RN-PB - Ufpe

LITOGEOQUÍMICA DO BATÓLITO DE CATOLÉ DO ROCHA (RN-PB),
PORÇÃO W DO DOMÍNIO RIO GRANDE DO NORTE DA PROVÍNCIA
BORBOREMA
Vladimir C. Medeiros1;
Antônio C. Galindo2;
Marcos Antônio L. Nascimento 1
1
2
CPRM-Serviço Geológico do Brasil (NANA-SUREG/RE),
PPGG-DG-UFRN, [email protected].
RESUMO
O Batólito de Catolé do Rocha, de idade ediacarana (571 Ma), está situado na
porção oeste do Domínio Rio Grande do Norte da Província Borborema. É constituído
por três fácies principais de caráter granítico: Alexandria, Brejo dos Santos e Maniçoba,
ocorrendo ainda diques e/ou bolsões de microgranitos, e uma suíte máfica-intermediária
de rochas diorítica. Diagramas de variação mostram que os dioritos não representam o
magma parental dos granitos, nem que os microgranitos sejam produto dos líquidos
residuais dos granitos porfiríticos. Por outro lado, as três fácies principais do batólito
(sienogranitos porfiríticos) são cogenéticas e apresentam um trend único evolutivo no
sentido Brejo dos Santos – Alexandria - Maniçoba. Al 2O3, CaO, TiO 2, Fe2O3(t) e MgO
mostram correlação negativa sugerindo fracionamento dos máficos (anfibólio, titanita e
biotita, principalmente), ocorrendo o mesmo para Na2O e K2O indicando fracionamento
de feldspatos. Para os elementos traços verifica-se que Zr, Y, Sr, Ba e Nb são
compatíveis (correlação negativa), enquanto que Rb é incompatível (correlação
positiva). No contexto de séries/associações magmáticas vários diagramas mostram que:
i) as rochas dioríticas são metaluminosas, enquanto que as rochas graníticas são meta a
peraluminosas. As rochasperaluminosas são representadas pelos biotita-microgranitos e
pelos granitos porfiríticos da Fácies Maniçoba (biotita sienogranito), ambas
empobrecidas em CaO; ii) as rocha dioríticas mostram assinatura geoquímica similar à
das rochas de associações shoshoníticas; iii) por sua vez, as rochas graníticas mostram
uma geoquímica de séries transicionais entre alcalina a cálcio-alcalina recebendo na
literatura várias denominações (subalcalina, cálcio-alcalina de alto potássio, álcalicálcica, transalcalina, etc). Fusão de rochas meta-ígneas de composição intermediária na
base da crosta, é a mais provável fonte para o magma parental desses granitos. Em
diagramas discriminantes de ambientes tectônicas, os granitos porfiríticos indicam
ambiente orogênico colisional. Meso e microtexturas e geoquímica de elementos traços,
sinalizam para o processo dominante de evolução por cristalização fracionada para o
magma dessas rochas.
Palavras chave: Batólito Catolé do Rocha, Domínio Rio Grande do Norte, Província
Borborema, Litogeoquímica
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
26
Vladimir C. Medeiros et al.
ABSTRACT
In the western extremity of the Rio Grande do Norte Domain, (Borborema
Province, northeastern Brazil) a granitic batholith named Catolé do Rocha (571 Ma) is
constituted by three major facies: Alexandria, Brejo dos Santos and Maniçoba.
Additionally, microgranite dykes and mafic-intermediate dioritic rocks can also be
present. Variation diagrams suggest that the diorites do not represent the parental
magma of the granites as well as the fine-grained granites are not product of the
residual liquids of the porphyritic granites. On the other hand, the three main fácies of
the batholith (porphyritic sienogranites) are interpreted as cogenetic once they exhibit a
single evolutionary trend whose sense is Brejo dos Santos - Alexandria - Maniçoba.
