Guilherme Augusto Rosa Gualda

UNIVERSIDADE
INSTITUTO
DE
DE
SÃO PAULO
GEOCIÊNCIAS
VARIAÇÕES QUÍMICAS EM MINERAIS MÁFICOS
E A EVOLUÇÃO DE MAGMAS AGPAÍTICOS DO
CORPO LUJAURÍTICO-CHIBINÍTICO DO ANEL NORTE MACIÇO ALCALINO DE POÇOS DE CALDAS (MG-SP)
Guilherme Augusto Rosa Gualda
Orientador: Prof. Dr. Silvio Roberto Farias Vlach
Monografia de Trabalho de Formatura
SÃO PAULO
1998
À
Malu,
pelo carinho e
pela companhia
desde o princípio.
Índice.
Capítulo 1: Introdução........................................................................................................... 1
1.1. Introdução ao tema........................................................................................... 1
1.2. O Maciço Alcalino de Poços de Caldas............................................................ 2
1.3. Objetivos........................................................................................................... 3
1.4. Plano de apresentação da monografia............................................................. 3
Capítulo 2: Metodologia. ....................................................................................................... 4
2.1. Amostragem. .................................................................................................... 4
2.2. Análises petrográficas. ..................................................................................... 4
2.3. Análises em microssonda eletrônica. ............................................................... 4
2.4. Tratamento dos dados de quimismo mineral. .................................................. 6
Capítulo 3: Geologia e petrografia do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte. ..... 7
3.1. Geologia e estrutura. ........................................................................................ 7
3.2. Petrografia. ....................................................................................................... 9
3.2.1. Fácies de Chibinitos........................................................................... 10
3.2.2. Fácies de Nefelina Sienitos Traquitóides II. ....................................... 15
3.2.3. Fácies de Nefelina Sienitos Traquitóides I. ........................................ 16
3.2.4. Fácies de Lujauritos II. ....................................................................... 19
3.2.5. Fácies de Lujauritos I. ........................................................................ 20
3.2.6. Outras rochas..................................................................................... 21
Capítulo 4: Mineralogia. ...................................................................................................... 22
4.1. Piroxênio......................................................................................................... 23
4.1.1. Piroxênio I. ......................................................................................... 23
4.1.2. Piroxênio II ......................................................................................... 33
4.2. Eudialita.......................................................................................................... 37
4.3. Pectolita.......................................................................................................... 42
4.4. Lamprofilita. .................................................................................................... 46
4.5. Normandita. .................................................................................................... 48
4.6. Anfibólio.......................................................................................................... 51
4.7. Outros minerais. ............................................................................................. 51
Capítulo 5: Evolução do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte. ......................... 52
Capítulo 6: Considerações finais. ...................................................................................... 57
Referências bibliográficas. ................................................................................................. 59
Apêndice A: Dados químicos representativos para os minerais máficos estudados
i
Índice de Figuras.
