al. (1965 e 1967) fazem a cartografia dos granitos da cidade do
Rio de Janeiro, na escala 1:50.000, incluindo o maciço da Pedra Branca
Na década de 70, iniciaram-se estudos mais detalhados dos granitos do Rio
de Janeiro: Leonardos Jr. (1973), apresenta oito tipos de granitos existentes na Serra dos
Órgãos, descritos a seguir em ordem cronológica decrescente: migmatitos graníticos,
gnaisses tonalíticos, hornblenda adamelitos, granito grosseiro, quartzo-diorito fino foliado,
granodiorito fino foliado, granodiorito fino, granitos cinza claro de grão médio a fino e
granitos aplíticos rosados.
Penha et al. (1979, 1981) mapeiam e descrevem corpos graníticos na Serra
dos Órgãos e Baixada Fluminense, representados em ordem decrescente de idade relativa
por: ortognaisses de composição granítica a granodiorítica, imediatamente rotulados de
batólito Serra dos Órgãos por Grossi Sad et. al. (1980), granito orientado com mega
cristais de feldspato potássico (granito Suruí), biotita granito com tendência porfirítica
(granito Andorinha) e leucogranito róseo (granito Rosa) na forma de diques verticalizados
que cortam os demais granitóides.
Estudos geoquímicos dos granitos porfiríticos Suruí e Andorinha, ocorrentes
no Município de Magé, foram apresentados por Puget & Penha (1980) e Zorita & Penha
(1980), respectivamente. Diques verticalizados e com espessura variando de centimétrica a
métrica (granito Rosa), também foram descritos e analisados. Segundo aqueles
investigadores, os granitos Suruí e Andorinha apresentam como acessórios allanita, titanita
e magnetita, e são granitos que pertencem a série de magmas cálcio alcalinos, sugerindo
29
profundidade maiores do que 30 km para a formação magmática, e apontaram evidências
de processos de metassomatismo sódico e potássico.
Pires et al. (1982) descrevem sete tipos de granitóides na cidade do Rio de
Janeiro, agrupando-os em duas séries: antiga e jovem e descrevem ainda uma série
migmatítica mais antiga. A série antiga corresponde aos seguintes tipos: tonalito Grajau,
foliado, ocorrendo em diques, bossas, como veios sin - tectônicos ou de forma xenolítica
dentro do granito Favela; granodiorito Governador, foliado, ocorrendo na forma de “stocks”
e camadas sin - tectônicas; granito Utinga, nebulítico, apresentando zonas pegmatóides e
xenólitos, de natureza tardi a pós - tectônico. A série jovem é composta pelas seguintes
corpos: granito Favela que apresenta natureza pós -tectônica e dois fácies: um médio a fino e
a outro porfíritico, ocorrendo na forma de diques, “stocks” e lentes sub horizontais; granito
Rosa, fino, com fluxo magmático, ocorrendo na forma de diques de pequeno porte; granito
Allanita, grosseiro, ocorrendo na forma de diques e bossas irregulares.
Penha (1984) mapeia em detalhe o Maciço de Pedra Branca e identifica um
“pluton” granodiorítico que transiciona para um granito porfiritico nas bordas.
Junho & Penha (1985) apresentaram dados geoquímicos e petrológicos
preliminares dos granitos de Teresópolis, sugerindo em primeira instância que os granitos
apresentam uma relação com os granitos do tipo I, derivados de anatexia de material básico
-intermediário em ambiente geotectônico compressional. A sua principal característica é a
presença de hornblenda, par mineralógico titanita - allanita, a presença de enclaves básicos
de natureza magmática e, a presença de magnetita e ausência de ilmenita.
Fonseca (1986) apresenta dados geocronológicos das rochas graníticas da
cidade do Rio de Janeiro, datações Rb-Sr dos granitos Favela e Utinga (Pires et.al. 1979) e
dos granitos Rosa e mega porfirítico (Penha et. al. 1979 e 1981). As idades de 482 + 31
Ma, aponta-os como tardi a pós - tectônicos em relação à orogenia brasiliana.
Penha (1989) apresenta uma síntese dos granitóides do litoral oeste do Estado
do Rio de Janeiro, na área correspondente ao bloco cartografado pela equipe da CPRM,
descrevendo:
1.
O Complexo Granítico Mangaratiba-Conceição de Jacareí, onde estudos petrográficos
e estruturais foram realizados e individualizou "fácies" correspondentes a: biotita granito
de tendência porfirítica, de granulação média a fina, excepcionalmente grosseira, maciço e
ligeiramente orientado (fluxo) com zonas ricas em
inclusões microgranulares e de
composição tonalítica (fácies Mangaratiba); biotita granito porfiróide, de granulação média
30
a grosseira, com mega cristais de microclina, orientado (fácies Jacareí), e biotita
granodiorito, geralmente maciço, constituindo a principal massa plutônica aflorante do
maciço. Espessos diques de um granito cinza, atravessam esses granitos;
2.
Granito Mambucaba, representado por pequenos corpos graníticos, caracterizado por
um biotita quartzo monzonito, maciço, de granulação média a grosseira, inequigranular e
com xenólitos dos gnaisses encaixantes;
3.
Complexo Granítico de Parati (Granitóides de Parati): é um conjunto de corpos
graníticos nitidamente ígneos e diatexitos homogêneos com amplas variações texturais não
cartografáveis. O diatexito é constituído por uma seqüência de migmatitos homogêneos,
com estruturas variáveis no conjunto, onde o tipo litológico característico é um granitóide
de granulação média a grosseira, notadamente porfiroblástico, ligeiramente orientado, com
composição variando de granito a tonalito. Apresenta muita semelhança com a Unidade
Bingen reconhecida na região central do Estado. O granito Parati-Mirim é de granulação
média a localmente grosseira, tendência porfirítica, nitidamente intrusivo nas encaixantes,
rico em xenólitos, localmente enriquecido em titanita.
Junho (1989,1991,1992,1993) concluiu, em sua correlação com outros
granitóides brasilianos dos estados do Rio de Janeiro e Espírito Santo, que as suites
magmáticas do Rio de Janeiro apresentam características geológicas e geoquímicas que as
identificam com os complexos de Santa Angélica, Castelo, Rio Novo do Sul e Iconha
(Wiedemann et al. 1986, Horn, 1986, Offmann & Weber-Diefenbach, 1989 e Mendes,
1990), no Espírito Santo. Estes complexos são zonados, variam de dioritos a granitos, com
núcleos mais básicos, enquanto, no Rio de Janeiro o único maciço zonado descrito até
então, é o de Pedra Branca. Para a fase granítica, em ambas as províncias, os dados
geoquímicos apontam natureza híbrida, indicação de crosta mais espessa que 30 Km, o que
impõe ao magmatismo um caracter híbrido, classificável entre I e S, caracterizado pela
presença de C normativo, e índice A/KCN peraluminoso. Descreve que os maciços
graníticos estudados apresentam correlações com granitos pós - tectônicos, do tipo I
(Pitcher 1982), dos cinturões Herciniano e Alpino, em processo de reversão de
compressivo para distensivo, corroborado pela química total que é cálcio-alcalina a
alcalicálcica. A seqüência de cristalização da mineralogia sugere um “trend” típico de
cristalização fracionada de magmas cálcio-alcalinos, apresentando texturas de exsolução,
intercrescimentos e desestabilização que sugerem a participação de fenômenos de mistura
e assimilação magmática. No Espírito Santo, existe paralelamente à associação dos
31
monzogabros-dioritos com monzosienitos e granitos, de tendência alcalina, que foi
interpretado por Wiedmann et al. (1987) como indicativo de mudança do ambiente
geotectônico de compressivo para distensivo. Horn & Diefenbach (1987) concluíram para
os complexos de Santa Angélica, Castelo, Rio Novo do Sul e Iconha, "trends" de
fracionamento cálcio alcalino e ambiente compressional.
Heilbron (1993) apresenta para a porção meridional da Faixa Ribeira um
modelo baseado em orogênese colisional semelhante à da região da placa indiana e ainda,
abre espaço para possível existência de subducção-B em regiões mais orientais do que a
estudada. A autora divide o segmento trabalhado em quatro domínios tectônicos: Paraíba
do Sul, representando a escama superior, que cavalga o Juiz de Fora, que por sua vez, se
superpõe aos terrenos do Andrelândia Alóctone e Andrelândia Parautóctone, define dois
pulsos metamórficos distintos, denominados de M1 e M2, sendo o primeiro concomitante à
deformação principal D1+D2 e o segundo associado temporalmente à deformação D3.
Divide os granitóides associados aos quatro domínios tectônicos em função das fases
tectônicas, separando-os em três grupos, a saber: posicionados contemporâneos a
deformação principal (D1+D2): granito Rio Turvo e Serra da Concórdia (γ2); tardios à
deformação principal e sin-D3: granito Serra do Lagarto e Getulândia (γ3); granitóides
tardios à deformação D3: granito Serra do Ipiranga (γ4 ) e, pós-tectônicos (γ5 ).
Campos Neto & Figueiredo (1992 e 1995) caracterizam a orogênese Rio
Doce, com a existência de arco magmático brasiliano, incluindo microplacas: Guanchães,
Apiaí - Guaxupé e Serra do Mar. Sugerem a existência de uma Orogênese “Brasiliana I”
ocorrente no Neoproterozóico que atingiu um estágio pós-orogênico há cerca de 600 Ma,
na microplaca Apiaí-Guaxupé. Para a microplaca Serra do Mar, sugerem uma orogênese
através de um arco magmático, de 590 a 570 Ma, cujo zoneamento químico sugere
subducção para NW. O estágio colisional , de 560-530 Ma, fundiu parcialmente a crosta
continental, produzindo migmatitos e granitos peraluminosos. O magmatismo póscolisional (560-520 Ma) caracteriza-se por plútons e diques de granitóides, geralmente
álcalicálcicos.
Machado & Demange ( 1992, 1994) apresentam para a granitogênese de
idade brasiliana, do Estado do Rio de Janeiro, associados as deformações brasilianas, sinF2, tardi-F3 a sin-F4, para o Cinturão Ribeira. Os sin- F2 foram divididos em dois grupos: o
primeiro mostra composição expandida (tonalito a granito), são comparáveis aos
granitóides tipo-I Cordilheirano, idade ao redor de 620 Ma, e relacionados a uma zona de
32
subducção, com mergulho de Se para NW, por debaixo do cinturão Paraíba do Sul.; o
segundo grupo é constituído por granitóides migmatíticos, do tipo S, atribuídos a um
evento colisional, com idades ao redor de 600 Ma. Os granitóides sin-F3 a sin-F4 mostram
composição não expandida, de sieno a monzogranito, comparáveis ao magmatismo tipo-I
Caledoniano, de caracter tardi a pós-colisional, com idades entre 490 e 560 Ma.
Porto (1994) apresenta novos dados geoquímicos e petrológicos para o
maciço granítico Pedra Branca e Misericórdia, ambos na cidade do Rio de Janeiro. Com
base nos dados de campo, petrográficos e geoquímicos observados, o autor conclui que os
granitóides da Serra da Misericórdia são correlacionáveis ao complexo granítico Pedra
Branca, que esse autor dividiu em três unidades, onde separou a porção mais básica do
maciço, como pretérita aos litotipos graníticos, e ocorrendo como enclaves xenolíticos nos
granitos posteriores. Os dados obtidos indicam que cristalização fracionada foi o principal
mecanismo de diferenciação a atuar dentro da Unidade granítica Pedra Branca.
Machado et al. (1996), apresentam datações U-Pb, de diferentes rochas dos
domínios definidos por Heilbron (1993). As idade fornecidas foram: para o metamorfismo
M1, de 590-565 Ma; idade de 535-520 Ma para o metamorfismo M2, encontrada somente
nos domínios Costeiro e Paraíba do Sul; idade de 579 + 6 Ma para o granito Rio Turvo,
intrusivo no Juiz de Fora, além da idade
207
Pb /
206
Pb de 551 Ma; para os granitos
Taquaral e Getulândia, intrusivos no Paraíba do Sul, idades de 570-590 Ma e 535-527 Ma
respectivamente. Os gnaisses datados dos domínios Juiz de Fora e Paraíba, forneceram
idades transamazônicas de 2185-2134 Ma.
Söllner, Lammerer & Weber-Diefenbach (1991) In: Machado et al. (1996),
apresentaram idades U-Pb obtidas de rochas do Cinturão Ribeira, numa transversal de
Barbacena até Cachoeiro de Itapemerim (ES), dos domínios Juiz de Fora, Paraíba e
Costeiro. A idade de 590-577 Ma foi obtida para o principal evento de metamorfismo e
anatexia, dos domínios Juiz de Fora e Paraíba do Sul, a idade de 519 (+10, -16) Ma,
encontrada em rochas do domínio Paraíba, foi interpretada como novo evento
metamórfico. As idades de 2.1-2.2 Ga foram obtidas de núcleos de zircões em
metassedimentos dos três domínios. A idade de 575 (+10, -12) Ma, encontrada em rochas
supracrustais do domínio Costeiro, indica o metamorfismo, e a idade de 558+2 Ma
indicando a migmatização parcial. A idade de 513 Ma, foi obtida para os “plutons” póstectônicos.
33
Machado et al. (1996) apresentam datações Rb/Sr de seis maciços graníticos
do Estado do Rio de Janeiro, sendo quatro obtidas de maciços sin-F2 (Serra dos Órgãos,
Argelim, Niterói e Serra das Araras), uma em maciço tardi-F3 (Pedra Branca) e uma em
sin-F4 (Sana). Os dados obtidos sugerem idades de 624-548 Ma para os sin-F2, idade de
537+12 Ma para o maciço Pedra Branca, que foi considerada como a época de sua
colocação, e idade de 490 Ma para o maciço Sana (sin-F4).
Machado (1997) apresenta para a granitogênese do Estado do Rio de Janeiro
dados geocronológicos Rb-Sr disponíveis na literatura, como também dados obtidos pelo
autor. Com os dados obtidos dividiu o magmatismo em quatro tipos principais:
magmatismo pré-colisional (sin-F2 tipo I); magmatismo sin-colisional (sin-F2 tipo S);
magmatismo tardi-colisional (sin-F3) e, magmatismo pós-colisional (sin-F4). Os resultados
apontam para um modelo de subducção, com uma idade Rb/Sr e U/Pb ao redor de 620 Ma,
considerada como mínima para o magmatismo pré-colisional. Este estágio é caracterizado
por subducção da litosfera oceânica para NW. Apresenta para o estágio colisional idades
entre 600-590/570 Ma, onde ocorre fusão de rochas crustais, principalmente
metassedimentos. O estágio tardi-colisional (560-530 Ma), foi considerado como um
estágio intracontinental, com colagem lateral do arco magmático e dos terrenos agregados
ao mesmo durante o estágio colisional. O estágio pós-colisional entre 520-480 Ma é
marcado pelo colapso do edifício orogênico, que proporcionou condição para um regime
extensional.
Penha & Guimarães (1997) apresentam dados preliminares do Complexo
Granítico Mangaratiba-Conceição de Jacareí onde os autores descrevem feições
petrográficas indicativas de processos de mistura magmática durante a formação do
complexo referido.
Penha (1997) apresenta e assinala dados inéditos de um granito porfirítico
nomeado pelo autor de Cassorotiba, ocorrente na região dos Lagos Fluminense, entre
Itaipú - Açú e Maricá.
3. GEOLOGIA DA ÁREA
3.1 Introdução
A área estudada está inserida no Complexo Costeiro do Cinturão Móvel
Ribeira (Cordani & Brito Neves, 1982).
As rochas intrusivas da área de pesquisa estudada, que compõem o
Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí, ocorrem em uma mesma região,
onde o relevo atual, a intensa alteração e a presença de falhas isolaram corpos graníticos e
obliteraram suas formas originais e relações de contato. Apresenta, entretanto, uma
aparente forma circunscrita, com uma área aproximada de 200 km2, sendo dividido em três
domínios litológicos principais: (1) Granito Mangaratiba (grM); (2) Granito porfirítico
(grJ) e, (3) granodiorito (gdG), como o apresentado no mapa geológico, (anexo 2). Os
domínios mais representativos são o primeiro e o terceiro. O granodiorito aparentemente,
constituí a parte interna do complexo.
Serão discutidas, sucintamente, feições de campo das rochas encaixantes,
embora não se pretenda fazer mudanças em relação às unidades contidas no mapa do
DRM(1995), pois a atenção dedicada a essas unidades, foi somente o necessário para o seu
reconhecimento na área e seus limites com os principais corpos intrusivos. A seguir serão
definidas as rochas do complexo granítico estudado e finalmente, as relações de contato
dos corpos intrusivos entre si e com as rochas encaixantes.
34
35
3.2 Rochas Encaixantes
Os
gnaisses
ocorrentes
em
Mangaratiba
e
seus
arredores,
são
predominantemente biotita - (granada) gnaisses bandados, de coloração predominante
cinza-claro, porfiroblásticos ou não, podendo estar migmatizados, e migmatitos
pertencentes à unidade Rio Negro (DRM 1995). Mostram foliação com direção
predominantes nordeste-noroeste, com mergulho predominante sub – vertical. As
principais fraturas mostram ajustes na mesma direção da foliação.
Os melhores afloramentos desses litotipos ocorrem nos cortes da antiga
estrada de ferro (pontos 55 e de 109 a 115), em um corte de pedreira abandonada na cidade
de Mangaratiba (ponto 100), nos cortes das rodovias BR-101 (pontos 25 e 91), e na
rodovia Mangaratiba - Passa Três (pontos 33 a 38) Os afloramentos em lajedos que
ocorrem em afluentes do rio São Brás (pontos 66, 68, 78, 81,82) ou do rio Santo Antônio
(ponto 136) à norte-noroeste da cidade de Mangaratiba, estão bastante intemperisados.
A norte de Mangaratiba (ponto 83), próximo a fazenda do Patrimônio, no
leito de um riacho afluente do rio Patrimônio, ocorre afloramento em lajedos de migmatito
nebulítico, homogêneo, cinza-claro, com foliação incipiente de direção N70E (foto 01),
cortado por dique métrico de rocha básica, perpendicular a foliação.
Por outro lado, no domínio do granodiorito e do granito porfirítico ocorrem
gnaisses migmatizados ou não e migmatitos pertencentes também à unidade Rio Negro
(DRM 95). Os migmatitos apresentam estruturas estromáticas, embrechíticas e nebulíticas,
dependendo da porção dominante. O leucossoma mostra granulação grossa, podendo ser
porfirítico ou oftalmítico. Os gnaisses apresentam coloração cinza - escuro a médio, e
podem ser bandados ou homogêneos, contém normalmente, porções de mobilizado
granítico, às vezes esse mobilizado é de fusão local de biotita gnaisse, cinza - claro.