Al2O3, CaO, TiO 2, Fe2O3 and MgO show negative correlation suggesting fractionating
of the mafic minerals (mainly amphibole, sphene and biotite). Similarly, Na 2O and K2O
also indicate feldspars fractionating. The trace-elements Zr, Y, Sr, Ba and Nb are
compatible (negative correlation), while Rb is incompatible (positive correlation). In
the context of magmatic series/associations the several diagrams show that: i) the
dioritic rocks are metaluminous (enriched in CaO), while the granitic rocks are meta- to
peraluminous. The peraluminous rocks, the biotite microgranites and the biotite
sienogranite of the Maniçoba's porphyritics facies are both depleted in CaO; ii) the
dioritic and shoshonitic associations exhibit similar geochemistry signature; iii) the
granitic rocks on their turn show a geochemistry signature transitional between alkaline
and calc-alkaline series. In the literature there is not a consensus to define such behavior
which is named differently as subalkaline, potassic calc-alkaline, alkali-calcic, transalkaline and so one. Melting of meta-igneous rocks (intermediate composition) is the
more likely source for theses granites. The tectonic setting discriminate diagrams
suggest that the porphyritic granites were formed in a collisional environment. Meso
and microtextures coupled with trace elements geochemistry points to fractional
crystallization as the main process during the evolution of the parental magma of these
rocks.
Keywords: Catolé do Rocha Pluton, Rio Grande do Norte Domain, Borborema
Province, Geochemistry
27
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
Litogeoquímica do Batólito de Catolé Do Rocha (Rn-Pb)...
INTRODUÇÃO
O Batólito de Catolé do Rocha,
de idade brasiliana/ediacarana (571 Ma,
U-Pb em zircão), está situado na porção
W do Domínio Rio Grande do Norte da
Província Borborema. Ele é composto
por um corpo principal com área
aflorante de mais de 700 km2, e por três
corpos menores (stocks) satélites (Brejo
do Cruz-PB, Serra do Moleque-PB e
Serra da Boa Vista-RN). Todo o
conjunto é intrusivo em rochas
paleoproterozóicas (Complexo Caicó e
Suíte Poço da Cruz) do Domínio Rio
Grande do Norte (Fig. 1). O corpo
principal, objeto deste trabalho, é
constituído por três fácies de caráter
granítico e textura grossa/porfirítica:
Alexandria, Brejo dos Santos e
Maniçoba. Subordinadamente ocorrem
diques e/ou bolsões de microgranitos e
uma suíte máfica-intermediária de
composição dominantemente diorítica.
A Fácies Alexandria, dominante
no batólito e compondo toda sua porção
mais externa, compreende biotita
sienogranitos porfiríticos, com anfibólio
e titanita subordinados, e fenocristais de
K-feldspato com até 3cm de tamanho
segundo seu eixo maior. A Fácies Brejo
dos Santos aflora na porção interna do
corpo e constitui biotita-anfibólio
sienogranitos a quartzo sienitos, de
textura grossa a porfirítica. A Fácies
Maniçoba
ocorre
com
forma
aproximadamente circular na porção
extremo leste do batólito, e é constituída
essencialmente
por
sienogranitos
leucocrático grossos.
Os microgranitos são rochas de textura
dominantemente fina e de composição
biotita
sieno/monzogranítica,
que
cortam e/ou intrudem as fácies
Alexandria e Brejo dos Santos. As
rochas da suíte máfica-intermediária
ocorrem principalmente como enclaves
de tamanhos e formas diversas,
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
presentes nos granitos porfiríticos, mas
localmente, como na área de
afloramento da Fácies Maniçoba,
podem constituir corpos isolados.
Composicionalmente são dioritos e
quartzo-dioritos, termos gabróicos são
mais
raros,
com
plagioclásio±Cpx±anfibólio±biotita
como assembléia mineral dominante.
LITOGEOQUÍMICA
Os dados analíticos
Efetuou-se
um
estudo
litogeoquímico
de
18
amostras
representativas do Batólito Catolé do
Rocha, obtidas pela CPRM-Serviço
Geológico do Brasil (Medeiros et al.