Figura 1: ..Localização e acessos (a) e situação geológica (b) do Maciço Alcalino de
Poços de Caldas. Extraídos do Mapa Rodoviário do Brasil (a) e do Mapa
Geológico do Brasil (b).............................................................................................2
Figura 2: ..Mapa e perfil geológico do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte..................8
Figura 3: ..Diagramas modais com base nos dados da TABELA 2. ...........................................12
Figura 4: ..Perfil analítico quantitativo (passo de ~15µm) e imagem de elétrons retroespalhados em modo composicional obtidos em cristal de Piroxênio I da
amostra PC-01D. .....................................................................................................26
Figura 5: ..Perfil analítico quantitativo (passo de ~1µm) e imagem de elétrons retroespalhados em modo composicional obtidos em cristal de Piroxênio I da
amostra PC-01D. .....................................................................................................27
Figura 6: ..Perfis analíticos quantitativos (passos de ~20µm, acima e ~15µm, abaixo) e
fotomicrografia obtidos em cristal de Piroxênio I da amostra PC-05D.....................30
Figura 7: ..Perfil analítico quantitativo (passo de ~30µm) e fotomicrografia obtidos em
cristal de Piroxênio I da amostra PC-05D. ...............................................................31
Figura 8: ..Perfil de variação de análises químicas em diferentes pontos de dois cristais
de Piroxênio I da amostra PC-05'A; pontos localizados nas imagens
composicionais de elétrons retro-espalhados..........................................................32
Figura 9: ..Diagramas binários para cristais de Piroxênio II de rochas do Corpo
Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte........................................................................35
Figura 10: Perfil analítico quantitativo (passo de ~15µm) e imagem de elétrons retroespalhados em modo composicional obtidos em cristal de Piroxênio II da
amostra P-134..........................................................................................................36
Figura 11: Perfil analítico quantitativo (passo de ~30µm) e imagem de elétrons retroespalhados em modo composicional obtidos em cristal de eudialita da
amostra P-223b........................................................................................................39
Figura 12: Diagramas binários para cristais de eudialita de rochas do Corpo LujauríticoChibinítico do Anel Norte. ........................................................................................38
Figura 13: Perfil de variação de análises químicas em diferentes pontos de três cristais
de pectolita da amostra PC-01D; pontos localizados nas imagens
composicionais de elétrons retro-espalhados..........................................................44
Figura 14: Diagramas binários para cristais de Lamprofilita de rochas do Corpo
Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte........................................................................47
Figura 15: Perfil analítico quantitativo (passo de ~1µm) e imagem de elétrons retroespalhados em modo composicional obtidos em cristal de Piroxênio II da
amostra PC-01D. .....................................................................................................49
Figura 16: Relação temporal entre as diversas etapas de cristalização de cada um dos
minerais estudados, com base nos perfis composicionais obtidos e nas
observações petrográficas. ......................................................................................55
ii
Índice de Fotomicrografias.
Fotomicrografia 1: Aspecto textural geral dos Chibinitos, com destaque para os cristais
poiquilíticos de Piroxênio I. ................................................................. 13
Fotomicrografia 2: Aspecto textural geral dos Chibinitos (amostra PC-01D), com
cristais poiquilíticos de Piroxênio I e eudialita..................................... 13
Fotomicrografia 3: Aspecto textural geral da variedade traquitóide de granulação mais
fina dos Chibinitos .............................................................................. 13
Fotomicrografia 4: Aspecto textural geral dos Nefelina Sienitos Traquitóides II,
destacando-se os cristais de Piroxênio I menores, mais idiomórficos
e menos poiquilíticos. ......................................................................... 13
Fotomicrografia 5: Aspecto textural geral dos Nefelina Sienitos Traquitóides I, com
pequena quantidade de prismas muito alongados de Piroxênio II
orientados segunda a foliação da rocha ............................................. 18
Fotomicrografia 6: Aspecto textural geral dos Lujauritos II, com quantidade maior de
prismas de Piroxênio II em comparação com os Nefelina Sienitos
Traquitóides I. ..................................................................................... 18
Fotomicrografia 7: Aspecto textural geral dos Lujauritos I, com grande quantidade de
cristais de Piroxênio II nos contatos intergranulares ressaltando a
foliação da rocha................................................................................. 18