Migmatito bandado, com estrutura ‘lit-par-lit’ foi observado, nos pontos 70 e 72. Tal
estruturação, sugere migmatização por injeção magmática.
Os melhores afloramentos dos gnaisses ocorrem em lajedos, por todo o
litoral. No condomínio Guaratecaia (pontos 69 a 71) predomina um gnaisse migmatítico
escuro. Do Condomínio Porto Real (ponto 76) até o pontal da praia de Conceição de
Jacareí (ponto 40) predomina um gnaisse de coloração escura. No ponto 40, observou-se
afloramento de gnaisse fino, de coloração escura, com dobras isoclinais fechadas e
36
redobradas. Freqüentemente todo o conjunto está recortado por inúmeras veios
pegmatóides (Fotos 2).
Outros afloramentos do gnaisse de coloração escura podem ser observados
em Monsuaba, na estrada que leva ao terminal da Petrobrás, por exemplo na ponta do leste
(ponto 130) e na praia do Leme (ponto 148). As melhores exposições dos termos bandados
ocorrem em cortes de estradas vicinais, em Monsuaba, como por exemplo ponto 147.
Exposição de migmatito pode ser vista no ponto 150 (Foto 3). Enquanto, os melhores
afloramentos dos termos homogêneos podem ser vistos nos pontos 144 e 145.
A composição de todos os gnaisses ocorrentes nos domínios do granodiorito
e do granito porfirítico, varia de granítica a tonalítica, sendo representados por um biotita
(+ hornblenda) - gnaisse.
FOTO 1 (ponto 83) - Migmatito homogêneo, nebulítico, cortado por dique de rocha
básica.
37
FOTO 2 (ponto 40) - Gnaisse de coloração cinza- escuro, recortado por veios
pegmatóides.
FOTO 03 (ponto 150) - Migmatito com porções leucossomáticas predominando, e
englobando porções melanossomáticas.
38
3.3 Granito Mangaratiba (grM)
As principais ocorrências do Granito Mangaratiba estão na cidade homônima
e na serra do Gaspar. Ocorrem distribuídos em área de forma alongada, na direção NE SW, representando porções de um corpo não totalmente aflorante. Porções menores, desse
granito ocorrem: na Pedra do Patrimônio; entre os rios Santo Antônio e Ingaiba, nas
cercanias da Fazenda Boa Vista, com aparente forma semi - circunscrita, de um possível
“stock” (mapa geológico, anexo 3).
Em Mangaratiba e na Serra do Gaspar a noroeste, o granito forma campos de
matacões originando vertentes cobertas de blocos cúbicos, arredondados e angulosos, de 2
a 3 m de diâmetro ou elevações mais proeminentes de encostas íngremes ou então morrotes
de forma mamelar, como foi observado no ponto 135 (foto 04), nas cercanias da fazenda
Boa Vista.
FOTO 4 (ponto 135) - Vista geral de paredão de Granito Mangaratiba, localizado
nas cercanias da fazenda Boa Vista.
.
Esse granito parece ser equivalente ao Granito Andorinha, descrito por
Penha et al. (1978) na região de Petrópolis, ao Granito Favela de Pires et. al. (1982),
descrito no Rio de Janeiro, ao Granito Ipiranga descrito por Puget (1980), no município de
39
Magé e, ainda ao Granito Porfirítico descrito por Junho (1991), nos Maciços de Pedra
Branca, Nova Friburgo e Frades.
É uma rocha de coloração cinza - médio caramelado, cinza - claro, cinza rosada e até rósea, de granulação média a grosseira, podendo ser porfirítica ou
equigranular. Apresenta fluxo magmático não pronunciado, com direções principais de
N50E e EW.
Macroscopicamente este granito constituí-se por plagioclásio, quartzo,
feldspato potássico (pórfiros nas rochas porfiríticas) e biotita, além dos acessórios titanita,
allanita, magnetita e pirita.
O granito mostra bolsões pegmatóides, constituídos por quartzo, feldspato
potássico, plagioclásio, biotita, pirita e mais rara calcopirita, sendo também cortado por
diques de pegmatito.
É rico em enclaves microgranulares máficos, de coloração cinza escuro,
porfiríticos ou equigranulares, com formas discóides, arredondados, angulosos ou
facetados. Mostra diferentes graus de assimilação desses enclaves, podendo estar desde
não assimilado ou pouco até totalmente assimilado. A cor da rocha granítica varia com o
grau de assimilação, quando totalmente assimilado a rocha adquire um aspecto mosqueado
e a coloração torna-se cinza - médio acaramelada. A coloração cinza - claro a rósea é
observada quando os enclaves presentes não estão assimilados e são escassos ou quando
não tem enclaves.
Enclaves microgranulares máficos, com diferentes graus de assimilações
podem ser observados, por exemplo nos pontos 50 e 51, em Mangaratiba. A foto 05 do
ponto 152, tirada de um afloramento, em um costão próximo a praia do Leme em
Monsuaba, mostra o granito com enxame de enclaves máficos de diferentes tamanhos,
enquanto a foto 06 do ponto 81, ilustra o granito mostrando raros enclaves máficos,
microgranulares.
Enclaves xenolíticos de gnaisses encaixantes podem ser observados como
por exemplo, nos pontos 49, 117 e 81 (Foto 07).
No ponto 49, temos um bloco com duas fases, um granito cinza --claro e um
granito róseo, leucocrático. O primeiro contém enclave xenolítico de gnaisse e enclaves do
granito róseo. O granito róseo só tem enclave xenolítico de gnaisse. Diques pegmatíticos
tardios corta ambas as fases.
40
No ponto 51, observou-se um bloco de granito grosseiro mosqueado, com
enclaves parcialmente a totalmente digeridos, cortado por dique de cerca de 25cm de
granito fino, de coloração cinza. No ponto 53 (foto 08), em um bloco cortado, ocorre o
mesmo dique de granito fino, observado no ponto 51, intercalado por duas fases do granito
(média e grosseira).
FOTO 5 (ponto 152) - Granito Mangaratiba com enxame de enclaves
microgranulares, máficos.
41
FOTO 6 (ponto 81) - Granito Mangaratiba com escassos enclaves microgranulares.
FOTO 7 (ponto 81) - Granito Mangaratiba com enclave xenolítico de gnaisse
encaixante.
42
FOTO 8 (ponto 53) - Granito Mangaratiba mostrando duas fases, uma com granulação
média e a outra grosseira, intercaladas por dique de granito fino.
Em uma pequena elevação próxima a praia de Itaoca, o granito Mangaratiba
ocorre em blocos isolados ou em afloramentos alterados próximo à praia. Aflora também
gnaisse alterado nos cortes da estrada que margeia o condomínio. O granito mostra, às
vezes, blocos com duas fases distintas, uma de coloração cinza - rósea e o outra cinza claro (foto 09 , ponto 89).
Em uma frente de lavra de blocos, próxima à localidade de Ibicuí (ponto
118), ocorrem blocos de granito cinza róseo. Em um bloco, observou-se mega enclaves de
granito róseo, com cristais de allanita de até 1cm disseminados pela rocha (foto 10). Nessa
pedreira predomina uma rocha granítica mais leucocrática, mais rica em feldspato
potássico, e não mostra titanita como mineral acessório. Em outros pontos como os
próximos à Serra do Gaspar observamos blocos desse mesmo granito, que mostram
granulação fina, com tendência porfirítica, além de blocos do granito cinza - claro,
anteriormente descrito.
Em campo não se vê o contato desses duas fácies de granito. O fato de ambos
mostrarem enclaves de rocha leucocrática, com allanita, sugerem que são contemporâneos,
além do que, blocos contendo os dois fácies, mostram que eles se cortam mutuamente.
43
FOTO 9 (ponto 89) - Granito Mangaratiba apresentando duas fases, uma cinza rósea e outra cinza - claro.
FOTO 10 (ponto 118) - Bloco de granito cinza róseo, com megaenclave de
granito róseo.
44
3.4 Granito Porfirítico Conceição de Jacareí (grJ)
A exposição deste domínio na área mapeada é no trecho Conceição de
Jacareí - Monsuaba (mapa geológico, anexo 3), onde aflora em lajedos nos rios e córregos
(foto 11) ou em cortes na rodovia 101. Também, em lajedos próximo as praias do litoral,
no trecho citado e em encostas de morros adjacentes, tende a formar paredões desnudos,
nas elevações principais (foto 12).
Esse domínio se assemelha macroscopicamente, à fácies megaporfirítico dos
Granitos Pedra Branca, Nova Friburgo e Frades, descritos por Junho (1991), e ao Granito
Suruí de Penha et al. (1978).
Trata-se de uma rocha porfirítica que contém megacristais de feldspato
potássico, atingindo até 5 cm em matriz de granulação grossa, rica em quartzo,
plagioclásio, feldspato potássico e biotita. Mostra normalmente coloração cinza - rósea a
cinza - claro, fluxo magmático, às vezes bem pronunciado, que orienta os megacristais de
feldspato potássico e alguns enclaves, os quais não se encontram estirados ou evidenciando
a atuação de deformação no estado sólido. Tal fato sugere, que essa orientação, é uma
estrutura desenvolvida provavelmente, antes da total cristalização da rocha (pré full
cristallization fabric, PFC, Hutton 1988). A foliação magmática mostra direções que
variam de N 40 E a EW e mergulho horizontal a sub - horizontal. O percentual de
megacristais porfiríticos varia muito, atinge cerca de 30% - 60% do volume total da rocha.
Quando o percentual é muito alto a rocha forma um cumulado de feldspato potássico.
No corte da rodovia (BR -101), ponto 75, localizado perto de Conceição de
Jacareí e próximo ao contato com o granodiorito, a rocha granítica apresenta uma
granulação mais fina, coloração rósea e menor percentual de cristais porfiríticos de
microclina, cerca de 15% do volume da rocha, além de apresentar fluxo com mergulho
horizontal. Já nas imediações de Monsuaba a rocha torna-se mais rica em cristais
porfiríticos, com mergulho do fluxo sub - horizontal, e apresenta uma coloração mais cinza
- rósea a cinza - claro.
45
FOTO 11 (ponto 131) - Vista geral de um afloramento do granito, em lajedo de rio.
FOTO 12 (ponto 41) - Vista geral de afloramento do granito porfirítico em
elevação, com encosta desnuda.
46
No ponto 32, em afloramento localizado no leito e margens do rio
Caratucaia, que corta Conceição de Jacareí, pôde-se observar a presença de delgadas zonas
de cisalhamentos dextrais, paralelos entre si, de direção N 5 W, ilustrada pelas fotos (13 e
14). Nesse ponto o granito mostra foliação magmática com direção E W e mergulho sub horizontal (foto 15). Verificou-se no afloramento, áreas onde o fluxo mostra sinais de
turbulência, inclusive com entelhamento dos cristais porfiríticos. Foi observada também, a
presença de uma rocha leucocrática tardia, que corta a foliação do granito porfirítico, (foto
16), notando-se que o leucogranito aproveita, inclusive, as zonas de cisalhamento
localizadas próximas do contato para se alojar.
FOTO 13 (ponto 32) - Pequenas faixas de cisalhamentos dextrais em granito
porfirítico mostrando o arrastro da foliação.
47
FOTO14 (ponto 32)) - Pequenas faixas de cisalhamentos dextrais em granito
porfirítico mostrando paralelismo entre elas.
FOTO 15 (ponto 32) – Detalhe do fluxo magmático do granito porfirítico, com
zonas de turbulência.
48
FOTO 16 (ponto 32) - Leucogranito tardio, cortando o granito porfirítico.
No ponto 23, em uma pedreira abandonada, próxima a Monsuaba, ocorre
rocha granítica porfirítica, apresentando foliação magmática com direção N 40 W,
mergulho sub - vertical, com acamamento ígneo, gerando camadas de coloração cinza
alternadas por camadas de coloração cinza – claro
rosada, ricas em enclaves
microgranulares, de coloração cinza - escura.
Feições indicativas de “mingling” (Hibbard 1995), sugerindo uma possível
coexistência de magmas contrastantes na formação desse Complexo, são observados em
diversos pontos da área de ocorrência desse granito. A presença de xenocristais de
feldspato
potássico,
provavelmente
introduzidos
mecanicamente
em
enclaves
microgranulares, podem ser vistos nos pontos 11, e bem ilustrado pela foto 17, ponto 155.
Enclaves microgranulares em forma de gota, como os vistos nos pontos 133 e 14 (fotos 18
e 19). São interpretados como líquidos “em forma de gota”, separado do magma híbrido
heterogêneo por correntes de convecção, e incorporados no magma granítico. No ponto 14,
foram observados blocos de granito porfirítico e de granito cinza - escuro, lado a lado, com
a presença de leucogranito róseo grosseiro, ocorrendo na forma de veio no contato entre as
duas rochas. Observa-se também, que o granito cinza - escuro apresenta borda de
resfriamento no contato com o leucogranito (foto 20) e ainda, a presença de enclaves
49
microgranulares em forma de gotas. A foto 21 ilustra a existência de xenocristais de
feldspato potássico em granito cinza - escuro, provavelmente introduzido mecanicamente,
a partir do leucogranito grosseiro.
Ainda, no ponto 14, observou-se bloco de rocha granodiorítica (foto 22),
venulada por rocha leucogranítica, sendo uma possível zona de ‘mingling’ entre os dois
granitos.
FOTO 17 (ponto 155) - Granito porfirítico com megaenclave de rocha máfica.
O enclave mostra prováveis xenocristais de feldspato
potássico.
50
FOTO 18 ( ponto 133) - Granito porfirítico, com enclave microgranular, máfico.
51
FOTO 19 (ponto 14) - Idem anterior, enclave microgranular em forma de gota.
52
FOTO 20 (ponto14) - Leucogranito, em forma de veio no contato de granito
porfirítico e granito cinza, e a presença de borda de
esfriamento do granito cinza em contato com o leucogranito.
FOTO 21 (ponto 14) - Foto mostrando xenocristal de alcalifeldspato, provavelmente
introduzido mecanicamente no granito cinza.
53
FOTO 22 ( ponto 14) - Bloco mostrando leucogranito, penetrando em granito cinza,
provocando intensa venulação.
No ponto 127 em corte da BR-101, ocorre rocha granítica, onde observou-se
a presença de um leucogranito róseo, no contato entre o granito porfirítico e granito cinza róseo equigranular, de granulação média.
Outras ocorrências desse granito em cortes da BR-101, podem ser citadas
nos pontos 99, 124, 155, 156 e, ainda nos pontos 125 e 129, em córregos que cortam a
BR.
Os afloramentos dos pontos 131 e 132, entrando pela estrada do Cantagalo.
ocorrem em lajedos de rio e de riacho, também mostram extensas exposições desse granito.
Enclaves xenolíticos de gnaisses encaixantes, são observados no contato do
granito com as envolventes, como por exemplo os observados no ponto 76, no Condomínio
Porto Real e ponto 137, em matacões de granito porfirítico (foto 23).
No ponto 20, encontram-se blocos de rocha granítica, misturados com blocos
de granito homogêneo, de coloração cinza - claro a rósea. A rocha porfirítica mostra
megaenclave microgranular, de coloração cinza (foto 24), e enclave microgranular, de
rocha granítica, de granulação fina, de coloração cinza - claro a rósea, que esta ilustrada
pela foto 25, do ponto 14.
54
FOTO 23 (ponto 137) - Bloco do granito porfirítico, com enclave xenolítico do
gnaisse encaixante.
FOTO 24 (ponto 20) - Bloco de granito porfirítico com megaenclave máfico, de
coloração cinza - escura.
55
FOTO 25 (ponto14) - Bloco do granito porfirítico, apresentando enclave
microgranular, de composição granítica.
Bolsões pegmatóides quartzo-feldspáticos, indicando uma fase rica em
fluídos e gases estão presentes. Diques de pegmatito também são comuns, e mostram
direções preferenciais E W e N 60 E.
São frequentes também, a presença de diques de granito fino a médio, de
coloração cinza, que cortam os gnaisses encaixantes e o granito Mangaratiba. A direção
desses diques varia de N-S ( ponto 44) a N 20 E, com mergulho sub - vertical (ponto17).
Outros diques de rocha granítica presentes são os de granito de coloração
cinza - rósea de granulação grosseira e de coloração cinza - claro a rósea de granulação
média, que se assemelham ao Granito Mangaratiba. São vistos nos pontos 7, 8, 9, 11 e 20.
No ponto 58 (foto 26), o dique do granito que se assemelha ao Granito Mangaratiba, está
cortado por dique de granito cinza - claro esbranquiçado, de granulação mais fina
56
FOTO 26 (ponto 58) - Detalhe do dique de granito, de granulação fina cortando
dique de granito, de granulação média.
Diques de rocha granodiorítica de coloração cinza - escura são também
comuns nesse granito, como observados em diversos pontos (13, 14, 42, 127 e 128). O
único ponto onde foi possível tomar tais medidas, o ponto 44, mostrou direção NS. Nos
demais não foi possível obter medidas estruturais, pois não estavam in situ ou não
mostravam contato com o granito. Já no ponto 39, observou-se contato do granito
porfirítico com um possível dique ou megaenclave de rocha granodiorítica, de coloração
cinza - escura (foto 27). No contato com o granito porfirítico, a rocha granodiorítica
também apresenta orientação, com a mesma direção da rocha granítica, lembrando injeções
estruturadas na mesma direção ou alinhamento de enclaves segundo a direção de fluxo
magmático.
57
Foto 27 (ponto 39) - Vista geral do afloramento de granito porfirítico, em contato
com rocha cinza - escura, com intensa venulação.
Diques de rocha básica cortam esse granito. No ponto 73, corte na BR-101,
atinge cerca de 30 metros de espessura, e apresenta a direção N 70 E.
As direções das principais fraturas observadas nesse granito foram E-W,
N70-80W, N-S e N 40-55 E, podendo formar conjuntos. Há zonas de intenso fraturamento,
certamente associado ao Lineamento Jacuacanga - Conrado (Penha & Barand, 1989).
Corpos de granodiorito, ocorrem nesse domínio. Em Monsuaba, na região do
terminal da Petrobrás foram descritos vários pontos de rocha granodiorítica ou mesmo
monzogranítica, que não estão individualizados no mapa geológico da área (anexo 3).
58
3.5 Granodiorito Serra Grande (gdG)
Este granitóide ocorre na porção central do complexo, desde as imediações
do rio Ingaiba em Mangaratiba até as imediações de Conceição de Jacareí (mapa
geológico, anexo 3). Corresponde a área que esta cartografada em mapas do DRM (81 e
95) como granito Mangaratiba. É uma região de difícil acesso pela presença de densa
cobertura florestal em relevo montanhoso. O nome Serra Grande foi aqui denominado, por
tratar-se do acidente geográfico, mais expressivo, na área de ocorrência dessas rochas.
Tal litologia é identificada em diversos pontos ao longo da BR-101, tanto
nos cortes da rodovia como na forma de lajedos, nos riachos que a cortam ou nas estradas
vicinais.