2006). As composições em elementos
maiores, traços e terras raras encontramse nas Tabelas 1 e 2. O ferro total é
reportado como Fe2O3. Os dados
analíticos de elementos maiores e
menores foram determinados por ICPES, enquanto que os demais elementos
traços e os terras raras foram obtidos
por ICP-MS, ambos na ACME
ANALÍTICA
LABORATÓRIOS
LTDA. A precisão analítica para os
elementos maiores é inferior a 2%,
podendo alcançar 10% para aqueles de
baixas abundâncias (MnO, MgO e
P2O5). Para os elementos traços, a
precisão é superior a 5%, chegando a
10%
para
os
elementos
com
concentrações menores que 30 ppm
(Tabelas 1 e 2). Para a suíte máficaintermediária SiO2 varia entre 47,4 –
52,2%, TiO 2, Fe2O3, MgO e CaO são
altos (valores acima de 2,0%, 11,0%,
3,0% e 5,0%, respectivamente),
compatível com as proporções modais
de
sua
paragênse
máfica
(clinopiroxênio, titanita, anfibólio e
biotita), além do plagioclásio como
félsico principal, e K2O é relativamente
alto (entre 3,3 – 4,1%) refletindo princi28
Vladimir C. Medeiros et al.
Figura 1: Mapa de localização (A) e geológico simplificado (B) do Batólito Catolé do
Rocha (RN-PB).
29
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
Litogeoquímica do Batólito de Catolé Do Rocha (Rn-Pb)...
palmente os altos valores modais de
rochas ( > 8,0%), conhecidas na
literatura regional como K-dioritos. Os
microgranitos
apresentam
valores
elevados para SiO2 e K2O (69,7 - 72,9%
e 5,9 – 6,5%, respectivamente) face
seus altos teores modais da paragênese
félsica (quartzo > 25,0%, plagioclásio >
15,0% e K-feldspato > 25,0%), e são
empobrecidos em TiO 2 < 0,4%), Fe2O3
< 3,6%), MgO (< 0,5%), e CaO (<
1,3%), face seus baixos teores de
minerais máficos (M < 15,0%). Para os
granitos
porfiríticos
observa-se
enriquecimento em sílica e potássio,
principalmente (SiO2 = 62,4 – 75,1% e
K2O = 5,2 – 6,8%), refletindo a
assembléia
félsica
(Kfeldspato+plagioclásio+quartzo
>
75,0% modal), e empobrecimento em
CaO, TiO 2 e MgO, principalmente
(teores < 2,7%, 0,7% e 0,9%,
respectivamente). Para todas as
amostras analisadas o Na2O situa-se
sempre na faixa de 3,0% (variação
global entre 2,7 – 3,8%), indicando que
o mesmo deve estar essencialmente no
plagioclásio, cuja variação modal global
está entre 15 – 35% nos granitos e entre
30 – 50% nos dioritos. O caráter
potássico dessas rocha é denotado pela
razões K2O/Na2O>1, observando-se um
crescimento dessa razão no sentido:
rochas
da
associação
máficaintermediária (K2O/Na2O=1,1-1,2) -->
granitos porfiríticos (K2O/Na2O=1,7 2,0) --> microgranitos(K2O/Na2O=1,92,3).
Diagramas de Variação
Foram construídos diagramas de
variação tipo-Harker (Figs. 2 e 3) para
elementos maiores, menores e traços. A
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
biotita
presente
nessas
análise conjunta desses diagramas
mostra que: i) para a suíte diorítica e os
microgranitos a pouca quantidade de
amostras analisadas não permite
maiores considerações, entretanto é
sugestivo que as rochas da suíte máficaintermediária (os dioritos e quartzodioritos) não representem o magma
parental dos granitos, nem que os
microgranitos sejam produto dos
líquidos
residuais
dos
granitos
porfiríticos, haja vista, que seus teores
de SiO2 são inferiores aos dos granitos
porfiríticos da Fácies Maniçoba; ii) as
três fácies do batólito, ambas de caráter
“granitos porfiríticos” e composição
sienogranítica,
indicam
serem
cogenéticas, apresentando em todos os
diagramas um trend único evolutivo no
sentido “Fácies Brejo dos Santos -->
Fácies
Alexandria
-->
Fácies
Maniçoba”; iii) os diagramas para
Al2O3, CaO, TiO 2, Fe2O3, MgO e P2O5
mostram correlação negativa indicando
cristalização precoce/fracionamento dos
máficos (anfibólio, titanita e biotita,
principalmente, além da apatita), o
mesmo ocorrendo para Na2O e K2O,
mas com relativo grau de dispersão,
sugerindo também que os feldspatos
(principalmente o plagioclásio) são
fases de cristalização cedo, notadamente
para composições de SiO2 > 65,0%.