Fotomicrografia 8: Aspecto textural geral dos Lujauritos I, com grandes cristais
intersticiais de eudialita, além dos abundantes prismas de piroxênio
nos contatos intergranulares. ............................................................. 18
Fotomicrografia 9: Cristal poiquilítico de Piroxênio I dos Chibinitos, incluindo cristais de
nefelina e feldspato alcalino................................................................ 24
Fotomicrografia 10: Cristal subidiomórfico de Piroxênio I dos Chibinitos. .......................... 24
Fotomicrografia 11: Cristal poiquilítico de Piroxênio I de Chibinitos da zona de contato
com os Nefelina Sienitos Cinzas do Anel Norte, incluindo e
substituindo cristais de feldspato alcalino e nefelina. ......................... 24
Fotomicrografia 12: Cristal subidiomórfico, poiquilítico de Piroxênio I dos Nefelina
Sienitos Traquitóides II, em matriz de feldspato alcalino e nefelina. .. 24
Fotomicrografia 13: Cristal de nefelina alterado nas bordas por zeólitas e cortado por
longos prismas de Piroxênio II nos Lujauritos I .................................. 34
Fotomicrografia 14: Cristais de Piroxênio Il dos Lujauritos I (amostra P-223b)
desenvolvendo-se em descontinuidades da rocha, localmente
associados a zeólitas.......................................................................... 34
Fotomicrografia 15: Agregados radiados de Piroxênio II de Nefelina Sienitos
Traquitóides I (amostra PC-03’A) desenvolvendo-se a partir de
fraturas na rocha. ............................................................................... 34
iii
Fotomicrografia 16: Piroxênio II e lamprofilita intercrescidos formando agregado radiado
nos Lujauritos I ................................................................................... 34
Fotomicrografia 17: Cristal de nefelina parcialmente alterado por zeólitas e Piroxênio II
nos Lujauritos I.................................................................................... 40
Fotomicrografia 18: Cristal de Piroxênio II dos Lujauritos II (amostra P-134) cortado por
venulação zeolítica, onde é substituído por piroxênio com cor
amarela. ............................................................................................. 40
Fotomicrografia 19: Cristais poiquilíticos de contorno xenomórfico de eudialita e
anfibólio em Nefelina Sienitos Traquitóides I ..................................... 40
Fotomicrografia 20: Cristal poiquilítico de contorno xenomórfico de eudialita em
Lujauritos II. O cristal é zonado setorialmente, apresentando
porções com cores de interferência em tons de azul e cinza
variáveis.............................................................................................. 40
Fotomicrografia 21: Cristal de eudialita dos Lujauritos I apresentando zoneamento em
ampulheta, com porções de cores de interferência em tons de cinza
compondo a ampulheta, e porções com cores de interferência em
tons de azul envolvendo-a. ................................................................. 41
Fotomicrografia 22: Cristal intersticial de eudialita dos Lujauritos I mostrando porções
centrais com cores de interferência em tons de cinza e porções
periféricas em tons de azul. ................................................................ 41
Fotomicrografia 23: Cristal intersticial de eudialita dos Chibinitos exibindo porções com
pleocroismo em tons de rosa junto a fraturas..................................... 41
Fotomicrografia 24: Cristais intersticiais de eudialita e Piroxênio I em Chibinitos com
comportamento textural muito semelhante......................................... 41
Fotomicrografia 25: Cristal intersticial de pectolita em Chibinitos, com formação de
minerais opacos junto aos planos de clivagem. ................................. 45
Fotomicrografia 26: Cristais intersticiais de pectolita e cristais idiomórficos de
lamprofilita nos Chibinitos ................................................................... 45
Fotomicrografia 27: Agregado de prismas de Piroxênio II e lamprofilita em Lujauritos I ... 45
Fotomicrografia 28: Veios de lamprofilita em Nefelina Sienitos Cinzas
metassomatizados .............................................................................. 45
Fotomicrografia 29: Cristais subidiomórficos de normandita associados a Piroxênio II em
Nefelina Sienitos Traquitóides I ......................................................... 50
Fotomicrografia 30: Agregados de cristais subidiomórficos de normandita em Nefelina
Sienitos Traquitóides I ....................................................................... 50
Fotomicrografia 31: Prisma alongado de rinquita em Nefelina Sienitos Traquitóides II .... 50
Fotomicrografia 32: Cristal poiquilítico com contorno externo idiomórfico de gianetita em
Nefelina Sienitos Traquitóides II ......................................................... 50
iv
Índice de Tabelas.
Tabela 1: Características petrográficas das rochas dos diferentes fácies do Corpo
Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte. ................................................................. 11
Tabela 2: Modas de amostras representativas dos 5 fácies do Corpo. . .............................. 12
v
Resumo.