É uma rocha de coloração cinza - escura a cinza - claro, mostrando
granulação fina a média, podendo ser equigranular ou com tendência porfirítica, quando
porfirítica apresenta pórfiros de plagioclásio. Constituí-se macroscopicamente por
plagioclásio, quartzo, biotita, feldspato potássico e hornblenda, e tendo como principais
acessórios titanita e magnetita.
Apresenta fraco fluxo magmático, onde as poucas direções da foliação
obtidas variam de EW a N20W, mostra presença de escassos enclaves microgranulares de
difícil observação em afloramentos, face a presença de crosta de alteração bem como o
tamanho dos enclaves, pois atingem no máximo 2 cm.
Veios pegmatóides são comuns. Diques de rocha intermediária cortando esse
domínio, foram observados em vários pontos. No ponto 01, localizado na estrada da
fazenda Batatal, aflora o granodiorito, cortado por dique de uma rocha fina, de coloração
cinza - escura, medindo aproximadamente 70 cm de espessura, com direção N20W. O
dique está cortado por fraturas paralelas com direção N70W, que deslocam sinistralmente
fraturas N40W, que por sua vez deslocam dextralmente fraturas com direção N80E.
Outras fraturas importantes foram medidas no ponto 06, onde um córrego
escava seu leito em fraturas N30E, onde observam-se também fraturas N40W, que cortam
um pegmatito de direção EW. No leito do rio aflora rocha granodiorítica, rica em biotita.
Em Conceição de Jacareí verificam-se nos pontos 14 e 21, a presença de
blocos de uma rocha porfirítica, de coloração cinza - escura, contendo pórfiros de feldspato
potássico e de plagioclásio, intermediária em relação as rochas do domínio do granito
porfirítico e do granodiorito, sugerindo tratar-se portanto, de uma rocha híbrida
59
No ponto 5 na fazenda Batatal, em um bloco de rocha granodiorítica,
observou-se contato penetrativo com rocha granítica média a grosseira. A rocha
granodiorítica mostra intenso enriquecimento de feldspato potássico e biotita, sugerindo
tratar-se de outra zona de rocha híbrida.
Em um riacho, que corta a BR-101, no Clube Mediterrané, ocorre um
extenso afloramento de granodiorito (ponto 29).
O ponto 45 localizado no final da estrada do Cantagalo, referese a outro
afloramento de rocha granodiorítica, em leito de riacho. Mostra coloração cinza - médio,
com alguns pórfiros de plagioclásio e fluxo N20W. Foram observados também, blocos de
rocha fina, de coloração cinza - escura.
No Condomínio Guaratecaia ocorre outro extenso afloramento de
granodiorito, particularmente no corte de uma estrada de ferro abandonada (ponto 69).
Nos cortes da BR-101, onde aflora o granodiorito, podem ser citados os
pontos 27, 85 e de 93 a 98.
No ponto 92, ocorrem blocos de granodiorito grosseiro, cinza médio, e de
granodiorito cinza escuro, mais fino.
Os pontos 07, 14, 15, 16, 21, 64, 123, 126, 130 , 149 e 150 foram descritos
na área de ocorrência do granito porfirítico. Os pontos 07, 14 e 15 observados em
Conceição de Jacareí, na estrada do Sertão, referem-se a blocos de granodiorito misturados
com blocos do granito porfirítico. Os pontos 16 e 21, localizados na estrada do Cantagalo,
referem-se a blocos de granodiorito em área de predominância de blocos do granito
porfirítico. O ponto 64, refere-se a blocos isolados, localizado na BR-101. Enquanto que,
os pontos 123 e 126 são exposições em corte nessa mesma rodovia. Os pontos 130 e 150,
foram descritos em paredões próximo ao mar, em Monsuaba. O ponto 149, constituí um
afloramento num morro, localizado acima do terminal da Petrobrás, no caminho de acesso
as praias à leste desse terminal.
No ponto 120, localizado próximo ao cemitério da cidade de Mangaratiba,
ocorrem imensos blocos in situ do Granito Mangaratiba cinza - claro, ao lado de blocos de
rocha granodiorítica. Não foi possível observar o contato ou a relação entre esses dois
granitos.
Em cortes de paredões íngremes da BR-101, ocorreram vários deslizamentos
provocados por temporais de verão, como o observado no ponto 84 (foto 28) localizado na
BR -101, primeira subida da estrada em direção a Angra dos Reis, depois da ponte que
60
corta o rio da Lapa. Aparece aí, rocha granodiorítica de coloração cinza - escura, com
fraturas N - S e intensa venulação. O conjunto é cortado por diques de rocha granítica, de
granulação fina, de coloração cinza.
Outros deslizamentos foram observados nos pontos 24 e 30. O primeiro ocorre
próximo ao Clube Mediterrané e o segundo, situa-se entre esse Clube e Conceição de Jacareí,
deixam aflorar rocha granodiorítica cinza escuro. No ultimo ponto, verificou-se ainda, a
presença de blocos de rocha fina, de coloração cinza mais escura, de um provável dique.
FOTO 28 (ponto 84) - Deslizamento em corte da Br-101, com blocos de
granodiorito desmoronados.
3.6 Relação entre as rochas do Complexo e com as encaixantes
Em Mangaratiba são observados em toda a extensão da antiga estrada de
ferro, afloramentos de rocha gnaíssica mostrando injeções métricas de rocha granítica,
formando apófises segundo zonas de fraquezas do gnaisse, como fraturas e foliação. Este
processo culminou com formação de uma brecha magmática, cuja matriz é o granito
envolvendo enormes fragmentos deslocados de gnaisses, ilustrada nas fotos (29 e 30) dos
61
pontos 57 e 108, respectivamente. Essa feição foi observada em outros pontos, como nos
pontos 118 e 77.
No ponto 102, em um riacho que desce em direção a praia do Saco em
Mangaratiba, aflora rocha granítica em contato discordante com gnaisse, onde verifica-se
injeções de apófises do granito no gnaisse.
Outros contatos do Granito Mangaratiba com as encaixantes foram
observados nos pontos 25 e 91, constituídos por afloramentos de gnaisse porfiroblástico,
onde constata - se contato com o granito. O contato é discordante pois corta a foliação do
gnaisse. No ponto 25, um dique métrico de pegmatito, de direção N 60 E, corta tanto o
gnaisse como o granito.
FOTO 29 (ponto57) - Afloramento de brecha magmática. Observe fragmentos de
rocha gnaíssica, deslocados e soldados por rocha granítica.
62
FOTO 30 (ponto 108) - Outro afloramento de brecha magmática.
Da mesma forma o granito porfirítico mostra sempre contatos bruscos com
os gnaisses encaixantes, como é observado em vários afloramentos. No ponto 40,
localizado entre a praia de Guaratecaia e a praia do Jacareí, verificou-se o contato do
granito porfirítico com rocha gnaíssica, de coloração cinza - escura, contendo injeções de
mobilizados de composição granítica, dando estrutura semelhante a estromática. O gnaisse
mostra dobras isoclinais fechadas e redobradas, e foliação com direção N70W. O granito
mostra foliação magmática com direção N 80 E. No contato com o gnaisse observa-se que
a foliação do granito, mostra a mesma orientação da foliação do gnaisse. Fraturas paralelas
e veios pegmatóides cortam o gnaisse, e apresentam a mesma direção da foliação. Fraturas
de direção N 40 E cortam todo o conjunto. As fraturas de direção N 10 E cortam somente o
granito, e estão preenchidas por material quartzo-feldspático.
No ponto 137, verifica-se outro contato do granito porfirítico com gnaisse
cinza - escuro, e com injeções de mobilizados de composição granítica.
Na praia do Condomínio Porto Real (ponto 76) observou-se granito
porfirítico, granodiorito e gnaisse. Do lado oeste da praia aflora um gnaisse cinza - escuro,
com injeções de mobilizados de composição granítica, cortado por diques métricos de
rocha básica e diques de rocha granítica cinza, pouco porfirítica, além de apresentar blocos
63
de granodiorito e do gnaisse. O granodiorito mostra penetração por leucogranito, formando
estruturas em rede. Não foi possível, verificar o contato dessas duas litologias. O granito
porfirítico ocorre no lado leste da praia, e é cortado por dique centimétrico de rocha
granítica semelhante à aquele que corta o gnaisse (foto 31). O dique corta o granito
porfirítico e enclaves xenolíticos e microgranulares associados, e é barrado pelo próprio
granito, sugerindo tratar-se dique sin - intrusivo. O granito porfirítico mostra enxame de
enclaves de tamanhos variados. Os enclaves microgranulares mostram xenocristais de K –
feldspato, provavelmente introduzidos mecanicamente. A foto 32, mostra a rocha granítica
com enclave xenolítico da rocha encaixante.
FOTO 31 (ponto 76) – Dique centimétrico de granito, cortando tanto a rocha
granítica porfirítica como seus enclaves. Observe como o
dique é barrado pelo granito porfirítico.
64
FOTO 32 - (ponto 76) - Granito porfirítico com enclave xenolítico de gnaisse.
Contatos bruscos do granodiorito com os gnaisses encaixantes também
foram observados, como o do ponto 150 (foto 33), onde ocorre a presença de uma rocha
granítica cinza, cortando a foliação do migmatito. No ponto 130, verificou-se outro contato
brusco do granodiorito com o gnaisse aí aflorante.
A área de ocorrência do granodiorito no seu limite leste, desde as
proximidades da Fazenda Batatal até o ponto 134, e em sua borda sul, desde os pontos na
praia de Itaoca até o ponto 29, mostra blocos esporádicos do granito Mangaratiba. Não foi
possível, delimitar o contato entre os dois granitos, devido a intensa alteração do grM, que
resultou na formação desses blocos. São, em princípio interpretados como diques sinintrusivos, embora não possa ser descartada a hipótese de tratar-se de uma variação
composicional do próprio granodiorito.
65
Na região de Conceição de Jacareí a presença de extensa cobertura
coluvionar dificultou, sobremaneira, a visualização das relações de contato entre o granito
porfirítico e o granodiorito.
FOTO 33 (ponto 150) - Contato discordante e brusco de granodiorito com gnaisse
migmatítico.
4. PETROGRAFIA
Neste capítulo serão abordados os resultados obtidos através do estudo de
lâmina delgada, que constou na descrição do aspecto textural e mineralógico das rochas
coletadas e selecionadas, abrangendo as rochas dos três domínios separados no mapa
geológico bem como seus enclaves, os diques que as cortam, e as rochas gnaíssicas
encaixantes.
4.1 Rochas encaixantes (Unidade Rio Negro)
Seis (6) amostras de gnaisses encaixantes ao Granito Mangaratiba, foram
estudados em lâmina delgada: caracterizam-se por serem sempre pobres em minerais
acessórios, e mostrarem ausência do caracter magnético, em amostra de mão, com auxílio
de um imã. Suas composições modais (visuais) caem no campo do granodiorito/tonalito no
diagrama QAP segundo Le Maitre et al. (1989).
Três (3) das amostras descritas são de afloramentos na cidade de
Mangaratiba, sendo que ao microscópio são biotita gnaisses, de composição granodiorítica
a tonalítica. Mostram comumente bandas leucossomáticas, essencialmente quartzofeldspáticas.
Os biotita gnaisses são constituídos essencialmente por plagioclásio, quartzo,
microclina, biotita e muscovita. Os raros minerais acessórios são apatita, opaco e zircão, e
os secundários: sericita e carbonato.
A textura que predomina é granoblástica, com granulação média, os minerais
félsicos são xenomórficos, e a biotita tende a ser subidiomórfica.
65
66
O plagioclásio é o mineral mais abundante, tem geminação polissintética
frequente, normalmente estreita, com composição variando em torno de An13 - An28,
tipicamente oligoclásio. Os grãos são xenomórficos, fraturados ou não, e com lamelas
arqueadas. Apresentam rara mimerquita no contato com microclina. Mostram raras
inclusões de quartzo, biotita, zircão e opaco. Alteram-se frequentemente para sericita.
A biotita é marrom - avermelhada. Os cristais mostram poucas inclusões de
apatita, e raras de zircão.
O quartzo ocorre em cristais xenomórficos, estirados segundo o plano de
foliação, com forte extinção ondulante.
A microclina apresenta-se com geminação polissintética cruzada típica,
raramente é micropertítica, e é límpida. Os cristais são frequentemente maiores do que os
de plagioclásio, e os incluem.
Os raros minerais acessórios presentes apatita e zircão são idiomórficos. O
opaco varia de xenomórfico a irregular.
A muscovita é mais comum nas bandas leucossomáticas, que mostram
cristais de quartzo com forma ameboidal, microclina límpida, e subordinadamente
plagioclásio. O quartzo invade porções da rocha, envolvendo–as, e apresenta inclusões de
plagioclásio, biotita e microclina. As bandas são recortadas por microfraturas, dispostas
paralelas ou ligeiramente obliquas a foliação. Muscovita, carbonato e biotita alinham-se
nessas fraturas.
As três amostras restantes descritas são de afloramentos nos arredores da
cidade de Mangaratiba. Mostram a mesma mineralogia citadas anteriormente. Em amostras
onde as bandas leucocráticas são mais frequentes, a biotita está bastante cloritizada, e a
muscovita é mais abundante.
Foram estudadas em lâmina delgada dez (10) amostras de gnaisses
encaixantes, dos domínios do granito porfirítico e do granodiorito. Foram descritas duas
(2) dos termos bandados, três (3) dos homogêneos, e cinco (5) dos gnaisses com injeções
de mobilizados de composição granítica. Suas composições variam dominantemente de
monzogranítica a tonalítica, e o estudo petrográfico desses gnaisses indicou que são rochas
ortoderivadas.
Os homogêneos apresentam composição monzogranítica. Suas mineralogias
essenciais são microclina, plagioclásio, quartzo e biotita. Os minerais acessórios estão
representados por titanita, opacos, allanita, apatita e zircão. Tendo como secundários os
67
minerais clorita, sericita, carbonato e epidoto. A granulação é média a grosseira,
equigranular a porfirítica, com cristais porfiríticos de microclina. Apresentam textura
granoblástica e estrutura orientada.
O plagioclásio é oligoclásio/andesina, mostra-se comumente microfraturado,
com extinção ondulante e lamelas arqueadas, apresenta maclas segundo as leis da Albita.
A microclina mostra maclas típicas, Periclina combinada com Albita, com
frequentes inclusões de plagioclásio.
O quartzo tende a formar mosaicos ou apresenta-se em cristais dispostos
segundo a foliação.
A biotita é marrom - avermelhada. Ocorre em cristais orientados segundo a
foliação, com raras inclusões de apatita e zircão.
Os minerais acessórios presentes associam-se comumente a biotita ou
ocorrem isolados.
Os bandados mostram bandas de composição tonalítica, alternadas por
bandas leucocráticas, de composição granodioríticas.
As bandas tonalíticas são constituídas essencialmente por plagioclásio,
quartzo, microclina, biotita e hornblenda. Mostram como minerais acessórios titanita,
opacos, apatita, allanita e zircão, e como minerais secundários carbonato, sericita e
epidoto. Apresentam textura porfirítica orientada, com cristais porfiríticos de plagioclásio,
de granulação média (1,4 - 3,2 mm), e matriz fina < 0,9mm.
O plagioclásio mostram-se em cristais comumente fraturados, com lamelas
arqueadas, maclados segundo as leis da Albita e Albita/Carlsbad, frequentemente
apresentam zonações composicionais. Incluem opaco, titanita, apatita, hornblenda e biotita.
A biotita é marrom - avermelhada, incluí diminutos cristais de zircão, apatita,
opaco e titanita. Ocorre orientada, segundo o plano de foliação.
A hornblenda é verde, e forma agregados em mosaico, comumente mostra
passagem para biotita.
Os minerais acessórios associam-se a minerais máficos ou estão inclusos nos
mesmos ou ainda, ocorrem isolados. A titanita e opacos podem ocorrer agrupados.
As bandas leucocráticas são constituídas por plagioclásio, feldspato
potássico, quartzo e biotita + hornblenda. Os minerais acessórios são titanita, opacos,
apatita, allanita e zircão. Os minerais secundários são sericita, carbonato, clorita e epidoto.
68
Apresentam granulação média, textura granoblástica orientada. Minerais máficos atingem
de 5 a 6% do volume.
As rochas estudadas de gnaisses escuros com mobilizados de composição
granítica, mostram composição tonalítica e granodiorítica, apresentam granulação fina com
tendência porfirítica, e estrutura orientada. Constituem-se essencialmente por plagioclásio,
quartzo, feldspato potássico, biotita + hornblenda. Os minerais acessórios presentes são
opacos, titanita, apatita e allanita. A sericita ocorre como mineral secundário.
Os cristais de plagioclásio são ripiformes quando porfiríticos,
mostram
maclas segundo as leis da Albita e Albita/Carlsbad, comumente zonados. Os demais
minerais mostram semelhanças com os descritos para os termos bandados.
4.2 Granito Mangaratiba (grM)
Os
dois
fácies
do
Granito
Mangaratiba
que
foram
descritos
macroscopicamente, correspondem no estudo microscópico a dois tipos petrográfico bem
distintos, sendo que o primeiro descrito caracteriza-se por predominar uma composição
modal monzogranítica, enquanto que o segundo predomina a composição modal
sienogranítica (tabela 1, figura 2). A outra característica distintiva entre os dois fácies é a
presença do par titanita - allanita no primeiro e a ausência deste par no segundo, que só
apresenta allanita.
O primeiro fácies apresenta duas texturas principais, sendo uma granular
hipidiomórfica com tendência porfirítica ( a ) e outra porfirítica ( b ), observando gradação
entre a textura com tendência porfirítica e a textura porfirítica.
As rochas estudadas que apresentam a primeira textura ( a ) (fotomicrografia
1), mostram uma granulação fina a média (0,32mm / 0,45mm - 3,2mm / 4,5mm). Nas
rochas com tendência porfirítica, esta é a granulação da matriz, e os cristais porfiríticos
presentes são plagioclásio e microclina, medindo de 4,0mm - 8,0mm.
A mineralogia essencial é constituída por feldspatos potássicos (microclina e
micropertita), plagioclásio, quartzo e biotita. Os acessórios são opacos, allanita, titanita,
apatita e zircão, sendo os secundários sericita, clorita, carbonato e muscovita.
Os contatos entre os minerais constituintes podem ser retos, sinuosos,
consertais e de reação, principalmente entre biotita e allanita, entre os dois feldspatos
potássicos ou ainda entre plagioclásio e microclina.
69
Fotomicrografia 1 (ponto 54) - Textura granular em monzogranito, mostrando
contatos sinuosos entre os minerais, localmente
consertais. LPX: 1mm = 2,3cm.