Com os elementos traços verifica-se que
Zr, Y, Sr, Ba e Nb são compatíveis,
apresentando forte correlação negativa
(fracionamento dos máficos principais
além de opacos/óxidos e zircão),
enquanto que Rb é incompatível
mostrando uma correlação positiva
(fracionamento tardio do K-feldspato,
principalmente).
30
Vladimir C. Medeiros et al.
Tabela 1: Análises químicas para elemento s maiores, menores e traços do Batólito
Catolé do Rocha (RN-PB).
Tabela 2: Análises químicas de elementos terra s raras para as rochas do Batólito Catolé
do Rocha (RN-PB).
31
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
Litogeoquímica do Batólito de Catolé Do Rocha (Rn-Pb)...
Figura 2: Diagramas do tipo Harker, elementos maiores e menores, para as rochas do
Batólito Catolé do Rocha (RN-PB).
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
32
Vladimir C. Medeiros et al.
Figura 3: Diagramas do tipo Harker, elementos traços, para as rochas do Batólito Catolé
do Rocha (RN-PB).
33
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
Litogeoquímica do Batólito de Catolé Do Rocha (Rn-Pb)...
Diagramas de ETR e MultiElementos
O teor de terras raras (ETR)
evidencia,
também,
diferenças
significativas entre as rochas da suíte
máfica-intermediária e as graníticas.
Para as primeiras o teor médio é de
426,1ppm (S
ETR = 398,5-470,4ppm),
enquanto para as graníticas ficam acima
de 600 ppm, exceto para os biotitasienogranitos porfiríticos da Fácies
Maniçoba que apresenta os valores mais
baixos (S
ETR = 238,6-278,3, com
média de 252,7ppm) (Tabela 2). A
análise dos dados confirma ainda o
trend evolutivo entre as três fácies
porfiríticas do corpo principal do
Batólito Catolé do Rocha, com o teor de
ETR caindo no sentido “Fácies Brejo
dos Santos (S
ETR médio=718,2ppm)
-->
Fácies
Alexandria
(S
ETR
médio=639,1) --> Fácies Maniçoba
(S
ETR médio=252,7)”.
Os padrões ETR (Figs. 4A, B,
C), normalizados pelo condrito C1 de
Evensen et al. (1978), também deixam
claro estas diferenças. A associação
máfica-intermediária mostra um padrão
com inclinação negativa do La ao Lu
(LaN/YbN=15,7-16,9), com fracionamento mais expressivo dos elementos
terras raras leves-ETRL (La N/SmN=3,54,0) em relação aos elementos terras
raras pesados-ETRP (Gd N/YbN=2,32,6), e praticamente sem anomalias do
Eu, positiva ou negativa (Eu/Eu*=0,81,0). Por sua vez, os granitos
porfiríticos mostram também uma
inclinação negativa do La ao Lu, com
padrões mais fracionados do que as
rochas dioríticas (LaN/LuN=14,6-63,4) e
com fracionamento mais expressivo dos
ETRL em relação aos ETRP
(LaN/SmN> 6 e GdN/YbN> 3). Estas
rochas mostram ainda uma forte
anomalia negativa de európio com
razões Eu/Eu*<0,6. Já os microgranitos
mostram
padrões
extremamente
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
similares aos granitos porfiríticos
(razões
LaN/YbN> 36,
maior
fracionamento dos ETRL em relação
aos ETRP) diferindo dos mesmos
apenas nos valores mais expressivos da
anomalia negativa do európio, com
razões Eu/Eu* da ordem de 0,3.