Rochas agpaíticas são tipicamente enriquecidas em elementos relativamente raros
como Zr, Ti, ETR, Th, U, F, Cl. Se restringem a alguns poucos maciços alcalinos do mundo,
entre eles o Maciço Alcalino de Poços de Caldas, a maior ocorrência de rochas alcalinas do
Brasil, localizada no limite entre os Estados de Minas Gerais e São Paulo. Nefelina sienitos
agpaíticos aparecem como pequenos corpos intrusivos distribuidos por todo o Maciço, tendo
sido derivados dos tipos miasquíticos dominantes.
A mais conhecida das ocorrência de rochas agpaíticas corresponde ao Corpo
Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte, que aflora por uma área inferior a 1 km2 na porção
Norte do Maciço, próximo à cidade de Poços de Caldas. É composto por 5 unidades
independentes que compõem uma estrutura em lopólito. Na base da estrutura aparece o
fácies de Chibinitos, composto por nefelina sienitos maciços de granulação grossa,
caracterizados por grandes cristais poiquilíticos de piroxênio, eudialita e pectolita; como
fácies de borda dos Chibinitos aparecem os Nefelina Sienitos Traquitóides II, de granulação
média, contendo cristais de piroxênio menores e menos poiquilíticos. Acima desta unidade
aparecem os fácies de Nefelina Sienitos Traquitóides I e de Lujauritos II, compostos por
rochas foliadas, de granulação fina, caracterizadas por quantidades variáveis de piroxênio
acicular que se orienta paralelamente à estrutura da rocha. Estas unidades correspondem à
borda da unidade de Lujauritos I, constituído de nefelina sienitos com eudialita bastante
foliados, com cristais de feldspato orientados planarmente, envolvidos por folhas de
piroxênio acicular.
O estudo das feições texturais e microestruturais e do quimismo dos minerais máficos
presentes nesta rocha permitiu mostrar que as paragêneses magmáticas correspondem a
feldspato alcalino + nefelina ± piroxênio egirínico poiquilítico + eudialita ± pectolita
(Chibinitos) ± sodalita, gianetita, fluorita, anfibólio sódico (fácies de borda), cristalizados
nesta ordem. Os máficos aparecem sempre como cristais poiquilíticos ou intersticiais que se
acomodam aos espaços entre os cristais de feldspato e nefelina. Os cristais de piroxênio
apresentam variação gradual do núcleo para a borda desde egirina-augita (~0,65 cátions de
Na p.f.u.) até egirina (>0,90 c.p.f.u.). Eudialita forma cristais com cores de interferência em
tons de cinza, característicos de composições mais ricas em Fe e pobres em Mn, Sr e Nb.
Pectolita apresenta núcleos com faces bem formadas relativamente ricos em Mn, que
passam bruscamente para composições mais ricas em Ca na borda.
Todas as rochas apresentam sinais de modificação pós-magmática pela atuação de
um líquido enriquecido em elementos como Ti, Nb, Sr, Mn e voláteis, provavelmente
exsolvido dos magmas chibiníticos, cuja história de cristalização foi mais longa que a dos
fácies de borda, onde formaram-se fases mais ricas em voláteis. Este líquido responderia
pela formação de sobrecrescimentos nos cristais de piroxênio poiquilítico dos Chibinitos,
vi
desenvolvendo-se padrões oscilatórios bastante distintos dos observados no interior destes
mesmos cristais; piroxênio acicular relativamente rico em Ca (Na ~0,65-0,70 c.p.f.u.),
lamprofilita (que apresenta também padrões de variação química oscilatórios), e normandita
(restrita aos fácies de borda) teriam se cristalizado também pela ação destes fluidos,
aproveitando-se de descontinuidades da rocha e ressaltando as estruturas magmáticas
originais. Estes líquidos levaram também à modificação da composição da eudialita, que
desenvolve padrões complexos de zoneamento com porções preservadas com cores de
interferência em tons de cinza e porções alteradas, tipicamente mais ricas em Mn, Sr e Nb,
com cores de interferência em tons de azul. A pectolita foi alterada a partir da borda e dos
planos de clivagem, adquirindo composição intermediária entre as composições magmáticas
do núcleo e da borda.