O plagioclásio ocorre em cristais tabulares hipidiomórficos e xenomórficos,
ocorrendo isolados ou em agregados. Quando porfiríticos são sempre hipidiomórficos.
Apresentam geminações polissintéticas bem desenvolvidas ou não, segundo as leis da
Albita, Periclina, e Carlsbad combinada com Albita. As suas composições variam de An 27
– An
35,
predominando oligoclásio nas rochas equigranulares, e andesina nos pórfiros das
rochas com tendência porfirítica. Mostram zonações internas composicionais, quando a
composição é andesina. Nos contatos com microclina apresentam frequentes bordas
mimerquíticas ou raramente desenvolvem bordas albitícas. Mostram raras substituição por
micropertita, sendo que ambos os minerais ficam muito turvos. Apresentam poucas
inclusões de quartzo, opaco, biotita, titanita, apatita e zircão.
Dos feldspatos potássicos presentes microclina e micropertita, verifica-se
ampla predominância da microclina, que ocorre em cristais tabulares curtos ou alongados,
hipidiomórficos (cristais porfiríticos) ou xenomórficos (matriz), apresentando maclas
polissintéticas típicas (Albita e Periclina), podendo estar combinada com Carlsbad,
sugerindo inversão de ortoclásio. A micropertita é observada principalmente no núcleo,
que pode estar fraturado, sendo as fraturas preenchidas principalmente por carbonato e
70
muscovita., pode ainda, ocorrer em cristais corroendo cristais de microclina
(fotomicrografia 2), sugerindo duas gerações de micropertita. A mais tardia é geralmente
mais turva do que a microclina, e mostra impregnação por carbonato. As inclusões
presentes na microlina mostram tamanhos em torno de 0,05 - 0,32mm. São mais comuns as
de quartzo, plagioclásio, biotita, opaco e zircão, e mais raras as de apatita e allanita. O
quartzo incluso ocorre em cristais arredondados, idiomórficos, e raramente cuneiformes, e
o plagioclásio em cristais arrendondados ou idiomórficos, com bordas albíticas ou
raramente mirmerquíticas.
Fotomicrografia 2 (ponto 81a) - Cristal de microclina corroído por micropertita.
LPX: 1mm = 3,6cm.
A biotita ocorre em cristais hipidiomórficos, com tamanhos variando de 0,131,4mm, e mostram duas colorações, marrom-avermelhada e parda, fortemente pleocróicas.
Ocorrem tanto isolados como em agregados. A biotita marrom-avermelhada forma
agregados (“clots”) juntamente com opacos titanita, apatita e allanita. O plagioclásio
comumente associa-se a esses agregados. A biotita parda forma agregados somente com
opacos. As inclusões presentes são de opaco, apatita, zircão e allanita. Os dois últimos
minerais mostram a formação de halos pleocróicos com a biotita.
O quartzo ocorre em cristais xenomórficos e amebóides, com fortes extinções
ondulantes, normalmente fraturados, medindo até 4,7mm nas rochas equigranulares. As
71
inclusões presentes são de biotita, opaco, apatita, zircão, e raras de microclina e
plagioclásio, indicando que foi o último a cristalizar. Apresentam contatos sinuosos ou
consertais entre si, quando agrupados ou ainda com outros minerais presentes.
A titanita ocorre em cristais xenomórficos, hipidiomórficos e mais raramente
idiomórficos, com tamanhos variando de 0,32 - 2,7mm. Mostram coloração marrom claro, por vezes pleocróicos,. Ocorrem associados a biotita ou disseminados, e incluem
apatita.
Os minerais apatita, zircão e allanita tendem a ser idiomórficos. A allanita
ocorre em cristais com coloração marrom - escura a avermelhada, por vezes pleocróicos,
por vezes zonados, e nos contatos com biotita formam bordas de reações. Apresentam
tamanhos variando de 0,13 - 1,6 mm, e incluem opaco, zircão e titanita. O zircão e a apatita
ocorrem em cristais menores, com tamanhos entre 0,13 - 0,3mm, mostram-se inclusos nos
minerais principais ou individualizados, associados com outros minerais máficos. O zircão
também mostra-se com forma semelhante a lápis. A apatita ocorre em cristais prismáticos
curtos ou mais raramente aciculares, quando inclusos em outros minerais.
Os minerais opacos presentes são magnetita, ilmenita e pirita, e ocorrem em
cristais individualizados, xenomórficos e hipidiomórficos, a mais raramente idiomórficos.
Apresentam-se disseminados ou inclusos nos minerais principais ou ainda, associados com
outros minerais máficos.
Os produtos secundários são sericita, clorita, muscovita e carbonato. A
clorita, como produto de alteração da biotita, é vista ao longo de seus planos de clivagens
ou em seus contornos. A sericita e o carbonato são produtos alteração do plagioclásio. A
sericita e rara muscovita são produtos de alteração de microclina.
Nas rochas que mostram gradação para textura porfirítica, o quartzo
apresenta-se em cristais amebóides, com granulação em torno de 2,0mm, e também em
cristais < 0,7mm, que juntamente com plagioclásio e microclina formam a matriz, com
textura alotriomórfica ou sacaróidal. A microclina apresenta mais inclusões de quartzo,
frequentemente localizadas nas bordas.
As rochas que apresentam textura porfirítica (b), mostram matriz fina (0,2 0,9mm), com textura alotriomórfica ou sacaróidal, composta por todas as fases minerais
presentes. Os cristais porfiríticos são de plagioclásio, microclina e quartzo, com tamanhos
variando normalmente entre 1,4 - 6,0mm, geralmente recortados por microfraturas. A
relação pórfiros / matriz é em torno de 3:1.
72
Os cristais porfiríticos de microclina são hipidiomórficos, e apresentam
inúmeras inclusões de quartzo, e mais raras de apatita, plagioclásio, opaco e biotita. As
inclusões de quartzo podem estar em todo o grão, atingem tamanho de até 0,5mm. No
entanto, é mais comum, que as inclusões de quartzo estejam dispostas orientadas nas
bordas dos grãos de microclina, delimitando o seu crescimento cristalográfico, nesse caso o
núcleo é micropertítico. Os cristais inclusos nas bordas, são normalmente arredondados,
com tamanho médio em torno de 0,15mm. Raramente, observar-se a presença de
micropertita corroendo microclina.
Os cristais porfiríticos de plagioclásio são hipidiomórficos a xenomórficos,
menores do que o de microclina, e comumente zonados. As suas composições variam de
An
30
- An
40,
apresentam maclas polissintéticas segundo as leis da Albita, Periclina e
Albita/Carlsbad, e incluem quartzo, opaco, apatita, biotita e zircão. A microclina pode
recapiar o plagioclásio, formando textura antirapakivi (fotomicrografia 3).
Os cristais porfiríticos de quartzo tendem a serem arredondados e esponjosos.
São menores do que os de plagioclásio, e incluem raros cristais de microclina, biotita,
plagioclásio, apatita e zircão.
Os demais minerais presentes são semelhantes à aqueles descritos para as
rochas equigranulares e com tendência porfirítica.
Fotomicrografia 3 (ponto 51) - Cristal de microclina manteando plagioclásio, em
monzogranito porfíritico. LPX: 1mm = 3,6cm.
73
O fácies onde predomina a composição modal sienogranítica, apresenta
textura equigranular alotriomórfica a hipidiomórfica, com granulação fina a média (0,30 3,0 mm), com tendência porfirítica. Quando porfirítica, apresenta cristais porfiríticos de
microclina micropertítica, com tamanhos entre 5,0 - 6,0mm.
A mineralogia essencial deste fácies é constituída por microclina e microclina
micropertítica, quartzo, plagioclásio e biotita. Os minerais acessórios presentes mais
comuns são allanita, opacos e zircão, e mais raros apatita e rutilo, sendo os minerais
secundários sericita, clorita, muscovita e carbonato. Os contatos entre os minerais são
sinuosos ou retos.
A microclina ocorre em cristais xenomórficos, límpidos, com maclas
polissintéticas típicas (Albita/Periclina). Quando porfiríticos, ocorrem em cristais
hipidiomórficos, tabulares quadráticos ou alongados, e mostrando inclusões de cristais de
quartzo, biotita, plagioclásio, opaco e apatita ou mesmo inclusões de agregados da matriz.
O tamanho dos cristais inclusos variam entre 0,045 - 0,7mm.
O plagioclásio apresenta-se em cristais tabulares hipiomórficos, curtos ou
alongados, e em cristais xenomórficos, seus tamanhos atingem até 2,7mm, poucos
maclados segundo as leis da Albita e Albita/Carlsbad. As suas composições variam de
An28 - An32 (oligoclásio/andesina). Incluem raros cristais de quartzo, biotita, zircão e
apatita. Podem mostrar bordas com mimerquita ou albita nos contatos com microclina.
A biotita é vista em cristais hipidiomórficos, comumente isolados, com
tamanho em torno de 0,7mm. Mostram coloração marrom - avermelhada, e incluem raro
zircão, opaco e apatita. Formam raros agregados com opaco e apatita
O quartzo ocorre em cristais xenomórficos e ameboides, com extinção
ondulante variável, e com tamanhos variando entre 0,45 - 3,9mm. Incluem plagioclásio,
biotita, apatita, opaco, além de envolver porções da rocha tais como, agregados de biotita,
opaco e apatita.
Minerais opacos além de ocorrerem inclusos nas fases minerais descritas
acima, apresentam-se em cristais xenomórficos e hipidiomórficos, isolados e disseminados.
Os minerais acessórios zircão, allanita e apatita tendem ao idiomorfismo.
Allanita apresenta-se em cristais marrom - amarelados, por vezes zonados e pleocróicos.
Ocorrem disseminados, e com tamanhos variando entre 0,32 - 1,2mm. Podem apresentar
processo de metamitização.
74
Dos minerais secundários presentes, a clorita é derivada de biotita, a
muscovita deriva de microclina micropertítica e de plagioclásio, enquanto a sericita e o
carbonato derivam de plagioclásio.
Uma amostra que foi coletada de uma apófise deste granito, injetada nos
gnaisses encaixantes, em Mangaratiba, no estudo de lâmina delgada mostrou composição
modal visual sienogranítica. É equigranular de granulação fina a média (0,3 - 1,8mm).
Constituí-se essencialmente por microclina, quartzo, plagioclásio, e rara biotita. Os
acessórios presentes são opacos e apatita. Os secundários são clorita, sericita e carbonato.
4.3 Granito Porfirítico Conceição de Jacareí (grJ)
O estudo em lâmina delgada desta litologia, constou do exame de suas
matrizes, por serem rochas com matrizes de granulação grossas e com megacristais de
microclina. As rochas equigranulares leucocráticas que ocorrem associadas a este granito,
e interpretadas como diferenciados finais, foram aqui incluídas.
As matrizes das rochas porfiríticas e das rochas leucocráticas caracterizam-se,
por apresentarem composições modais predominantes monzograníticas (tabela 2, figura 2).
As matrizes mostram textura inequigranular, granulação fina a grossa,
variando em média de 0,45 - 9mm, e constituem-se pelo seguintes minerais essenciais:
microclina, plagioclásio, quartzo e biotita. Os minerais acessórios e os secundários
presentes são aqueles já citados para o granito anterior. A hornblenda pode ocorrer na
proporção de traço.
Os contatos entre os minerais presentes são sinuosos, planos e mais raros
consertais.
A microclina ocorre em megacristais centimétricos, hipidiomórficos, e
micropertíticos no núcleo. São poiquilíticos, com inúmeras inclusões de cristais
arredondados de quartzo e cristais prismáticos de plagioclásio, e mais raras de biotita,
opaco e apatita. As inclusões de quartzo atingem o tamanho de 0,5mm, enquanto que as de
plagioclásio chegam a atingir 2,3mm, com tamanho médio em torno de 1,3mm. os cristais
maiores mostram comumente bordas albíticas, com núcleo alterado e bordas límpidas. Os
cristais da matriz mostram poucas inclusões. São xenomórficos e micropertíticos.
Apresentam maclas polissintéticas típicas, por vezes combinada com Carlsbad.
75
O plagioclásio é um mineral restrito a matriz, pode atingir até 9 mm. Ocorre
em cristais prismáticos tabulares, hipidiomórficos, e com maclas polissintéticas ora bem
ora fracamente desenvolvidas, segundo as leis da Albita, Periclina e Albita/Carlsbad. As
suas composições variam de An27 - An40, oligoclásio a andesina. Apresentam poucas
inclusões, sendo as mais comuns opaco, apatita e biotita, e as mais raras de quartzo e
zircão. As zonações internas composicionais podem estar presentes nas composições mais
cálcicas, chegando até apresentar zonação oscilatória, múltipla (fotomicrografia 4), em
grãos que provavelmente são xenocristais. Podem apresentar mimerquita no contato com
microclina.
Fotomicrografia 4 (ponto 22) - Zonação oscilatória, múltipla em plagioclásio. LPX:
1mm = 1,5cm.
O quartzo apresenta-se em cristais xenomórficos e amebóides, com tamanhos
médios em torno de 7mm, raramente atingem 12mm. Normalmente, apresentam
microfraturas e extinção ondulante. Incluem parcial ou totalmente plagioclásio, microclina,
biotita e titanita.
A biotita é marrom - avermelhada, fortemente pleocróica. Seu tamanho
médio é em torno de 2,0mm. Ocorre em lamelas isoladas ou agrupadas em agregados, e
76
com inclusões de apatita, opaco, titanita, zircão e allanita. Os dois últimos, comumente
apresentam halos pleocróicos com a biotita.
Os minerais acessórios opacos, titanita, allanita, zircão e apatita, além de
ocorrerem inclusos em biotita ou em outros minerais essenciais, associam-se aos agregados
de biotita ou isolados. A titanita pode formar coroas em mineral opaco, e comumente
ocorre em cristais xenomórficos, com coloração marrom claro. O tamanho médio varia de
0,30 - 1,2 mm, raramente, atingem 2,0mm. Allanita, zircão e apatita ocorrem em cristais
com tendência ao idiomórfismo, enquanto os minerais opacos são vias de regra
xenomórficos.
A hornblenda ocorre raramente, como mineral traço, com coloração verde.
Apresenta-se em cristais prismáticos hipidiomórficos, com tamanhos em torno de 0,7mm,
dispostos agrupados em agregados.
Os minerais secundários mais frequentes são clorita, sericita e carbonato.
As rochas leucocráticas são normalmente equigranulares, a textura
predominante é granular hipidiomórfica, mas podem apresentar tendência porfirítica. As
equigranulares mostram granulação fina a média (0,3 - 2,7mm), enquanto as com tendência
porfirítica são inequigranulares, com granulação fina a grossa (0,3 - 7mm).
A mineralogia essencial constitui-se por microclina, quartzo, plagioclásio e
rara biotita. Os acessórios frequentes são opacos, apatita e zircão. Os minerais secundários
são sericita, clorita, e menos comum carbonato. Os contatos entre os minerais presentes são
retos, sinuosos ou menos comuns, consertais.
A microclina ocorre em cristais tabulares hipidiomórficos curtos ou
alongados, a mais raramente, xenomórficos. Apresentam maclas polissintéticas típicas em
Xadrez, às vezes combinada com Carlsbad. Mostram inclusões arredondadas de quartzo, e
mais raras de opaco, biotita, plagioclásio, apatita e zircão.
O plagioclásio é oligoclásio, com composições em torno de An27. Ocorre em
cristais tabulares hipidiomórficos ou xenomórficos, pouco maclados segundo as leis da
Albita, e mais raramente segundo Albita/Carlsbad. Incluem raros cristais de opaco, apatita,
zircão e biotita. Mostram comumente bordas albíticas no contato com microclina.
O quartzo apresenta-se em cristais xenomórficos e ameboidais, com raras
inclusões de opaco, apatita, zircão, plagioclásio e microclina.
A biotita ocorre na proporção de 2,0 - 4,5%, em cristais isolados, com
coloração marrom - avermelhada, bastante cloritizados.
77
Dos minerais acessórios presentes o mais comum é minerais opacos. São
mais frequentes ocorrerem em cristais xenomórficos e hipidiomórficos, e mais raramente,
idiomórficos, normalmente isolados.
4.4 Granodiorito Serra Grande (gdG)
As rochas que foram classificadas como granodioritos, mostram índice de cor
variando de 26 a 38, que corresponde aos seus minerais máficos (M), com um média em
torno de 30, portanto mesocráticas, segundo este índice. São também, rochas que
apresentam tanto a biotita como mineral máfico principal, e a hornblenda como traço,
como o par biotita - hornblenda ou ainda, intermediário entre os dois. Suas composições
modais (tabela 3, figura 2), caem preferencialmente no campo do granodiorito, embora
apresentem algumas amostras no campo do monzogranito e outras, no limite do campo do
granodiorito com o campo do quartzo monzodiorito.
A textura presente nestas rochas é preferencialmente granular hipidiomórfica
(fotomicrografia 5), podendo apresentar tendência porfirítica.
Fotomicrografia 5 (ponto 6 ) - Textura granular hidiomórfica, em granodiorito.
LPX: 1mm = 2,3cm.
78
A granulação varia de fina a média (0,4 - 4,0mm), com média em torno de
3,0 mm. As rochas que apresentam tendência porfirítica, mostram cristais porfiríticos de
plagioclásio, com tamanho médio em torno de 3,5mm, dispostos em matriz fina a média
(0,23 - 1,6mm), com textura granular.
Os minerais essenciais presentes são: plagioclásio, feldspato potássico
(micropertita e microclina), quartzo, biotita e + hornblenda. Clinopiroxênio pode ocorrer
como mineral traço. Os acessórios são opacos, titanita, apatita, allanita e zircão, enquanto
os secundários são carbonato, sericita, clorita e epidoto.
Os contatos entre as fases
minerais observados em lâmina delgada foram consertais, planos, sinuosos, e de reação
entre biotita e hornblenda ou entre plagioclásio e microclina (fotomicrografia 6).
Fotomicrografia 6 (ponto16) – Contatos consertais entre quartzo e plagioclásio e
de reação entre plagioclásio e biotita. LPX: 1mm =
9,1cm.
Dentre os minerais presentes o plagioclásio é o mineral mais abundante, e
ocorre como cristais tabulares e ripiformes, hipidiomórficos ou raramente xenomórficos,
com composições variando de An31 - An40
,
essencialmente andesina. Apresentam
geminações polissintéticas segundo as leis da Albita, Albita/Carlsbad e Periclina. Zonações
composicionais internas são frequentes, com zonação normal. Em algumas rochas, o
núcleo dos cristais mostram intensa inclusões de opaco e bordas límpidas. Atingem sempre
79
o máximo tamanho da rocha. Podem apresentar mimerquita no contato com feldspato
potássico. Quando porfirítico, ocorre em cristais isolados. As inclusões presentes são de
opaco, biotita, hornblenda, apatita prismática e acicular, quartzo, clinopiroxênio quando
presente na rocha, e mais raras de titanita e zircão.