Para os diagramas de multielementos (Figs. 4D, E, F) foram
utilizados normalizadores segundo
Thompson & Fowler (1986). Aqui
observa-se também padrões diferentes
para as rochas da associação máficaintermediária (dioríticas) e as rochas
graníticas, porém em ambos os casos
tem-se uma forte inclinação negativa
que reflete fracionamento significativo
em relação ao normalizador, menor nos
dioritos do que nos granitos (razões
RbN/YbN> 20 para as dioríticas, entre
30-90 para os granitos porfirítcos, e 5065 para os microgranitos). Os dioritos
mostram
anomalias
negativas
significativas para Th, Sr e Ti, e
positivas para Rb e K. Já os granitos
mostram anomalias negativas fortes
para Sr, P (não observada nos dioritos) e
Ti, e positivas para Th (que é negativo
nos dioritos) e Nd. Os padrões para os
granitos porfiríticos e os microgranitos
são extremamente similares, havendo
diferenças apenas no grau de
enriquecimento
em
relação
ao
normalizador como já mostrando acima.
Séries/Associações Magmáticas
No contexto da aluminosidade o
diagrama com os índices de Shand (Fig.
5) mostra que as rochas dioríticas são
metaluminosas, o que é corroborado
pela sua paragênese máfica principal
(clinopiroxenio±anfibólio±biotita±titani
ta) e seu enriquecimento em CaO
(teores entre 5,5-6,5%). Já os granitos
são transicionais entre metaluminosos
(as fácies Brejo dos Santos e Alexandria
do corpo principal, que são biotita ±
anfibólio sienogranitos) e peralumi34
Vladimir C. Medeiros et al.
nosos (a Fácies Maniçoba do corpo
principal, e os microgranitos, que são
essencialmente
biotita
sieno
monzogranitos, e com CaO <1,2%).
a
Figura 4: Diagramas de elementos terras raras (fatores de normalização segundo
Evensen et al. 1978), e diagramas multielementos (fatores de normalização segundo
Thompson & Fowler 1986), para as rochas do Batólito Catolé do Rocha (RN-PB). R/C
= Rocha/Condrito.
35
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
Litogeoquímica do Batólito de Catolé Do Rocha (Rn-Pb)...
Figura 5: Diagramas com os índices de aluminosidade de Shand (campos segundo
Maniar & Piccoli 1989), para as rochas do Batólito Catolé do Rocha (RN-PB).
Em vários diagramas discriminantes de
séries/associações magmáticas (Fig. 6)
as rochas da associação máficaintermediária
apresentam
um
comportamento transicional entre os de
rochas de caráter subalcalino/alcalino,
ou transalcalino, de caráter máfico, o
que tem sido correlacionado por vários
autores, no âmbito da Província
Borborema, a rochas da associação
shoshonítica (Leterrier et al. 1990,
Galindo et al. 1995, Campos et al. 2000,
entre outros). Por sua vez, as rochas
graníticas (tanto os granitos porfiríticos
quanto os microgranitos) mostram
também uma geoquímica de caráter
transicional entre as de rochas de
associações cálcio-alcalina e alcalina
(mais próxima desta última), com
denominações variadas na literatura
como:
subalcalina,
monzonítica,
transalcalina, cálcio-alcalina de alto
potássio, álcali-cálcica, ou ainda
subalcalina potássica, a depender do
diagrama utilizado. Este caráter é
determinado principalmente pelos altos
teores de potássio (K2O entre 5,2-6,8%)
e baixos de cálcio (CaO usualmente
menor do que 2,0%) nessas rochas. Fica
bem marcado ainda o caráter “ferroan”
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
das
mesmas
com
razões
FeOT /(FeOT +MgO)>0,8 (Fig. 6F).
Diagramas
Discriminantes
Ambientes Tectônicos
de
Diagramas
geoquímicos
utilizados para discriminação de
ambientes tectônicas têm demonstrando
problemas de eficácia para rochas
graníticas proterozóicas no âmbito da
Província Borborema, notadamente para
rochas do tipo “granito porfirítico”. Em
sendo assim, não fugindo a regra, a
utilização dos mesmos para as rochas
dominantes no batólito (os granitos
porfiríticos), mostra ambigüidades, mas
indicam pelo menos que estamos
tratando com uma suíte de rochas de
natureza orogênicas (corroborado com
sua idade de 571 MA - Medeiros et al.,
2007), com geoquímica compatível com
granitóides de ambientes colisionais,
como fica demonstrado nos diagramas
“Y+Nb versus Rb” e multielementos
(spidergrams) propostos por Pearce et
al. (1984) e Pearce (1996), e “Zr versus
Nb/Zr”, proposto Thiéblemont &
Tégyey
(1994)
(Fig.