A história do Corpo pode ser resumida pela invasão de magmas chibiníticos, que por
separação de feldspato alcalino, nefelina e egirina-augita originaram um magma que
cristalizou nefelina sienitos com eudialita hololeucocráticos. A intensa atividade dos fluidos
residuais resultantes da cristalização do magma chibinítico original levou à cristalização pósmagmática de piroxênio acicular, principalmente em descontinuidades da rocha,
ocasionando o desenvolvimento da típica textura lujaurítica.
vii
Abstract.
Agpaitic rocks are typically rich in relatively rare elements such as Zr, Ti, REE, Th, U, F
and Cl. They are restricted to a few alkaline massifs around the world, including the Poços
de Caldas Alkaline Massif, the largest occurrence of alkaline rocks in Brazil, located in the
limit between Minas Gerais and São Paulo States, Southeast Brazil. Agpaitic nepheline
syenites appear all over the Massif as small intrusive bodies that formed through the
differentiation of the dominant miasquitic varieties.
The most studied of these occurrences is the Anel Norte Lujavritic-Khibinitic Body, that
outcrops through an area of less then 1 km2 in the North of the Massif, close to the city of
Poços de Caldas. Five independent units can be discriminated and compose a lopolithic
structure. A Khibinite facies, composed by massif, coarse-grained nepheline syenites with
poikilitic crystals of pyroxene, eudialyte and pectolite, is the basal unit; the Trachytoid
Nepheline Syenites II, characteristically medium-grained rocks with smaller and less poikilitic
pyroxene crystals, surround this unit and constitute a border facies. Over these two units
there appears the Trachytoid Nepheline Syenites I and Lujavrites II facies, composed by finegrained foliated rocks with small proportions of acicular pyroxene oriented according to the
rock foliation; these are border units of the Lujavrites I facies, composed by strongly foliated
nepheline syenites with eudialyte, in which acicular pyroxene forms sheets that surround the
alkaline-feldspar oriented crystals.
Textural, microstructural and chemical study of the mafic minerals led to the conclusion
that the magmatic paragenesis is composed by alkaline-feldspar + nepheline ± aegirinic
poikilitic pyroxene + eudialyte ± pectolite (Khibinites) ± sodalite, giannetite, fluorite and sodic
amphibole (border facies), that crystallized in this order. The mafic minerals always appear
as poikilitic or interstitial crystals that accommodate to the spaces left by feldspar and
nepheline. Pyroxene crystals grade from aegirine-augite (~0,65 Na cations per formula) in
the center through aegirine (>0,90 c.p.f.) in the border. Eudialyte forms crystals with
interference colors in shades of gray, typically rich in Fe and poor in Mn, Sr and Nb.
Pectolite shows cores with well-formed faces relatively rich in Mn, that close to the border
change sharply to compositions richer in Ca.
Rocks from all units show post-magmatic transformation due to the action of a liquid
rich in elements such as Ti, Nb, Sr, Mn and volatiles, probably exsolved from the khibinitic
magma; this magma had longer crystallization history then the border facies, where volatilerich phases were formed. This liquid would be responsible for pyroxene to grow over the
poikilitic crystals in the Khibinites, developing oscillatory patterns evidently different from the
gradual patterns observed in the interior of the crystals; acicular pyroxene enriched in Ca (Na
~0,65-0,70 c.p.f.), lamprophyllite (which also shows oscillatory zoning patterns) and
normandite (restricted to the border facies) would also have crystallized through the action of
viii
these fluids, following discontinuities already present and enhancing the original magmatic
structures. These liquids would take to a transformation in the composition of eudialyte,
which shows complex zoning patterns intercalating preserved portions in which the
interference colors are in shades of gray with altered ones, typically richer in Mn, Sr and Nb
and with interference colors in shades of anomalous blue. Pectolite crystals were altered
through their border and cleavage planes, acquiring compositions intermediate between the
magmatic ones in the core and rim.