O feldspato potássico mais frequente é micropertita. Microclina é mais rara.
Os cristais são xenomórficos e hipidiomórficos, e ocorrem interticialmente, substituindo ou
mantendo plagioclásio (fotomicrografia 7), parcialmente ou quase totalmente. Apresentam
geminações
polissintética típica
(Albita/Periclina),
incipiente
a
raramente
bem
desenvolvida. O tamanho dos cristais são finos a médios, frequentemente menores do que
os de plagioclásio. Mostram poucas inclusões, sendo as mais frequentes as de quartzo, em
cristais com formas variadas (cuneiformes, arredondadas ou xenomórficas), opacos, apatita
e plagioclásio (em pequenos cristais ripiformes ou tabulares), e inclusões mais raras de
biotita, hornblenda e clinopiroxênio.
Fotomicrografia 7 (ponto 5) - Micropertita manteando parcialmente plagioclásio,
mostrando ainda, cristais euedrais de biotita e
inclusões de apatita acicular, em feldspatos. LPX:
1mm = 9,1cm.
80
O quartzo ocorre em pequenos cristais xenomórficos, intersticiais ou ainda,
em cristais maiores de granulação média, amebóides, com forte extinção ondulante,
envolvendo os cristais de plagioclásio e microclina. As poucas inclusões presentes são de
plagioclásio, hornblenda, apatita, clinopiroxênio (quando presente), micropertita, e
inclusões mais raras de allanita e titanita
A biotita com coloração marrom - avermelhada intensa, fortemente
pleocróica, ocorre em cristais xenomórficos e hipidiomórficos, de granulação média,
isolados ou agrupados, e em cristais porfiríticos, atingindo até 2,7mm, normalmente com
inumares inclusões de apatita acicular (fotomicrografia 8), além de zircão, allanita, opaco,
quartzo, plagioclásio e titanita, o que confere ao cristal um aspecto de peneira.
Fotomicrografia 8 (ponto 30) - Cristal porfirítico de biotita, com inúmeras inclusões
de apatita acicular, e zircão. LPP: 1mm = 4,6cm.
A hornblenda mostra coloração verde a verde - amarronzado, e com
pleocroísmo. Ocorre em cristais prismáticos curtos, idiomórficos e xenomórficos, de
granulação fina a média (0,23 - 1,8mm), com média em torno de 0,9mm. Em algumas
lâminas verificou-se a presença de cristais geminados. Pode ocorre em agregados,
juntamente com cristais de opacos, titanita, plagioclásio, biotita e apatita. Observam-se
agregados onde, cristais de titanita e hornblenda envolvem-se mutuamente. Ocorre
81
também, em cristais isolados, por vezes esqueletais (fotomicrografia 9). Apresenta
frequente passagem para biotita parda simplectítica, intercrescida com a hornblenda da
qual deriva, liberando carbonato nesse processo (fotomicrografia 10). As inclusões
presentes e mais comuns são de apatita e opaco, e menos frequentes de plagioclásio,
quartzo e allanita.
Opacos (magnetita, ilmenita e pirita) ocorrem em cristais hidiomórficos e
xenomórficos, e raramente, idiomórficos, em fases isoladas ou intercrescidas, sempre
associados com minerais máficos.
A titanita é abundante, com percentual que atinge em média 3 %,, ocorrendo
normalmente em cristais de granulação fina, que raramente atingem até 1,8mm, variando
de idiomórficos a xenomórficos, apresentando coloração marrom claro, e fraco
pleocroísmo. Podem formar finos cordões em volta de plagioclásio ou coroas em opaco.
Associam-se a máficos ou ocorrem isolados. As inclusões mais frequentes são de apatita e
opaco.
Apatita e zircão ocorrem em cristais idiomórficos. O zircão ocorre em cristais
inclusos em biotita ou em minerais félsicos ou isolados, por vezes em bastões. A apatita é
abundante, com percentual entre 1% a 2%, ocorrendo em cristais prismáticos, inclusos em
minerais máficos e félsicos, e associados com agregados máficos, ou ainda, em cristais
aciculares, sempre inclusos em todas as fases presentes.
Allanita marrom - avermelhada ocorre em cristais normalmente de
granulação fina, atingindo até 1,2mm, hipidiomórficos a xenomórficos, inclusos em biotita
ou associados com esse mineral.
82
Fotomicrografia 9 (ponto16) – Hornblenda esqueletal. LPP: 1mm = 9,1cm.
Fotomicrografia 10 (ponto27) – Biotita simplectítica derivada de hornblenda,
intercrescida com a hornblenda da qual deriva.
LPP: 1mm = 9,1cm.
83
O clinopiroxênio quando presente, ocorre em cristais prismáticos curtos
hipidiomórficos e xenomórficos, com tamanhos de 0,2 - 0,9mm, e com coloração verdeclaro. Mostram-se dispostos em agregados com biotita e opaco, em núcleos de cristais de
hornblenda, e isolados (fotomicrografia 11). Alteração para carbonato na passagem para
hornblenda é comum.
Fotomicrografia 11 (ponto 92) - Cristais de clinopiroxênio verde claro, associados
Com biotita marrom avermelhada. LPP: 1mm =
3,6 cm.
Dos produtos secundários presentes, a sericita e o carbonato substituem o
plagioclásio. O carbonato pode ainda, estar associado a perda de estabilização de minerais
máficos. A clorita provém de biotita, enquanto epidoto deriva de plagioclásio ou ocorre
raramente, em cristais isolados.
As rochas granodioríticas que caem no campo do monzogranito, são aquelas
que foram consideradas em campo, como tendo uma origem provavelmente híbridas.
Mostram comumente textura porfirítica, e mais raramente equigranulares, hipidiomórficas.
Quando porfiríticas, apresentam entre ≅ 2% a 5% de cristais porfiríticos de microclina,
(1,5 -5,0cm), e de plagioclásio (7mm - 2,0cm), dispostos em matriz de granulação fina a
média (0,2 - 3,5mm), com textura granular
84
Fotomicrografia 12 (ponto 14) - Porfiros de plagioclásio em granodiorito porfirítico
De matriz fina, com textura granular. LPX: 1mm =
2,3cm.
Os cristais porfiríticos de microclina tendem ao idiomórfismo, e apresentam
maclas típicas segundo as leis Albita/Periclina, combinada com Carlsbad. Mostram
inúmeras inclusões de quartzo, além de plagioclásio, biotita e opaco.
Os de Plagioclásio são hipidiomórficos, e apresentam
geminação
polissintéticas segundo as leis da Albita e Albita/Carlsbad. Mostram inclusões de quartzo,
biotita, hornblenda, opaco, apatita e titanita.
4.5 Diques sin-intrusivos
Grande parte dos diques associados com os domínios definidos para o
complexo foram aqui interpretados como diques sin-intrusivos. São assim interpretados,
pois são rochas que não diferem das rochas do complexo, a não ser texturalmente, pois são
bem mais finas, sugerindo que as suas colocações ocorreram durante o evento de intrusão
do complexo, embora em campo, a não ser aquelas que preenchem fraturas, associadas
com a intrusão, as demais não verificou-se os contatos.
85
4.5.1 Diques de granito que se assemelham ao granito Mangaratiba
São essencialmente rochas que em campo, ocorrem como blocos associadas
ao granito porfirítico, representadas modalmente por monzogranitos e sienogranitos (tabela
4, figura 2).
Os monzogranitos mostram textura inequigranular, com tendência porfirítica,
granulação variando de fina a grossa (0,32 - 7,0mm), constituídos essencialmente por
microclina, plagioclásio, quartzo e biotita. Os minerais acessórios são opacos, titanita,
allanita, apatita e zircão, e os secundários clorita, sericita, carbonato além de rara
muscovita.
Os sienogranitos apresentam textura granular, granulação fina a média (0,60 4,5mm), são constituídos essencialmente por microclina, quartzo, plagioclásio, e biotita.
Os minerais acessórios são opacos, allanita, apatita, e zircão. Os minerais secundários são
clorita e sericita.
4.5.2 Diques de granodiorito
São rochas de diques que estão associados com o granito porfirítico
conceição de Jacareí, mostram composições modais preferencialmente no campo do
granodiorito, embora apresente duas amostras no campo do quartzo monzodiorito (tabela
6, figura 2).
A granulação varia com a espessura do dique. A textura pode ser porfirítica,
ou equigranular, com granulação fina a média. Os que preenchem fraturas mostram
foliação de fluxo bem pronunciada.
As que apresentam textura porfirítica, mostram pórfiros de plagioclásio, com
tamanhos médios, em matriz de granulação fina a muito fina.
Os pórfiros de plagioclásio são ripiformes e tabulares, e mostram maclas
polissintéticas segundo as leis da Albita e Albita/Carlsbad. Apresentam zonações
composicionais frequentes, e suas composições variam de An32 - An40. Os cristais tabulares
ocorrem isolados ou agrupados (fotomicrografia 13), mostrando pouca ou muita inclusões
86
de opaco, apatita, hornblenda, biotita e titanita. Os cristais ripiformes mostram inclusões de
opaco, na forma de uma fina poeira.
A matriz é constituída por plagioclásio, micropertita, quartzo, biotita e
hornblenda, e a textura é granular alotriomórfica. Os minerais acessórios são opacos,
titanita, apatita, allanita e zircão. Os secundários são sericita, carbonato, clorita e epidoto.
Os minerais félsicos da matriz mostram comumente, inclusões de apatita acicular e opaco.
Fotomicrografia 13 (ponto 14) - Pórfiros de plagioclásio agrupados (glomérulo),
com micro inclusões, em granodiorito pórfiro.
LPX: 1mm = 2,3cm.
Verificou-se a presença de intercrescimento gráfico entre micropertita e
quartzo, além da intensa presença de intercrescimento mimerquítico, em rocha de
granulação média de um possível dique ou megaenclave (ponto 39, foto14), sendo que
quase todo o quartzo presente na rocha está intercrescido. O plagioclásio mostra-se em
cristais ripiformes e tabulares, com intensa inclusão de opaco na forma de poeira. A
micropertita é rara, e ocorre intersticialmente.
87
Fotomicrografia 14 (ponto 39) – Intenso intercrescimento mimerquítico em rocha
de dique ou megainclusão. LPX: 1mm = 3,6cm.
4.5.3 Diques de Quartzo - Monzodioritos
São diques que estão associados a rocha granodiorítica. As composições
modais das três amostras coletadas caem no campo do quartzo monzodiorito (tabela 7,
figura 2), e uma com composição visual no campo do diorito
A rocha que preenche fratura, apresenta estrutura de fluxo, as demais são
isotrópicas. São equigranulares ou porfiríticas.
A rocha que apresenta textura porfirítica (fotomicrografia 15), apresenta
pórfiros de plagioclásio, biotita, clinopiroxênio, e raros de micropertita, dispostos em
matriz fina, com textura intergranular. Os contatos dos pórfiros com a matriz são
consertais. A relação pórfiros matriz é de aproximadamente 1 / 3.
Os pórfiros de plagioclásio ocorrem em cristais ripiformes e raramente,
tabulares, atingindo até 1,95mm, e mostram bordas com corrosão. Mostram-se isolados ou
agrupados, e a composição é An35. Apresentam maclas polissintéticas segundo Albita,
Periclina e Albita/Carlsbad, zonações frequentes, e inclusões de opaco, clinopiroxênio e
apatita.
88
Fotomicrografia 15 (ponto 30) - Textura pórfira em quartzo – monzodiorito pórfiro,
mostrado pórfiros de plagioclásio corroídos. LPX:
1mm = 3,6cm.
Os pórfiros de biotita são placóidais e xenomórficos, e mostram inúmeras
inclusões de apatita, opaco e clinopiroxênio, atingem até 1,40mm.
Os pórfiros de clinopiroxênio atingem tamanhos até 1,0mm. Ocorrem em
cristais prismáticos tabulares curtos ou alongados, com coloração verde - pálido, com sinal
ótico positivo em torno de 60o, e com inclusões de opaco. Podem mostrar substituição por
biotita, mostrando liberação de mineral opaco. Também, por vezes estão interdigitados
com biotita.
Os raros cristais porfiríticos de feldspato potássico (micropertita) atingem até
1,0mm, e tendem ao idiomórfismo.
A matriz apresenta granulação muito fina (≅ 0,2mm), os contatos entre os
minerais são essencialmente consertais e sinuosos. Constituí-se essencialmente por
plagioclásio, biotita, clinopiroxênio, hornblenda, quartzo, opacos e feldspato potássico. Os
acessórios presentes são apatita e titanita.
89
O quartzo é intersticial, ocorre em cristais ameboides, comumente incluindo
inúmeros cristais de clinopiroxênio, e parcialmente ou totalmente cristais ripiformes de
plagioclásio.
O plagioclásio ocorre em cristais ripiformes, idiomórficos ou em cristais
tabulares xenomórficos e subidiomórficos. O feldspato potássico é uma micropertita,
ocorre em cristais xenomórficos, intersticiais.
Clinopiroxênio
mostra-se
em
cristais
prismáticos
xenomórficos
e
hipidiomórficos, mostrando substituição total ou parcial por hornblenda verde intenso
ligeiramente marrom. A biotita apresenta-se em cristais tendendo ao idiomorfismo, com
raras ou sem inclusões.
Minerais opacos ocorrem como inclusões em todos os minerais além de
cristais individualizados, dispersos. A apatita ocorre em cristais aciculares, inclusos em
minerais essenciais ou em cristais isolados, atingindo até 0,39mm, arqueados.
Quando a rocha que apresenta estrutura de fluxo, cristais orientados de biotita
e hornblenda são observados. A granulação é fina (< 0,45mm), e a textura granular.
Constituí-se essencialmente por plagioclásio, biotita, hornblenda, feldspato potássico e
quartzo.
O plagioclásio ocorre em raros cristais subidiomórficos, ripiformes e
tabulares, atingindo 1,0mm, e em cristais xenomórficos. Mostram maclas incipientes
segundo as leis da Albita, Periclina e raramente, Albita/Carlsbad. Inclusões de hornblenda,
biotita, opaco, apatita e opaco são comuns. O feldspato potássico é uma micropertita,
ocorrendo em cristais xenomórficos.
A biotita é marrom - avermelhada e a hornblenda verde - intensa, ocorrem em
cristais subidiomórficos e xenomórficos.
Os minerais acessórios presentes são titanita, opacos, apatita e zircão. A
titanita é marrom claro, ocorre em cristais xenomórficos e subidiomórficos, isolados.
Zircão, apatita e opacos ocorrem como inclusões em outros minerais ou em cristais
isolados.
A outra rocha equigranular mostra textura granular xenomórfica (em
mosaico), com granulação fina em torno de 0,60mm. Constituí-se essencialmente por
plagioclásio, biotita, clinopiroxênio e hornblenda. Os acessórios presentes são apatita,
quartzo, zircão e opacos.
90
A biotita é vermelha, o clinopiroxênio é incolor, e a hornblenda derivada do
piroxênio é verde - intenso, ligeiramente marrom. O plagioclásio é andesina (An ≅ 36)
4.6 Diques de granito cinza (pós – intrusivos)
Estes diques foram aqui considerados como pós – intrusivos, porque cortam
as rochas do complexo e os gnaisses encaixantes. São rochas que mostram frequentemente,
uma foliação de fluxo bem desenvolvida. Suas composições modais caem dominantemente
no campo do monzogranito, e raras no campo do sienogranito (tabela 5, figura 2).
Sua mineralogia essencial é constituída por microclina, quartzo, plagioclásio
e biotita, os minerais acessórios presentes são opacos, allanita, apatita e zircão. Os minerais
secundários são clorita, sericita, carbonato e muscovita.
Predominam rochas de granulação fina, embora possam ter granulação
média. A textura é granular alotriomórfica ou sacaroidal, e raramente apresenta tendência
porfirítica. Os contatos entre os minerais são planos e interbolados.
As rochas com tendência porfirítica mostram matriz de granulação fina (0,10
- 0,9mm) a média (0,23 - 1,8), que correspondem a granulação das rochas equigranulares.
Os cristais porfiríticos são de microclina, e medem em torno de 1,6 - 3,2mm.
A microclina é límpida, e apresenta maclas típicas segundo Albita e Periclina
às vezes combinada com Carlsbad. O plagioclásio comumente, ocorre em cristais com
maclas polissintéticas fracamente desenvolvidas ou não maclados. Ambos apresentam
inclusões frequentes.
4.7 Enclaves
Foram coletados e analisados via microscópica três (3) enclaves do granito
Mangaratiba e três (3) do granito Porfirítico Conceição de Jacareí, sendo que do último só
em uma (1) amostra foi realizada contagem modal. Suas composições modais caem no
campo do granodiorito (tabela 8, figura 2).
Os enclaves mostram texturas que variam de pórfiras a inequigranular, com
tendência porfirítica. As matrizes mostram granulação fina, em torno de 0,6mm.
91
Os pórfiros são de plagioclásio, e atingem até 2,7mm. Ocorrem em cristais
tabulares e ripiformes. Apresentam zonações composicionais, com composições variando
de An32 - An40, e maclas segundo as leis da Albita, Periclina e Albita/Carlsbad. Ocorrem
isolados ou agrupados (fotomicrografia 16). Mostram poucas inclusões de opaco, apatita,
biotita, titanita e quartzo. Os provenientes de enclaves do granito Porfirítico, podem
mostrar microfraturas.
Fotomicrografia 16 (ponto 49) - Pórfiros ripiformes de plagioclásio, em enclave
microgranular, do grM. LPX: 1mm = 3,6cm.
As
matrizes
dos
enclaves
mostram
texturas
granulares,
contatos
predominantemente consertais para os provenientes de granito Porfirítico e planos para os
provenientes do granito Mangaratiba. O último mostrou uma das matrizes orientada por
fluxo, orientando cristais de biotita. Constituem-se predominantemente por plagioclásio,
quartzo, biotita, microclina e + hornblenda. Sendo os minerais acessórios a titanita, opacos,
apatita, zircão e allanita em traço, e os secundários sericita e carbonato.
Nas matrizes de enclaves do granito Mangaratiba, a hornblenda atinge 3% ou
pode estar ausente, enquanto nas de enclaves do granito Porfirítico este mineral atinge até
7%.
92
Em uma das matrizes proveniente de enclave do granito Mangaratiba
verificou-se a presença de cristais de opacos esqueletais, medindo de 0,7 - 1,4mm, com
inclusões de minerais da matriz.
Um dos enclave coletado em granito Porfirítico que foi estudado, mostrou
uma composição modal visual no campo do sienogranito. Trata-se de um allanita
sienogranito, com granulação fina a média (0,23 - 2,3mm), e com textura granular
hipidiomórfica.
Os seus minerais essenciais são microclina, plagioclásio, quartzo e biotita.