7).
36
Vladimir C. Medeiros et al.
Figura 6: Diagramas discriminantes de séries/associações magmáticas. (A) Q-P Debon
& Le Fort (1988), (B) R1-R2 segundo Pagel & Leterrier (1980), (C) TAS com trends
de Lameyre (1987), (D) TAS com ca mpos segundo Middlemost (1997), (E)
“Na2O+K2O-CaO” x “SiO2” de Frost et al. (2001), (F) “FeOtot/(FeOtot+MgO)” x “SiO”2
de Frost et al. (2001).
37
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
Litogeoquímica do Batólito de Catolé Do Rocha (Rn-Pb)...
DISCUSSÕES
Os diagramas de variação do
tipo Harker (Figs. 2 e 3) deixam claro a
importância do fracionamento das fases
máficas principais (anfibólio, biotita,
titanita, e ainda epídoto e magnetita) na
evolução dos magmas dos diversos
litotipos do Batólito Catolé do Rocha.
Da mesma forma mostram também que
os
feldspatos,
notadamente
o
plagioclásio, fracionaram precocemente
durante a evolução dos magmas
graníticos.
Os diagramas de ETR (Fig. 4)
evidenciam
a
importância
do
fracionamento do plagioclásio (fortes
anomalias negativas de Eu) e do zircão
(forte fracionamento dos ETRP-terras
raras pesados em relação aos ETRLterras raras leves, com razões La/Yb =
20 - 60, no geral), na evolução dos
litotipos graníticos Para o caso das
(fracionamento de plagioclásio e
anfibólio), P (fracionamento de apatita)
e Ti (fracionamento de titanita). Da
mesma forma, o Nb é empobrecido
(valores absolutos dominantemente
menores do que 40 ppm, sugerindo uma
contribuição principalmente de fonte
crustal para os magmas dessas rochas.
Os padrões para as rochas dioríticas
diferem dos das graníticas por
apresentarem razões RbN/YbN menores
(valores entre 20 – 25), e anomalias
positivas significativas de Rb e K,
sugerindo pouco fracionamento de Kfeldspato e biotita. Há anomalias
negativas para Th, Sr e Ti, implicando
em fracionamento combinado de
titanita, clinopiroxênio, plagioclásio e
anfibólio. Ausência e/ou pequenas
anomalias positivas para P e Zr
implicam em ausência e/ou muito pouco
fracionamento de zircão e apatita,
corroborando a pouca proporção modal
dessas fases minerais presentes nas
rochas dioríticas.
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
rochas
da
associação
máficaintermediária os padrões de ETR
mostram
fracionamento
menos
acentuado do ETRP em relação aos
ETRL (razões LaN/YbN < 20) e
praticamente ausência de anomalias
negativas de Eu (Eu/Eu* = 0,9 – 1,0),
implicando na ausência e/ou pouco
fracionamento de plagioclásio, e/ou no
fracionamento
combinado
plagioclásio+anfibólio (hornblenda), e
ainda muito pouco fracionamento de
zircão
Os diagramas de multielementos
(Fig. 4) mostram para as rochas
graníticas
padrões
extremamente
similares, tal qual o observado para os
ETR. Há uma inclinação negativa do Rb
ao Yb, com razões RbN/YbN entre 30 –
90 para os granitos porfíriticos e 45 –
65 para os microgranitos, e fortes
anomalias
negativas
para
Sr
O caráter metaluminoso das
rochas dioríticas é compatível com sua
mineralogia
máfica
(clinopiroxenio±anfibólio±biotita±titani
ta) (Fig. 5). Os granitos mostram caráter
transicional meta-peraluminoso, sendo
que a tendência peraluminosa está
presente apenas nas rochas de
composição biotita granito (Fácies
Maniçoba e os microgranitos). Este
aspecto não implica na presença modal
de fases aluminosas típica nessas rochas
(muscovita, cordierita, granada etc),
nem que os mesmos sejam típicos
granitos-S, mas sim que é a deficiência
em CaO nas mesmas (CaO < 1,2%) é
quem
causa
esta
tendência
peraluminosa.