The evolution of the body may be summarized by the intrusion of khibinitic magmas
that, through the separation of alkaline-feldspar, nepheline and aegirine-augite, originated
hololeucocratic nepheline syenites with eudialyte. The intense activity of the residual fluids
left after the crystallization of the original khibinitic magma led to the post-magmatic
crystallization of acicular pyroxene, mainly following discontinuities in the rocks, causing the
development of the typical lujavritic texture.
ix
Agradecimentos.
Como esperado, muitas pessoas foram importantes durante os cinco anos em que
estive na geologia, mas algumas delas merecem ser destacadas. Por mais injusto que isso
possa ser, pior seria não lembrar do valor destas pessoas.
Esse trabalho é dedicado àquela que mais esteve comigo durante esses anos, que
mais apoiou nos momentos tão difíceis da decisão de cursar geologia, que mais deu carinho
e atenção em tantos momentos que precisei; à Malu dedico este trabalho por sua
companhia inestimável ao longo destes anos.
Por terem depositado sua confiança em mim e por permitirem que eu chegasse até
aqui, agradeço aos meus pais e irmãos.
Meu mais que orientador, Silvio R. F. Vlach, foi sem duvida alguma um Mestre desde
cedo no curso; devo a ele por ter me mostrado, tantas vezes, os caminhos a seguir, e tenho
convicção de que sem ele esta trajetória não teria sido possível.
Outros tantos professores foram importantes, mas Valdecir de Assis Janasi e Cláudio
Riccomini estiveram sempre como as referências mais importantes.
Os amigos são tantos, e tão importantes, que seria tolice tentar listar todos. Mas um
teve importância maior, nas viagens, no dia-a-dia, nas discussões e diversões: Daniel F.
Jelin. Devo ainda meus agradecimentos a Pedro Pessoa Dib e Marcos Dutra Silva, amigos
com quem mais convivi durantes esses cinco anos, agora estimados colegas de profissão.
Marcos Mansueto foi sempre um parceiro importante no Laboratório, e agradeço pelos
tantos dias em que trabalhamos e nos divertimos juntos. Ele e Cristiano Chiessi ajudaram
muito na finalização deste trabalho, a quem sou grato.
Finalmente, agradeço ao CNPq, pelas bolsas a mim concedidas no âmbito do PIBICCNPq-USP entre agosto de 1995 e julho de 1997, quando dei início a este trabalho.
Agradeço também ao Professor Horstpeter Ulbrich, por ter cedido suas amostras e por ter
nos acompanhado na excursão ao Maciço.
x
Capítulo 1:
Introdução.
1.1. Introdução ao tema.
Rochas alcalinas agpaíticas são relativamente pouco abundantes, se restringindo a
alguns dos mais importantes maciços alcalinos do mundo, como os de Lovozero e Khibiny,
na Rússia; de Illimaussaq e Narsarsuk, na Groenlândia; de Poços de Caldas, no Brasil. São
tipicamente enriquecidas em álcalis, em elementos raros como Zr, Ti, ETR, Y, Th, U, além
de voláteis como F, Cl e S, entre muitos outros (cf. Sørensen, 1974, 1997; Ulbrich, 1984).
Rochas deste tipo constituem uma pequena parcela das ocorrências de fonolitos e
nefelina sienitos do Maciço Alcalino de Poços de Caldas, o maior maciço alcalino brasileiro e
um dos maiores do mundo, localizado junto à cidade homônima na região limítrofe entre os
Estados de Minas Gerais e São Paulo. Aparecem como corpos de dimensões reduzidas (<
5km2) bastante complexos do ponto de vista estrutural e faciológico.