Como minerais acessórios apresenta allanita, opacos, apatita e zircão, e como secundário a
sericita.
O resultado de análise modal de 72 amostras que se encontram nas tabelas de
1 a 8 (anexo 1), estão plotadas no diagrama QAP (Le Maitre et al 1989) da figura 2. As
rochas mostram composições variadas: sienogranito, monzogranito, granodiorito e quartzomonzodioritos, definindo um “trend” cálcio-alcalino, médio potássico ou granodiorítico
(Lameyre & Bowen 1982).
As amostras do granito porfirítico Conceição de Jacareí com composições
modais, são aquelas em que a quantidade de megacristais de microclina micropertítica em
amostra de mão, não ultrapassava mais do 40% do volume total da rocha. Como foi
efetuado uma contagem visual na rocha, verificou-se que a contagem da matriz não ia
mudar a classificação da rocha. Como um todo, o corpo mostra megacristais atingindo até
60%, nesse caso a contagem da matriz, será diferente da contagem incluindo os
megacristais.
5.GEOQUÍMICA
Para o presente estudo foram selecionadas cinqüenta e cinco (55) amostras,
tratadas e analisadas quimicamente pelos métodos descritos anteriormente no item 1.4
obtendo-se as concentrações dos elementos maiores, menores e traços. As análise dos
elementos de terras raras, foram processadas em apenas dezenove (19) amostras.
As cinquenta e cinco (55) amostras foram assim selecionadas dentre os tipos
litológicos: doze (12) correspondem ao monzogranito e ao sienogranito de Mangaratiba,
cinco (5) de diques de granito Mangaratiba, oito (8) são de granito porfirítico Conceição de
Jacareí e de leucogranito, dezoito (18) de granodiorito Serra Grande, incluindo três (3) dos
termos que foram considerados híbridos, seis (6) de diques de granodiorito, duas (2) de
diques de quartzo monzodiorito, quatro (4) de enclaves microgranulares.
As amostras selecionadas para análises dos elementos de terras raras foram
distribuídas dentre os tipos litológicos selecionados acima, sendo três (3) de granito
Mangaratiba, uma (1) de dique de granito Mangaratiba, três (3) de granito porfirítico
Conceição de Jacareí, seis (6) de granodiorito Serra Grande, incluindo duas (2) de
granodiorito híbrido, duas (2) de diques de granodiorito, duas (2) de diques de quartzo
monzodiorito, duas (2) de enclaves.
Os resultados analíticos estão mostrados nas tabelas 9 a 14 (anexo1),
distribuídas pelos tipos litológicos descritos acima.
5.1. Análise dos dados
Os percentuais de SiO2 nas rochas do monzogranito (Mangaratiba e grJ) são
baixos, com teores entre 62 e 70 %. Os sienogranitos e leucogranitos, são félsicos, com
teores entre 70 e 73%73%, somente um leucogranito apresenta um teor bem acima.
97
98
Nas rochas granodioríticas e enclaves os valores são variáveis, entre 66 e 56%. São mais
baixos, entre 59 e 51%, nas rochas dos diques de granodiorito e de quartzo monzodiorito.
Os teores de Al2O3 para os granitos (grM e grJ), e para os diques de
granodiorito não variam, com valores em torno de 14% e de 15% respectivamente, em
torno de 17% para os diques de quartzo monzodiorito, e pouco variáveis nas rochas
granodioríticas e enclaves, entre 17 e 14 %.
As concentrações de Fe2O3 são altas em todas as amostras. Com teores entre
2,6 e 1,4% para os monzogranitos de Mangaratiba e grJ e entre 1,4 e 0,5% para os
sienogranitos e leucogranitos Os teores entre 4,4 e 2,7% são para os granodioritos e
enclaves, e os entre 5,4 e 3,3% para os diques de granodiorito e de qurtzo monzodiorito. Os
teores de FeO são variáveis nos granitos (grM e grJ) entre 3,8 e 0,35%, e nos granodioritos
e enclaves entre 4,6 e 2,2%. São menos variáveis e altos, com valores entre 5,4 e 3,5%,
para os diques de granodiorito, e valores mais altos de 5,4 e 6,6% para os diques de quartzo
monzodiorito.
O MgO apresenta teores entre 0,05 e 0,5% para os sienogranitos e
leucogranitos, nos monzogranitos de Mangaratiba e grJ são poucos variáveis entre 0,5 e
1,3%. Para os demais grupos os teores entre 1 e 4%, são mais variáveis.
As concentrações de CaO são poucas variáveis para os sienogranitos e
leucogranitos, com teores entre 1 e 1,8%. Os teores dos monzogranitos de Mangaratiba e
grJ são maiores, entre 2 e 3,5%,, e variáveis, entre 3,4 e 6,5%, para os granodioritos,
diques e enclaves.
O Na2O apresenta valores sempre baixos em toda a população analisada, com
teores entre 1,7 e 3 % ,enquanto o K2O é sempre alto entre 3 e 6,7%.
Os sienogranitos e leucogranito apresentam teores de TiO2 e P2O5, com
valores entre 0,1 e 0,6% e entre 0,1 e 0,2%, respectivamente. Os teores são anômalos para
as demais amostras dos grupos. Apresentam valores entre 0,7 e 2,5% para o TiO2, e entre
0,25 e 1,6% para o P2O5.
As amostras do Complexo analisadas quando comparadas com percentuais
médios de rochas semelhantes, descritas na literatura (Nockolds et al. 1978 e Backer 1983),
mostram enriquecimento em Ti, P, Fe, e K, valores mais altos para de CaO e
empobrecimento em Na. São elevadas as razões de FeOt/(FeOt+MgO), K2O/Na2O e
variáveis as de FeO/Fe2O3, tendo valores pouco acima e pouco abaixo da unidade e
valores muito acima da unidade para duas amostras do sienogranitos. Os valores anômalos
99
em TiO2 são devidos a presença nas rochas de titanita e ilmenita, além deste elemento
poder estar contido na biotita e magnetita. Os valores de P2O5 devem-se a presença de
apatita na maioria das amostras. Os valores mais altos de Fe2O3 e o FeO devem-se a
presença de biotita, hornblenda, magnetita, além de ilmenita e pirita. O enriquecimento em
K2O deve-se nas rochas dos granitos (grM e grJ) à ocorrência de feldspato potássico, nas
rochas granodioríticas, diques e enclaves deve-se também, à constante presença de biotita
que nessas rochas atingem percentuais mais altos e secundariamente a hornblenda.
Os resultados de análise normativa encontram - se nas tabelas 15 a 20
(anexo 1). Todas as amostras mostram quartzo normativo à semelhança das análises
modais, sendo portanto todas as amostras saturadas em sílica. A maioria das amostras do
granito Mangaratiba, diques e granodiorito apresentam córindon normativo < 1. Nas
restantes este valor é superior a unidade.
Quanto aos elementos traços observa-se enriquecimento nos elementos
litófilos de grande raio iônico LILE (Ba, Rb, Sr), nos elementos de terras raras leves LREE
(La, Ce, Nd e Sm) e nos elementos de alto campo energético HFSE (Zr, Y e Nb), além de
Ga, em relação à crosta superior atual (Taylor e McLennan 1985). As rochas
granodioríticas, diques de quartzo monzodiorito e diques de granodioritos mostram
maiores concentrações de Ba e Sr e menores percentagens de feldspato potássico,
indicando que o Kd é maior para o plagioclásio (Sr e Ba) e biotita (Ba) do que para o
fedspato potássico.
Nos diagramas de Harker (1909) das figura 3, usados para verificar o
comportamento dos elementos maiores, menores e traços plotados contra a sílica,
obtiveram-se “trends” de diferenciação bem definidos e contínuos para os óxidos MgO,
CaO, Fe2O3T, K2O, TiO2 e P2O5, e pouco definido para o Na2O. Excetuando o óxido de
potássio que mostra correlação positiva com a sílica os demais são negativos. O Al2O3 tem
baixa correlação, porém também de tendência negativa. No diagrama QAP observa-se um
pequeno “gap” entre as rochas graníticas e as rochas granodioríticas, que nos diagramas de
variações refletem um pequeno “gap” entre 60-61% de sílica, sugerindo que dois magmas
podem ter participados no processo de formação das rochas do complexo. A presença de
“trends” bem definidos, para vários óxidos segundo a literatura por exemplo, Wilson
(1989) indica que essa correlação linear pode estar relacionada a processos de cristalização
fracionada e não modificada por contaminação crustal extensiva. Porém chama a atenção
no entanto, para o fato que tais “trends” podem ser resultantes de uma homogeneização de
100
todos os membros de uma série plutônica, quando modificada por contaminação crustal.
A variação dos elementos traços (figuras 4 e 5) com relação a sílica mostra
“trends” de diferenciação mais bem definidos para o Rb, Sr, Co, V, Cu e Zn, menos
definidos para o Ba, Y, Nb, Cr e Ni. As correlações positivas são com Nb, Y e Rb, as
demais são negativas. O Zr, Ga e Li mostram dispersão. Observe como os monzogranitos
de Mangaratiba mostram – se enriquecidos em Zr.
101
4
7
MgO
6
CaO
3
5
2
4
2
1
1
0
15
0
20
Fe2O3T
Al2O3
18
10
15
5
13
10
0
7
4
6
Na2O
3
5
K2O
4
2
3
1
2
3
2.0
TiO2
P2 O5
1.5
2
1.0
1
0.5
0
0.0
50
55
60
65
SiO2
70
75
50
55
60
65
70
SiO2
FIGURA 3 - Diagrama de Harker (1909) com os elementos maiores
maiores e menores das rochas do Complexo Granítico
Mangaratiba - Conceição de Jacareí.
(Símbolos como os da FIG. 2)
75
102
100
4400
Ba
90
Y
80
3300
70
60
2200
50
40
1100
30
20
0
10
60
350
50
Nb
Rb
280
40
210
30
140
20
10
70
0
900
0
30
Zr
700
Ga
500
20
300
100
2000
Sr
10
50
1500
55
60
65
70
75
SiO2
1000
500
0
50
55
60
65
70
75
80
SiO2
FIGURA 4 - Diagrama de Harker (1909) com elementos traços das
rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição
de Jacareí.
(Símbolos como os da FIG. 2)
80
103
200
75
Cr
V
60
150
45
100
30
50
15
0
0
30
50
Ni
Cu
40
20
30
10
20
10
0
30
Co
0
20
200
Zn
10
150
0
70
100
60
Li
50
50
40
0
50
30
55
60
65
70
75
SiO2
20
10
0
50
55
60
65
70
75
80
SiO2
FIGURA 5 - Diagrama de HARKER (1909) com os elementos traços
das rochas do Complexo Granítico de Mangaratiba Conceição de Jacareí.
(Símbolos como os da FIG. 2)
80
104
Para se obter uma classificação química das amostras utilizou-se o diagrama
R1 x R2 (FIGURA 6) de LA ROCHE et al. (1980), e o diagrama normativo ANOR x Q’
(FIGURA 7) de STRECKEISEN & LE MAITRE (1979). O diagrama R1 x R2 utiliza
todos os óxidos maiores, formadores dos minerais félsicos e máficos, diferenciando da
composição modal e normativa que utiliza só os félsicos, o que leva a uma classificação
mais ampla das amostras nesse diagrama, mostrando amostras no campo do diorito,
tonalito, monzodiorito, granodiorito e granito. No diagrama normativo as amostras
mostram classificações mais próximas da classificação modal, embora apresente rochas no
campo dos quartzo –monzonitos, que o diagrama modal não apresenta.
d io rito
m onzon ito
m onzod io rito
to n a lito
q u a rtz o
m o n z o n ito
g ra n o d io rito
g ra n ito
F IG U R A 6 - D ia g r a m a m u ltic a tiô n ic o R 1 X R 2 , c la s s ific a ç ã o
q u ím ic a d e r o c h a s p lu tô n ic a s , d e L a R o c h e e t
a l. 1 9 8 0 , a p lic a d o à s ro c h a s d o C o m p le x o
G ra n ític o d e M a n g a r a tib a - C o n c e iç ã o d e J a c a r e í.
(S ím b o lo s c o m o o s d a F IG . 2 )
105
50
45
(3a)
(3b)
(4)
Q’ = Q/(Q+Or+Ab+An)
40
35
30
25
20
15
(8*)
10
(9*)
5
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
An Or = An x 100/(An+Or)
(3a) Sienogranitos
(3b) Monzogranitos
(4) Granodioritos
(8*) Quartzo - Monzonitos
(9*) Quartzo - Monzodioritos
FIGURA 7 - Diagrama An Or versus Q’ de STRECKEISEN
& Le MAITRE (1979), aplicado às rochas do
Complexo Granítico ,Mangaratiba - Conceição
de Jacareí.
(Símbolos como os da FIG. 2)
.
Quando plotadas as análises das amostras no diagrama Rb-Ba-Sr da figura
8, proposto por El Bouseily & EL Sokkary (1975) verifica-se que a maioria das amostras
estão localizadas preferencialmente no campo dos granitos anômalos, as restantes caem no
campo do quartzo-dioritos, caracterizando o enriquecimento em Ba e Sr. Os autores
consideram como granitos anômalos aqueles formados por metassomatismo ou com íntima
associação com as encaixantes. Esse diagrama, permite comprovar a hipótese de que as
rochas do complexo teve contaminação crustal, e possivelmente ocorreu uma
homogeneização de todas as rochas, como postulado por Wilson (1989), para gerar
“trends” bem definidos nos diagramas de Harker (1909).
106
Gr
ani
tos
nor
ma
is
Gr
an
ito
s
for
tem
ent
ed
ife
re
nci
ad
os
Rb
Granitos anômalos
Granodioritos
Trend de Diferenciação
Dioritos
Quartzo-Dioritos
Ba
Sr
FIGURA 8 - Diagrama Rb - Ba - Sr de El Bouseily & EL Sokkary (1975)
aplicado às rochas do Complexo Granítico Mangaratiba Conceição de Jacareí.
(Símbolos como os da FIG. 2)
A maioria das rochas analisadas apresentou córindon normativo, indicando
que o valor de Al2O3 > Na2O3 + K2O + CaO, na maioria das amostras. Quando plotadas
em diagramas de propoções moleculares das figuras 9 e 10, de Loisele & Wones (1979) e
de Rapela & Caminos (1987) respectivamente, verifica-se que a maioria das amostras são
metaluminosas, principalmente as rochas granodioríticas e diques das mesmas. O granito
Mangaratiba e o granito porfirítico Conceição de Jacareí apresentam amostras nos campos
metaluminoso
e
peraluminoso,
enquanto
essencialmente no campo dos peraluminosos.
que
as
rochas
leucograníticas
caem
107
CaO
Metaluminoso
Peralcalino
Peraluminoso
Al2O3
Na2O+K2O
Al2O3/K2O+Na 2O (prop.molecular)
FIGURA 9 - Diagrama Na2O+K2O - CaO - Al2O3 (proporção
molecular) de Loisele & Wones (1979).
3.0
Metaluminoso
Peraluminoso
2.4
2.0
1.6
1.2
Peralcalino
0.8
0.4
0.5
1.0
1.5
2.0
Al203 / K2O+Na2O+CaO ( (prop. molecular)
FIGURA 10 - Diagrama segundo Rapela & Caminos
(1987). Aplicado às rochas do Complexo
Granítico Mangaratiba - Conceição de
Jacareí.
(Sí mbolos da FIG. 2)
108
O diagrama de minerais característicos (FIGURA 11) de Debon & Le Fort
(1983), utiliza todos os óxidos maiores, separa rochas do domínio peraluminoso do
domínio metaluminoso, apresenta divisão em seis setores com seus minerais teóricos em
cada divisão e separa também, três associações magmáticas principais, definidas pelos
autores. As amostras quando plotadas nesse diagrama formam um “trend” evolutivo
semelhante a associação magmática cafêmica, que representa para os autores um material
de origem híbrida, ao mesmo tempo mantélico e crustal continental, e estão distribuídas
preferencialmente nos setores II, III e IV do diagrama.
100
Do
I
m
ín
io
CAFEM
>M
u
III
no
Bi
mi
50
u
ral
so
Bi +......
0
Do mínio
A=Al-(K+Na+2Ca)
M
Pe
u
>
Bi
II
IV
-50
B i+
x ...
M
Cp
..
V
o so
VI
px +
m in
-100
+O
e ta
lu
Cpx+Am+Bi.....
Am
-150
0
50
100
150
200
250
300
B =Fe+Mg+Ti
FIGURA 11 - Diagrama dos minerais característicos de Debon & Le
Fort (1983). Os parâmetros A e B são expressos em
milicátions. As abreviações presentes são Am, anfibólio;
Bi, biotita; Mu, muscovita; Opx, ortopiroxênio e Cpx,
clinopiroxênio. Com discriminação do tipo de associação
magmática cafêmico (CAFEM). Aplicado às rochas do
Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí.
(Símbolos como os da Fig. 2)
109
Chappel & White (1974) estabeleceram uma série de características
químicas para separar granitos tipos I e S. O diagrama (FIGURA 12) de Chappel & White
(op.cit.), mostra a maioria das amostras no campo do granito tipo I, com mol Al2O3 /
(Na2O + K2O + CaO ) < 1.1. No diagrama (FIGURA 13) de Front & Nurmi (1987), que é
consequência da definição original de Chapell & White (op.cit), a maioria está plotada no
campo do granito tipo S, com baixos valores de Na2O.
Ishihara (1977), separa a série magnetita que corresponde a granitos do tipo I
da série ilmenita que corresponde a granitos tipo S e I. As amostras se dispõem nesse
diagrama da figura 14, preferencialmente no campo da série magnetita, ou seja no campo
dos granitos tipo I.
A presença na população de amostras peraluminosas, com córindon
normativo >1% e de amostras metaluminosas com ausência de córindon normativo ou
quando presente < 1%, tendo no entanto a grande maioria baixo teor de óxido de sódio,
sugere que o magmatismo é híbrido, corroborando a definição de Debon & Le Fort (1983)
e de El Bouseily & Sokkary (1975), o que na definição de Chappel & White (op. cit.), não
são distintivas, apresentando características de granitos tanto do tipo I como do tipo S.
Mol Al2O3/(Na2O + K2O + CaO)
2
Tipo-s
1
Tipo-I
0
50
60
70
80
SiO2
FIGURA 12 – Diagrama SiO2 X Al2O3/(Na2O + K2O + CaO)
de Chappel & White (1974), aplicado às rochas
do Complexo Granítico Mangaratiba –
Conceição de Jacareí.
(Símbolos como os da FIG. 2)
110
Tipo-I
Na O
4
2
Tipo-S
3
2
1
2
3
4
5
6
7
K2O
FIGURA 13 – Diagrama Na222O
O vveerrssuuss K
K222O
O (1977) de Front &
Nurmi (1987), aplicado às rochas do Complexo
Granítico Mangaratiba – Conceição de Jacareí.