Já o caráter transicional entre
alcalino – cálcio-alcalino, com uma
tendência mais próxima do alcalino,
para as três associações/unidades
presentes no batólito, é plenamente
explicado principalmente pelos altos
valores de K2O nessas rochas
(proporções modais significativas de K38
Vladimir C. Medeiros et al.
feldspato±biotita nos granitos - K 2O >
5,5%, e de biotita nos dioritos - K2O >
3,5%), haja vista que este óxido é usado
na grande maioria de diagramas
discriminantes de séries/associações
magmáticas (Fig. 6). Por outro lado, as
suítes
graníticas
do
batólito
(microgranitos e granitos porfiríticos)
não são correlatas aos típicos granitos I,
S e A dos autores da Austrália (vide
figs. 6E e 6F), ainda que no geral
mostrem mais características com os
granitos tipo-I (caráter metaluminoso e
paragênese máfica dominantes com
anfibólio+biotita+titanita, entre outros
aspectos), notadamente os tipos
porfiríticos.
Para as rochas da associação
máfica/intermediária admite-se uma
fonte mantélica (manto enriquecido) de
prossível composição basáltica para o
seu magma parental. Por outro lado, em
que pese à íntima associação observada
em campo entre as rochas dioríticas e as
graníticas (processos de mingling e
mixing), as principais características
geoquímicas dos granitos porfiríticos
(as rochas dominantes no batólito)
apontam para uma fonte principalmente
de natureza crustal (crosta inferior/base
de crosta) já relativamente sub-saturada
em H2O (anfibólio+biotita como
máficos relativamente precoces e
principais nessas rochas), para seu
magma parental. Granitos similares
descritos na literatura como “cálcioalcalinos de alto potássio” têm sua
gênese a partir da fusão de rochas metaígneas de base de crosta tanto de
composição
andesítica
ou
tonalítica/granodiorítica, anfibolitizadas
ou não, mas que no decorrer da
evolução dos seus magmas podem em
parte interagir com líquidos mantélicos
(aqui representados pelos dioritos),
porém não sendo este processo
responsável pela formação de grandes
massas batolíticas (Mariano 1989,
39
Mariano & Sial 1990, Roberts &
Clemens 1993, Galindo 1993, Galindo
et al. 1995, Neves & Vauchez 1995,
Altherr et al. 2000, Guimarães et al.
2005,
Brasilino
et
al.
2005).
Considerando que as encaixantes
principais
do
batólito
são
principalmente ortognaisses correlatos
ao Complexo Caicó, e que neste
complexo é comum a presença de
rochas de composição tonalíticas a
granodioríticas (Souza & Martin 1991,
Souza et al. 1999), aí poderiam estar
bons candidatos para a fonte dos
magmas das rochas graníticas do
Batólito Catolé do Rocha.
O contexto de campo, a
associação do Batólito Catolé do Rocha
com
zonas
de
cisalhamento
transcorrente (mesmo que de menor
expressão), a presença de fabrics
magmáticos e tectônico, associados a
feições miloníticas nos seus litotipos de
borda, além de sua idade (571 Ma),
deixam claro um ambiente orogênico
para o pluton, mais provavelmente de
natureza colisional, fato este que
corroborado
nos
diagramas
geoquímicos
discriminantes
de
ambientes tectônicos (Fig. 7).