5
série ilmenita
FeO / Fe O3
4
2
3
2
1
série magnetita
0
50
60
70
80
90
100
ID = q + or +ab
FIGURA 14 – Diagrama FeO / Fe2O3 versus o índice de diferenciação
(ID) de Ishihara (1977), aplicado às rochas do Complexo
Granítico Mangaratiba – Conceição de Jacareí.
(Símbolos como os da FIG.2)
111
O diagrama da figura 15, de Peacock (1931) separa diversas suítes ígneas
com base nos óxido de sódio, potássio, cálcio e óxido de sílica. O ponto de interseção das
duas retas de regressão, formadas por Na20 + K2O versus SiO2 e outra formada por CaO
versus SiO2, define o índice alcalicálcico, que discrimina o magmatismo das suítes do
diagrama. As amostras do complexo mostram um índice alcalicálcico em torno de 55,5%
de sílica, caraterizando-o como alcalicálcico.
10
ÁLCALICÁLCICO
CÁLCICOÁLCALINO
Na2O+K2O
CÁLCICO
8
6
4
2
CaO
0
50
55
60
65
70
75
80
SiO2
FIGURA 15 – Diagrama Na2O+K2O, CaO versus SiO2 de
Peacock (1931), aplicado às rochas do
Complexo
Granítico Mangaratiba –
Conceição de Jacareí.
(Símbolos como os da FIG.2)
A amostras foram plotadas em diagramas que utilizam K2O versus SiO2 e
K2O versus Na2O, que são usados para discriminar a série cálcio-alcalina em função desses
óxidos, como pode ser visto na figura 16. No primeiro diagrama os limites foram baseados
nos limites estabelecidos por Peccerillo & Taylor (1976), onde as amostras plotam acima
da série cálcio-alcalina alto-K, indicando valores de K2O bem superiores. No segundo
digrama de Le Maitre (1989), as amostras se dispõem no campo fortemente potássico,
demostrando mais uma vez o forte enriquecimento em K.
112
7.0
a
6.0
K2O
5.0
Alto-K
4.0
3.0
médio-K
2.0
baixo-K
1.0
49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75
SiO2
7
b
K
6
K2O
5
nK
4
3
nNa
2
1
2
3
4
Na2O
FIGURA 16 - (a) Diagrama SiO2 X K2O de Peccerillo & Taylor
(1976) e ( b) diagrama de Le Maitre (1989) com os
campos K (fortemente potássico); nK (potássico
normal); nNa (sódico normal), aplicado às rochas
do Complexo Granítico Mangaratiba Conceição de
Jacaraí.
(Símbolos como os da FIG. 2)
5
113
Para corroborar a afirmativa acima as amostras foram plotadas no diagrama
de Rogers & Greenberg (1981) (FIGURA 17), utilizado pelos autores para separar rochas
cálcio-alcalina de alcalinas. Verifica-se que, as rochas granodioríticas e enclaves se
distanciam do campo dos batólitos cálcio-alcalinos, e que as rochas mais acidas se
encontram dentro do campo dos álcali granitos pós- orogenéticos definidos pelos autores,
denotando uma evolução maior em relação as rochas cálcio-alcalinas.
80
B atólitos
C álcioalcalinos
SiO 2
70
Á lcali
granitos
60
50
-2
-1
0
1
2
L og (K 2O / M gO )
F IG UR A 17 - D iagram a L og (K2O / M gO ) X SiO 2 segundo Rogers &
G reenberg (1981) aplicado às rochas do Com plexo
M angaratiba - Conceição de Jacareí.
(Sím bolos com o os da F IG . 2)
Whalen et. al. (1987) utilizam elementos traços e maiores para discriminar
granitos alcalinos dos granitos félsicos fracionados. Nos diversos diagramas propostos
pelos autores representados na figura 18 (a-d), verifica-se em todos os diagramas que as
amostras se posicionam distantes dos campos propostos pelos autores para os granitos
félsicos fracionados e não fracionados do tipo I e S (cálcio – alcalinos), embora não se
114
caracterizem como típicos granitos A, indicando mais uma vez que são mais evoluídos do
que os granitos cálcio – alcalinos, como também os enriquecimentos em Ce, Y, Nb e Zr
100
100
c
a
10
10
Rb/Ba
Feo*/MgO
A
FG
1
A
0.1
OGT
.01
100
1
1000
100
2000
Zr+Ce+Y
A
100
10
d
FG
A
Nb
(K2O+Na 2O) / CaO
b
OGT
S
10
I
1
.8
50
100
1000
Zr+Nb+Ce+Y
2000
1
1
10
1000*Ga/Al
FIGURA 18 - (a e b) Diagramas Zr + Nb + Ce + Y versus FeO*/MgO e
(K2O + Na2O) / CaO, com os campos: FG = campo dos
granitos félsicos fracionados; OGT= campo dos granitos
I e S não fracionados; A= granitos do tipo A , (c) diagrama
Zr+Ce+Y versus Rb/Ba, com o campo A= campo do granito
A e (d) diagrama 1000*Ga/Al versus Nb, com o campo
A = campo do granito A; S e I representam médias
composicionais de granitos S e I respectivamente, segundo
Whalen et. Al. (1987). Aplicado às rochas do Complexo
granítico Mangaratiba -Conceição de Jacareí.
(Símbolos como os da FIG. 2)
115
As curvas de terras raras normalizadas para o condrito de Taylor &
McLennnan (1985) estão apresentadas na figura 19. Os padrões de distribuição dos ETR
mostram-se enriquecidos e medianamente fracionados para todas as amostras. Observandose maior fracionamento das terras raras leves, indicando provavelmente fracionamento de
apatita. Sendo pouco fracionados as pesadas, indicando menor fracionamento de
clinopiroxênio ou hornblenda ou ainda biotita. O fracionamento medido pela razão
(Lan / Ybn ) é da ordem de 23 - 42 para os diques, granodioritos, enclaves, granito
porfirítico Conceição de Jacareí e monzogranito Mangaratiba. As anomalias de európio
(Eu) são muito pouco ou pouco pronunciadas, com valores da ordem de 0,88-0,62 para as
rochas de diques, granodioríticas e enclaves. Para as rochas monzograníticas pertencentes
aos domínios do granito Mangaratiba e do granodiorito e para as do granito porfirítico
Conceição de Jacareí esses valores crescem para 0,59 –0,43, indicando maior
fracionamento de plagioclásio. Os sienogranitos de Mangaratiba apresentam padrão de
terras raras bastante diferente do padrão geral das demais rochas, com anomalia de Eu bem
mais pronunciada, com valores em torno de 0,3, além de apresenta maior fracionamento
das terras raras com valores da razão (Lan / Ybn ) da ordem de 85 e 129, e um
fracionamento maior das terras raras pesadas (HREE), onde o plagioclásio, biotita ou ainda
zircão estariam envolvidos nos processos de fracionamento. Verifica-se de um modo geral
que ocorre aumento das terras raras leves com a diferenciação, as terras raras totais
(Σ ETR) porém não mostram essa mesma relação direta. Nas rochas analisadas observa-se
que o coeficiente de partição das terras raras leves é maior para a allanita pois as rochas
mais ricas em allanita, são as mais enriquecidas em terras raras leves. Nas rochas dos
granitos (Conceição de Jacareí e Mangaratiba) o zircão também pode ter participado do
fracionamento de terras raras pesadas. As rochas do monzogranito de Mangaratiba são as
que apresentam maior conteúdo de terras raras totais (Σ ETR) do conjunto, seguida do
sienogranito Mangaratiba, do granito porfirítico Conceição de Jacareí e do granodiorito.
Entre as rochas de cada domínio verifica-se em relação ao índice de diferenciação (ID): no
domínio do granodiorito, no geral o conteúdo de (Σ ETR) aumenta com o ID, enquanto que
nos domínios dos granitos Mangaratiba e Conceição de Jacareí o conteúdo de (Σ ETR)
diminui com o aumento do ID, porém verifica-se que as terras raras pesadas (HRRE)
diminuem muito mais do que as terras raras leves (LRRE), indicando maior fracionamento
de zircão ou biotita, o fracionamento de apatita e um enriquecimento de allanita.
116
500
a
b
c
100
10
1
600
500
d
e
100
100
10
10
1
1
La
La Ce NdSmEuGd Dy Ho Er Yb Lu
Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu
amostras / Chondrite
1000
100
10
1
La
Ce
Nd
Sm
Eu
Gd
Dy
Ho
Er
Yb
Lu
FIGURA 19 - Distribuição dos padrões de terras raras, normalizadas
segundo o condrito de Taylor & McLennam (1985) para
as rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição
de Jacareí. a) padrões de diques; b) de granodioritos; c) de
enclaves; d) de rochas porfíriticas; e) de granito Mangaratiba
e all sienogranito; f) o conjuto.
(Símbolos como os da FIG. 2)
117
5.2. Discriminação Tectônica
Diversos autores usam elementos traços, de terras raras ou mesmo elementos
maiores para discriminar ambiência tectônica, e alguns critérios foram selecionados e
aplicados para as rochas do Complexo.
Petro et al (1979) utilizam o diagrama AFM para distinguir séries plutônicas
compressionais que se caracterizam por formar um “trend” perpendicular ao lado FM,
enquanto que nas extensionais esses ”trends” são paralelos ao lado FM e AF. Como podese verificar na figura 20, as amostram plotadas mostram pouca perpendicularidade com o
lado FM. Segundo esses autores outra característica de distinção entre os dois regimes
tectônicos é a distribuição de frequência dos valores do índice de diferenciação (ID) de
Thornton & Tutle (1960), que no ambiental compressional são unimodais, com moda
intermediária, enquanto que no ambiente extensional, a distribuição é bimodal, com moda
ácida e moda básica. As rochas do Complexo neste contexto são unimodais. Ainda um
ultimo parâmetro usado por esses autores é o índice “alkali- lime” (“calc-alkaline index”),
em que as séries extensionais apresentam-se no intervalo de 50-56. As amostras do
complexo mostram tal índice igual a 55,5, embora tomando-se em consideração os outros
parâmetros, as rochas do complexo apresentam características de ambas as séries.
A figura 21, diagrama log CaO/(Na2O+K2O) versus SiO2 de Brown (1982),
foi construído usando várias suítes plutônicas e vulcânicas, de diferentes idades, para
comparar e separar os ambientes tectônicos de suítes com tendências cálcio-alcalinas e
alcalicálcicas. Os “trends” traçados para comparar com as rochas do Complexo,
representantes de ambientes extensionais e álcali-cálcicos, de arcos maduros, são os dos
granitos alcalinos: FSR (Granitos Rapakivi da Escandinávia e Finlândia), NIG (Granitos
Jovens da Nigéria) e HEB (Granitos Terciários da Grã Bretanha) e representantes de
ambiente compressionais e cálcio-alcalinos, de arcos continentais normais são: SN
(Bátolito de Serra Nevada), SWF (tonalitos proterozóicos do sudoeste da Finlândia) e BG
(Bátolito proterozóico de Ben Ghema, Líbia). As amostras do complexo plotadas nesse
diagrama, mostram um “trend” que se dispõe entre os ambiente extensionais e
compressionais. Observa-se que as amostras de diques, do granodiorito, os alanita
sienogranitos e uma amostra do leucogranito se posicionam próximo aos trends
extensionais, enquanto a maioria das amostras do monzogranito Mangaratiba e granito
118
porfirítico de Conceição de Jacareí se posicionam entre os limites dos “trends” cálcioalcalino e álcali-cálcico, indicando uma mudança de ambiente compressional para
extensional.
F
C
E
E
M
A
FIGURA 20 - Diagrama AFM indicando tipos compressionais (C)
e extensionais (E) de séries plutônicas, segundo Petro
et. al. (1979), aplicado às rochas do Complexo Granítico
Mangaratiba - Conceição de Jacareí.
(Símbolos como os da FIG. 2)
119
0.5
NIG
HEB
SWF
SN
FSR
BG
Log CaO \(K2O+Na 2O)
Mg-J
0.0
-0.5
-1.0
45
50
55
60
65
70
75
80
SiO2
FIGURA 21- Diagrama Log CaO/(K2O+Na2O) versus SiO2 de Brown
(1982), aplicado às rochas do Complexo Granítico
Mangaratiba - Conceição de Jacareí. Os ‘‘ trends”
apresentados são: FSR, Granito rapakivi da
Escandinávia e Finlândia; NIG, Granitos jovens da
Nigéria; HEB, Granitos terciários da Grã - Bretanha;
Mg-J, granitos do Complexo; SN, Batólito de Serra
Nevada; SWF, Tonalitos proterozóicos do sudoeste
da Finlândia; BG, Bátolito proterozóico de Bem
Ghnema, Líbia.
(Símbolos como os da FIG.2)
Pearce et. al. (1984) utilizando elementos traços de rochas do Fanerozóico
coletadas em ambientes tectônicos conhecidos, apresentam diagramas empregando
elementos traços normalizados para os granitos de cadeia oceânicas (ORG), e diagramas Y
versus Nb e Rb versus Y + Nb, para discriminar granitos sin-colisionais (Syn-COLG),
granitos intraplaca (WPG), granitos de arco-vulcânico (VAG) e granitos de cadeias
oceânicas (ORG). As amostras quando plotadas nos diagramas a e b da figura 22, se
posicionam em ambos os diagramas, preferencialmente no campo dos granitos intraplaca
(WPG). A localização das amostras nos diagramas, também se dá dentro do limite do
campo dos granitos pós-colisionais, intermediário entre o Syn-COLG, VAG e WPG. Os
120
próprios autores chamam a atenção para o fato de que tais rochas podem apresentar tanto
características de granitos gerados em arco como em condição intraplaca, dependendo da
composição do manto superior (de composição intra placa ou arco vulcânico).
1000
a
WPG
100
Nb
VAG+
Syn-COLG
10
ORG
1
1
10
100
1000 2000
Y
2000
b
1000
Syn-COLG
WPG
VAG
ORG
100
Rb
10
1
1
10
100
1000 2000
Y+Nb
FIGURA 22 - Diagramas a e b de acordo com PEARCE et al (1984),
com os campos: SYN-COLG- granitos sin-colisionais;
WPG - granitos intraplaca ; VAG - granitos de arco
vulcânico; ORG - granitos de cadeias oceânicas.
Aplicados às rochas do Complexo Granítico
Mangaratiba - Conceição de Jacareí.
(Símbolos como os da FIG. 2 )
121
Nas figuras 23 e 24, a primeira normalizada para os granitos de cadeia
oceânicas (ORG) de Pearce et. al. (1984) e a segunda para os basaltos de cadeias meias
oceânicas (MORB) de Pearce (1983) vê-se que todos os padrões de elementos traços são
semelhantes aos granitos cálcio-alcalinos de arco, porém verifica-se que os valores dos
elementos
normalizados
são
extremamente
enriquecidos.
Apresentam
valores
aproximadamente iguais e enriquecidos para o Rb e o Ba. Os allanita granitos mostram
maior enriquecimento em Rb e os diques mostram maior enriquecimento em Ba. Todas os
padrões mostram enriquecimento em Ce e Sm em relação aos elementos adjacentes. A
primeira figura mostra anomalias negativas de Nb e Zr, e a segunda figura apresenta
anomalias negativas de Nb, Ti e P. As amostras de diques não mostram anomalia para o P.
As anomalias negativas de Ti, P e Zr, provavelmente refletem fracionamento de óxidos,
apatita e zircão respectivamente, enquanto a de Nb é uma feição comum de rochas
formadas em ambiente de margem destrutiva e de fusões derivadas de ou contaminadas
pelo arco crustal (Whalen et. al. 1988).
As rochas do Complexo mostraram enriquecimento em Y, Nb e Rb à semelhança
dos granito intraplaca. O diagrama de Brown (1982) indica um ambiente evoluindo de
compressivo para distensivo, e em vários diagramas discriminatórios vistos anteriormente,
sempre é caracterizado como transicional, entre típico granito I e granito A. Porém, os
elementos traços e de terras raras normalizados, mostram uma assinatura de um
magmatismo relacionado à subducção. O enriquecimento em terras raras leves (LREE) e
LILE, é proposto na literatura como indicação de manto enriquecido nesses elementos,
metassomatizado previamente pela subducção (Harris et al., 1986; Tatsumi et. al., 1989;
McCullonch & Gamble 1991; Janasi et al. 1993; Ludka et.al. 1997). A presença de
população de rochas com assinatura de origem essencialmente crustal, que também
mostram enriquecimento, sugere uma crosta enriquecida para a região. Sendo uma crosta
enriquecida, ela poderia também contribuir para o enriquecimento em Rb e LILE nas
demais rochas do complexo.
122
100
100
a
b
10
10
1
1
.1
.1
100
200
10
d
100
amostras/ORG
amostras/ORG
c
10
1
1
.1
0.2
K Rb Ba
Nb Ce
Zr SmYYb
K Rb Ba
Nb Ce
Zr SmY Yb
FIGURA 23 - Padrões de elementos traços normalizados segundo
granito de cadeias oceânica (ORG) de Pearce et al. (1984)
para rochas do Complexo Granítico Mangaratiba Conceição de Jacareí; assim subdivididos: a) leucogranitos
b) de granito Mangaratiba e granito porfirítico Conceição
de Jacareí c) de granodirito e enclaves e d) de diques.
(Cores como as dos Símbolos da FIG. 2)
123
200
100
a
10
1
.1
200
100
b
10
1
.1
A m ostra s/M O R B
30 0
c
10 0
10
1
0.6
Sr K
Rb
Ba
Nb
Ce
P
Zr
Sm
Ti
Y
Yb
F IG U R A 24 - P adrões de distr ib uição d e e lem en tos tr aços,
n orm alizados segun do M O R B (P earc e 1983),
d as r och as d o C om p lexo G r anítico M an garatiba C onceição d e Jacareí: a) allan ita sienogranitos;
b ) gran ito M angaratib a, gran ito p orfirítico
C onceição d e jac are í, granod ioritos e enclaves;
c) diqu es.
(C ore s com o as d os S ím b olos da F IG . 2)
124
O diagrama Rb X Sr de Condie (1973) permite inferir a profundidade da
crosta sob os arcos magmáticos. As amostras da população analisada do Complexo
Mangaratiba-Jacareí quando plotadas nesse diagrama (FIGURA 25) obtém – se uma
profundidade maior do que 30 km. A correlação negativa observada para as amostras entre
Rb e Sr é a mesma já encontrada para granitos no Espírito Santo (Ofman & WeberDienfenbach 1989, Mendes, 1990), indicando, segundo os autores, o fracionamento de
plagioclásio durante a diferenciação, comprovado aqui também pela anomalia de Eu, que
cresce com a diferenciação.
1000
100
> 30Km
Rb
20-30 Km
R
b/
=
Sr
15-20 Km
10
R
R
1
10
1
b/
=
Sr
S
b/
r=
01
0.