Quanto
aos
processos
magmáticos envolvidos na evolução dos
granitos
porfiríticos
(as
rochas
dominantes e com dados químicos mais
representativos),
as
mesotexturas
(cumulatos e zonação de K-feldspatos)
e microtexturas (zonação em feldspatos
e allanita) observadas, juntamente com
diagramas binários “Log de elemento
incompatível x Log de elemento
compatível” (Fig. 8), sinalizam para o
processo dominante de evolução por
cristalização fracionada para o magma
parental dessas rochas. As condições de
cristalização indicam ƒO2 moderada a
elevada (presença da assembléia
titanita+magnetita+quartzo
em
equilíbrio, como preconiza Wones
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
Litogeoquímica do Batólito de Catolé Do Rocha (Rn-Pb)...
Figura 7: Discriminantes de ambientes tectônicos: (A) Pearce et al. (1984) e Pearce
(1996); (B) Thiéblemont & Tégyey (1994); (C) e (D) Pearce et al. (1984). PC = Póscolisionais.
Figura 8: Diagramas “Log incompatível (Rb) x Log compatível (Ba e Sr)” para as fácies
principais do Batólito Catolé do Rocha. CF = cristalização fracionada; FP = fusão
parcial.
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
40
Vladimir C. Medeiros et al.
1989, e de epídoto magmático tardio em
relação a allanita) (Medeiros et al.
2007), pressão possivelmente entre 5,0
– 7,0 kbars, e temperaturas da ordem de
700OC, em analogia com valores
encontrados para granitóides similares
do Domínio Rio Grande do Norte
(Galindo et al. 1995, 2000, 2005,
Antunes et al. 2000, Nascimento et al.
2001). Levando em conta que o zircão é
a fase mais precoce de cristalização
nestas rochas (Medeiros et al. 2007) e
utilizando-se o geotermômetro de
saturação em Zr (Watson 1987), chegase a temperaturas da ordem de 900800OC (valores diminuindo no sentido
Fácies Brejo dos Santos-média de
920OC --> Fácies Alexandria-média de
890OC --> Fácies Maniçoba-média de
800OC),
temperaturas
estas
interpretadas como a do liquidus para o
magma granítico.
CONCLUSÕES
Com base no conjunto de dados
aqui apresentados e discutidos para as
rochas do Batólito Catolé do Rocha
pode-se chegar então às seguintes
conclusões:
i) Os
vários
diagramas
geoquímicos aqui utilizados
deixam claro que as rochas
dioríticas
não
são
comagmáticas as graníticas, e
nem
os
microgranitos
representam magmas residuais
dos granitos porfiríticos;
ii) As três fácies principais do
batólito
(compostas
por
sienogranitos
porfiríticos)
indicam serem co-magmáticas,
com a diferenciação dando-se
no sentido “Fácies Brejo dos
Santos --> Fácies Alexandria -->
Fácies Maniçoba”;
iii)Tanto as rochas dioríticas
quanto as graníticas não são
41
afiliadas a típicas associações
alcalina ou cálcio-alcalina, e
mostram uma geoquímica de
caráter transicional entre estas
duas séries, com denominações
diversas
na
literatura
(subalcalina
normal
ou
potássica,
transalcailina,
monzonítica,
álcali-cálcica
entre outras);
iv) Diagramas
geoquímicos
discriminantes de ambientes
tectônicos deixam claro que as
sequências
litológicas
do
Batólito de Catolé do Rocha
são de natureza orogênica,
posivelmente relacionadas a
ambientes
colisionais
continetais,
o
que
é
corroborado pelos dados de
campo e sua idade U-Pb de 571
Ma;
v) Aspectos
meso
e
microtexturais, associados a
geoquímica
de
elementos
traços,
indicam
que
cristalização fracionada foi o
processo
dominante
na
evolução do magma das fácies
principais do batólito (os
granitos porfiríticos);
vi) Uma fonte mantélica (manto
anômalo) é postulada para o
magma parental das rochas da
suíte máfica-intermediária. Por
sua vez, para as rochas
graníticas admite-se uma fonte
dominantemente crustal (base
de crosta) para os seus
magmas, ainda que processos
de mistura com as rochas
dioríticas
observados
em
campo deixem em aberto a
possibilidade
de
uma
subordinada
contribuição
mantélica.
Estudos Geológicos, v. 18(1), 2008
Litogeoquímica do Batólito de Catolé Do Rocha (Rn-Pb)...
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