1
0,
100
1000
5000
Sr
FIGURA 25 - Diagrama Rb versus Sr de Condie (1973), aplicado às
rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição
de Jacareí.
(Símbolos como os da FIG. 2 )
125
Os diagramas MgO versus TiO2 e P2O5 da figura 26, como sugerido por
Brown & Becker (1986), indicam para as rochas do Complexo, “trends” com espalhamento
dos pontos, principalmente nas rochas granodioríticas e diques equivalentes, sugerindo que
no processo evolutivo dessas rochas, também pode ter ocorrido participação de mistura
magmática.
2.0
1.5
P2O5
1.0
0.5
0.0
5
4
3
2
1
0
2
1
0
MgO
3
2
TiO2
1
0
5
4
3
MgO
FIGURA 26 - Diagramas P2O5 xMgO e TiO2 x MgO de acordo
com BROWN & BECKER (1986), aplicado às rochas
do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de
Jacareí.
(Símbolos como da FIG. 2).
126
6.CONCLUSÃO
Os estudos de campo, petrográfico e geoquímico desenvolvidos nesta
pesquisa, permitiram a elaboração de indicativos classificatórios e genéticos acerca das
rochas graníticas ocorrentes no perímetro Mangaratiba - Monsuaba, litoral sul do estado do
Rio de janeiro. Hipóteses sobre o processo evolutivo são apresentadas, embora a carência
de dados isotópicos, gravimétricos, e de avaliação estrutural, não permitem comprova-las
em sua plenitude. Os resultados obtidos com os dados serão discutidos a seguir.
Não obstante as limitações do trabalho de campo, face as características
ambientais da área como: o relevo montanhoso, o recobrimento coluvionar, a densa
cobertura florestal, a intensa alteração das rochas, e a carência de estradas, o nível de
observação obtido permitiu separar as rochas do complexo em três domínios litológicos
principais: Granito Mangaratiba (grM), Granodiorito Serra Grande (gdG), e Granito
Porfirítico Conceição de Jacareí (grJ). Falhamentos que ocorreram na região isolaram
corpos do Granito Mangaratiba, dificultando a verificação de sua relação com os demais
domínios. Um entendimento melhor da forma do corpo poderia ser obtido com um estudo
gravimétrico, mapeamento em escala de detalhe, em algumas áreas poderia separar melhor
os diversos litotipos ocorrentes, um estudo estrutural permitiria um melhor entendimento
dos elementos estruturais ocorrentes no complexo granítico, e por por consequente
características de intrusionamento e idades relativas em relação as deformações regionais,
e dados isotópicos poderiam indicar com maior precisão a origem das rochas desse
complexo granítico.
Os diversos domínios litológicos mostraram contatos truncando as foliações
das encaixantes, inclusive com formação de brecha magmática, como por exemplo o
verificado na região de Mangaratiba, o que sugere intrusionamento em nível crustal
aparentemente raso. Neste caso, a feição cupuliforme não é descartada, e é
consubstanciada pela presença de digitações de diques de diferentes atitudes e potência. Os
demais domínios se associam, e tendem a apresentar forma aparentemente circunscrita,
127
aflorando como uma grande massa massa plutônica. A intrusão não influencia muito as
estruturas das rochas encaixantes, caracterizando-a como pós tectônica (Castro 1987).
O Granito Mangaratiba mostra uma aparente forma de “stock”, com bossas e
diques associados, e apresenta frequentes enclaves microgranulares, angulosos ou
arredondados, parcialmente digeridos ou não, sugerindo um magmatismo inicialmente
profundo, sendo consequentemente mais raros enclaves xenolíticos de gnaisses
encaixantes, não digeridos, fora da zona de contato.
O Granito porfirítico Conceição de Jacareí apresenta no campo feições que
indicam a possível presença de magmas contrastantes na formação desse complexo
granítico, tais como: a presença de fenocristais de feldspato potássico em enclaves
microgranulares do granito porfirítico, provavelmente introduzidos mecanicamente
(“mingling”), enclaves com a forma de gotas e borda de esfriamento entre rocha
granodiorítica e leucogranito. São também comuns a presença de enclaves xenolíticos de
gnaisses encaixantes nas bordas desse granito. Apresenta fluxo magmático bem
pronunciado, orientando megacristais de fedspato potássico e enclaves, enquanto o Granito
Mangaratiba e o granodiorito mostram, pelo menos nos pontos observados, poucas
evidências de fluxo.
O granodiorito ocorre numa região de densa cobertura florestal em relevo
montanhoso, o que dificultou o acesso ao corpo. Não obstante foram verificadas no campo
duas áreas, onde foi possível observar uma rocha intermediária em relação as rochas desse
granito e do granito porfirítico Conceição de Jacareí , sugerindo tratar –se de uma rocha
híbrida. Outras áreas mostraram que o contato desses dois granitos ocorreu também com
formação de uma rocha híbrida com estruturas em rede.
Diques de diversos litotipos associam com os corpos, tais como, diques de
composição granodiorítica e monzogranítica associam com o granito porfirítico Conceição
de Jacareí, diques de rochas intermediárias com granodiorito e o granito porfirítico. Diques
tardios de granito cinza (Allanita monzogranitos) cortam todos os domínios litológicos,
bem como os gnaisses encaixantes.
A petrografia das rochas do Complexo mostra evolução e interrelações dos
feldspatos. Plagioclásios cálcicos passam a mais sódicos. Posteriormente são circundados
por micropertita fina, por vezes corroendo plagioclásio, nas rochas granodioríticas e, nas
rochas graníticas, por fedspato potássico geminado, com micropertita mais grossa, no
núcleo, que pode estar corroído por micropertita. O mineral máfico predominante é a
128
biotita nos termos graníticos. As rochas granodioríticas apresentam biotita e o par biotita hornblenda que mostra frequente substituição por biotita. O clinopiroxênio (Fe-augita ?)
aparece nas rochas mais intermediárias do domínio granodiorítico e em seus equivalentes
que formam diques. Os minerais acessórios frequentes são: titanita, allanita, pirita, zircão,
magnetita, ilmenita e apatita (abundante nos termos granodioríticos).
Em lâmina petrográfica foram também observadas feições de desequilíbrio
entre as fases minerais, tais como zoneamento em cristais de plagioclásio inclusos,
intercrescimento simplectítico entre os minerais máficos, cristais esqueletais de minerais
máficos, fedspato manteado (antirapakivi) entre outras, que junto com feições observadas
no campo, sugerem a coexistência de dois tipos de magmas contrastantes com processos de
mistura magmática atuantes na geração do Complexo. Em diversos diagramas foram
observados um caráter linear, sugerindo cristalização fracionada como processo
dominante, não eliminando processo de mistura magmática sugerida nos diagramas de
Brown & Becker (1986), que pode ter ocorrido inicialmente proporcionando uma melhor
homogeneização das rochas do Complexo.
As rochas do Complexo apresentam concentrações elevadas de alcalis
(Na2O + K2O > 5), Ti , Ca, P e K, LILE, LREE, HFSE, altas razões de K2O / Na2O e FeOt /
(FeOt +MgO), e baixas concentrações de Na. As análises modais posicionaram o
magmatismo dentro da série cálcio-alcalina granodiorítica de Lameyre & Bowden (1982).
Apresentam índice alcalicálcico segundo Peacock (1931). Em vários diagramas é indicada
a presença de rochas do tipo I e crustal, caracterizado-as como híbridas, e mostrando
magmatismo transicional entre cálcio-alcalino e alcalino, o que está de acordo com os
diversos diagramas discriminatórios de ambientes tectônicos que as caracterizam como
transicionais, entre as séries compressivas e distensivas. A espessura da crosta definida
pela razão Rb / Sr na época do magmatismo seria maior que 30 Km. Os elementos de terras
raras (REE) estão enriquecidos e tem padrões medianamente fracionados. O fracionamento
das LREE é maior, enquanto que os das HREE é menor. A anomalia de európio cresce das
rochas intermediárias para as graníticas. Os diagramas para os elementos traços mostram
enriquecimento em todos os elementos, sendo mais expressivo para os elementos Ce e Sm,
e anomalias negativas de Ti, Nb, P e Zr. Os padrões de terras raras e de elementos traços
normalizados, mostram semelhanças com rochas geradas em ambiente de subducção, com
enriquecimento em LILE e LREE, e indicando significativo fracionamento de apatita,
129
plagioclásio, óxidos e zircão e, em menor proporção, de clinopiroxênio ou hornblenda ou
ainda, biotita no processo de formação dessas rochas.
O Granito Mangaratiba e o Granito Porfirítico apresentam mineralogia e
química muito semelhantes, seja em elementos maiores ou em elementos traços indicando
uma mesma origem, e sugerindo possível contraste faciológico entre eles.
Alguns dados geocronológicos extraídos da literatura para as rochas
graníticas e seu embasamento, no Estado do Rio de Janeiro, fornecem idades para rochas
graníticas de corpos similares as rochas do complexo, como por exemplo a idade do
Maciço da Pedra Branca, de 537 + 12 Ma, Rb/Sr (Machado 1997), que representa para o
autor, a idade de colocação do corpo em estágio tardi colisional. Machado et. al. (1996),
apresentam datações U-Pb para rochas do domínio Costeiro, onde as rochas do complexo
estão inseridas, fornecendo idade de 590-565 Ma para o metamorfismo M1 e, idade de 535520 Ma para o metamorfismo M2.
Os dados de campo, petrográficos e químicos e geocronólogicos existentes
na literatura permitiram admitir que o magmatismo na área de estudo tenha sido gerado no
final do Ciclo Brasiliano, representando provavelmente, eventos pós - colisionais
relacionados à fase de soerguimento final e inicio de estabilização crustal no final desse
ciclo orogênico onde, porções de magmas enriquecidos em LILE e LREE, provenientes
provavelmente de fusões parciais na base da crosta inferior, ascenderam, provocando
fusões crustais, mistura e diferenciação, e assim, originando as rochas do Complexo
Granítico Mangaratiba – Conceição de Jacareí.
As rochas do Complexo apresentam baixos valores de razão de
MgO/(MgO+FeOt), Cr e presença de anomalia de európio que invalida as suas origens
como diferenciadas de magma mantélicos mesmo que se admita a interação com material
crustal, com processo de mistura entre ambos os magmas, como o sugerido por Debon &
Le Fort (1983) e por El Bouseily & El Sokkary (1975). Os allanita sienogranitos e leuco
sieno-monzogranitos são diferenciados tardios, e mostram relações de campo que os
colocam como associados ao magmatismo do complexo. Os dados geoquímicos os
colocam como produtos de fusões crustais, diferindo-os do magmatismo híbrido dominante
nas rochas do complexo. Tais rochas poderiam representar porções de fusão crustal, pouco
ou não misturada com o magma de original inicial, que ascenderam no final do plutonismo.
As rochas diferenciadas também mostram-se enriquecidas, indicativo da presença de uma
crosta também enriquecida, na região de formação dessas rochas. Esse enriquecimento da
130
crosta, provavelmente também, contribuiu para o enriquecimento das rochas híbridas do
complexo.
Embora não tenha sido possível observar plenamente as relações de contato
entre os diversos domínios, pode-se assumir, provisoriamente, que o granodiorito não só
constituí a parte interna do complexo, face as relações observadas em campo, como
também, ser ele a intrusão principal, síncrona ou não, com os demais domínios.
131
7- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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141
8 ANEXOS
8.1 ANEXO 1: Tabelas de análises: modal, química e normativa
Tabela 1 - Composição modal de monzogranitos e siegranitos Mangaratiba
143
Tabela 2 - Composição modal de matrizes de granito porfirítico e leucogranitos
143
Tabela 3 - Composição modal de granodioritos
144
Tabela 4 - Composição modal de diques que lembram o Granito Mangaratiba
145
Tabela 5 - Composição modal de diques de granito cinza, com Allanita
145
Tabela 6 - Composição modal de diques associados com o grJ
146
Tabela 7 - Composição modal de diques associados com o gdG
146
Tabela 8 - Composição modal de enclaves microgranulares
146
Tabela 9 - Composição química de sienogranitos e monzogranitos Mangaratiba
147
Tabela 10 - Composição química de diques que lembram o Granito Mangaratiba
148
Tabela 11 - Composição química de leucogranitos e granito porfirítico (grJ)
149
Tabela 12 - Composição química de granodioritos (gdG)
150
Tabela 12 - Continuação
151
Tabela 13 - Composição química de diques de granodioritos e de quatzo Monzodioritos
152
Tabela 14 - Composição química de enclaves microgranulares
153
Tabela 15 - Análise normativa de sienogranitos e monzogranitos Mangaratiba
154
Tabela 16 - Análise normativa de diques que lembram o Granito Mangaratiba
154
Tabela 17 - Análise normativa de leucogranitos e granito porfirítico (grJ)
155
Tabela 18 - Análise normativa de granodioritos (gdG)
155
142
Tabela 19 - Análise normativa de granodioritos e de quatzo Monzodioritos
156
Tabela 19 - Análise normativa de enclaves microgranulares
156
ANEXO 2 – Mapa de pontos
44º00’
44º05’
Sa
Ponto com lâmina petrogáfica
Ponto com lâmina petrogáfica e geoquímica
São
Lap
a
Córrego
io
da
MAPA DE PONTOS DA REGIÃO DE MANGARATIBA-JACUECANGA / RJ
Afloramentos
37
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DO
co
MAR
do
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Blocos
38
ôn
Rio
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Rio
Pa
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Lajes
Mo. Pouso
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137
44
42
43
19
41
17
16
143
125
144
E
21
39
121
127a
127
122
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7
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Sororoca
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Conceição de Jacareí
31
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Pr.
Jacareí
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Pta. do Jacareí
Ilha dos
Arrependidos
Ilha Cutiatá-Açu
72
147
Monumento ao
Aquidabá
130
151
149
148
154
153
150
Pta. da Volta Grande
Pta. do
Maciel
152
Pta. do Gambelo
Pta. do Pasto
Pta. do Caroço
Saco do Caroço
Pta. do Leme
44º15’
44º10’
44º05’
Mapa de Ponto do Programa de Dissertação de Mestrado.
Tratamento cartográfico dos elementos da base e do tema pela
Divisão de Cartografia - DICART.
Chefe da DICART: Paulo Roberto Macedo Bastos
Digitalização: Samuel dos Santos Carvalho
112
D
Gra
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Pta. de Jacuecanga
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M
160
50
53
Autora: Magda Teresinha Guimarães
115
49
111
55
Jacar eí
23º00’
22
Base planimétrica e tema digitalizados a partir das folhas na
escala 1:50.000, Mangaratiba e Ilha Grande editadas em 1973 e
1974, repectivamente, 1a. ed.,IBGE.
Compilação: Magda Teresinha Guimarães
109
Pta. da Itaoca
23º15’
44º00’
Ilha do Sal
107
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23º00’
23º15’
44º15’
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São Paulo
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23º00’
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Subestação Energ. Elétrica (CELF)
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Minas Gerais
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44º15’
22º45’
44º00’
Pta. Brava do Caio
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ARTICULAÇÃO DA FOLHA
LOCALIZAÇÃO DA FOLHA
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Estrada de ferro
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22º55’
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Estrada pavimentada estadual
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Pedra
Santo Antônio
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Vila
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44º10’
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Estrada pavimentada federal
35
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44º15’
22º55’
CIDADE
44º00’
0
ESCALA 1:50.000
4
6
12km
ANEXO 3 – Mapa geológico
44º00’
44º05’
MAR
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Lajes
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Faz. Batatal
Granodiorito (Facies Serra Grande)
Unidade Três Ilhas - Milonito gnaisse de migmatito, migmatito com estrutura flebítica e listrada com paleossoma
rico em anfibólio e neossoma granítico.
l
35
Rn
70
Rn
Q
Contato definido
Foliação cataclástica
Contato litológico aproximado
Foliação vertical
Falha definida
Direção e mergulho foliação
Direção de fluxo magmático
Falha provável
85
Faixa cataclastica
Fratura
14
45
Brecha magmática
CIDADE
Ilha do Sal
40
Vila
Estrada pavimentada federal
Outras localidades
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Faz. Ingaíba
Pta. do Saco
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Estrada pavimentada estadual
Fazenda
Pta. Brava do Caio
Estrada de ferro
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Curso d’água
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Granito megaporfirítico (Facies Conceição de Jacareí)
Unidade Rio Negro - Migmatito predominando, com paleossoma de biotita-(anfibólio)-gnaisses e neossoma
22º55’
Faz. Santa Justina
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Faz. Boa Vista
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PEpRn granitóide fino a médio, localmente pegmatóide.
47
Faz. Pouso Triste
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Granito de tendência porfirítica (Facies Mangaratiba)
do
SERRA M
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Santo Eduardo - Milonito gnaisses e blastomilonitos predominantes, geralmente bandados,
PEpSe Unidade
porfiroclásticos, portando intercalações de variada litologia além de anfibolito.
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Faz. Santa Isabel
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Dique de granito cinza, com allanita
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MAPA GEOLÓGICO DA REGIÃO DE MANGARATIBA-JACUECANGA / RJ
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Aluvião fluvial e flúvio-marinho
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Arrependidos
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Pta. da Volta Grande
Pta. do
Maciel
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Pta. do Gambelo
Pta. do Pasto
Pta. do Caroço
Saco do Caroço
Pta. do Leme
44º15’
Mapa Geológico do Projeto de Dissertação de Mestrado, modificado e baseado
no Mapa Geológico - CPRM, 1983 e DRM, 1995.
Tratamento cartográfico dos elementos da base e do tema pela Divisão de
Cartografia - DICART.
Chefe da DICART: Paulo Roberto Macedo Bastos
Digitalização: Samuel dos Santos Carvalho
Pta. do Arpuador
44º10’
44º05’
44º00’
0
23º15’
44º00’
Autora: Magda Teresinha Guimarães
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Ilha Guaíba
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S
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Monumento ao
Aquidabá
PIN
Base planimétrica e tema digitalizados a partir das folhas na escala 1:50.000,
Mangaratiba e Ilha Grande editadas em 1973 e 1974, repectivamente, 1a.
ed.,IBGE.
Pta. da Curubitiba
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Pta. do Biscaia
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23º15’
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Compilação: Magda Teresinha Guimarães
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Pta. de S. Antônio
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Ilha Guaibinha
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Pta. de Jacuecanga
44º00’
22º45’
MANGARATIBA
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Jacuecanga
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44º15’
22º45’
44º00’
grM
Rn
ARTICULAÇÃO DA FOLHA
SF.23-Z-A-V-4
o
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1
Q
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C
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B
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rr
Co
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Subestação Energ. Elétrica (CELF)
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Ca p
LOCALIZAÇÃO DA FOLHA
Pta. da Itaoca
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Ca
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Faz. Jacuecanga
0
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Mo. Boa Vista
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12km