A associação entre álcalis, elementos de alto potencial iônico e voláteis leva à
formação de complexos na estrutura dos magmas agpaíticos (cf. Ringwood, 1955; Linthout,
1984) e permite o desenvolvimento de uma mineralogia exótica, caracterizada pela
presença, como fases acessórias ou até mesmo principais, dos denominados minerais
agpaíticos, minerais relativamente raros e típicos destas rochas, dentre os quais se
destacam diversos zircono- e titanossilicatos, alguns de estrutura e composição química
relativamente complexas, ainda pouco conhecidos (cf. Vlasov, 1966; Vlasov et al., 1966;
Kapustin, 1980; Khomyakov, 1993).
Num sistema químico tão particular como este é natural se esperar que a evolução
magmática ocorra em condições e segundo trajetórias distintas em relação ao observado
nas rochas ígneas félsicas mais comuns como granitóides e até mesmo nefelina sienitos
normais. A diferença mais evidente está na seqüência de cristalização, que se inicia, nos
magmas agpaíticos, com os minerais félsicos, sucedidos pelos máficos e acessórios (e.g.
Ringwood, 1955; Watson, 1979; Ulbrich, 1983; Linthout, 1984).
A compreensão em detalhe da origem e evolução dos magmas agpaíticos é ainda
tema de debate na literatura especializada, em grande parte devido à dificuldade de
reprodução destes sistemas complexos em laboratório e conseqüente ausência de
diagramas de fase apropriados (e.g., Marr e Wood, 1992). Sendo assim, uma das
ferramentas mais poderosas disponíveis ao petrólogo para o estudo da evolução destes
sistemas magmáticos e das alterações tardi- e pós-magmáticas que seguem é sem dúvida o
quimismo das fases minerais envolvidas e sobretudo a sua variabilidade, já que mudanças
no ambiente físico-químico de cristalização ficam registradas, em boa parte dos casos,
através de variações composicionais diversas.
1
O potencial de metodologias que combinam estudos paragenéticos e de quimismo de
minerais vêm sendo demonstrado por diversos trabalhos recentes, através dos quais foram
inferidos e/ou substanciados fenômenos magmáticos como convecção, assimilação de
encaixantes, mistura de magmas (e.g. Edwards e Russel, 1996; Broophy et al., 1996), além
de variações nas condições de cristalização (e.g. Shore e Fowler, 1996; Holten et al., 1997).
Estudos similares em rochas agpaíticas devem, portanto, trazer contribuições significativas
para a compreensão da sua evolução.
1.2. O Maciço Alcalino de Poços de Caldas.
O Maciço Alcalino de Poços de Caldas é o maior maciço alcalino brasileiro e um dos
maiores do mundo em área. Apresenta forma subcircular e aflora por mais de 800 km2 na
região limítrofe entre os Estados de Minas Gerais e São Paulo, sendo cortado na direção NS pela rodovia que liga os municípios de Poços de Caldas e Andradas (FIGURA 1).
(a)
(b)
Figura 1: Localização e acessos (a) e situação geológica (b) do Maciço Alcalino de Poços de Caldas. Extraídos
do Mapa Rodoviário do Brasil (a) e do Mapa Geológico do Brasil (b), segundo Schobbenhaus et al., 1984).
O grande interesse petrológico e a ocorrência de depósitos importantes de Zr e U fez
com que os estudos iniciados por Derby no final do século passado fossem continuamente
ampliados até os dias de hoje (cf. Derby, 1887; Ellert, 1959; Bushee, 1971; Ulbrich, 1983;
Ulbrich, 1984; Schorscher et al., 1991; Ulbrich e Ulbrich, 1992, entre muitos outros).
A principal atividade magmática do Maciço ocorreu há cerca de 76-78 Ma (e.g. Ulbrich,
1984; Kawashita et al., 1984), quando foram colocados corpos de fonolitos, que ocupam
mais de 80% em área, e subordinadamente de nefelina sienitos. Entre os nefelina sienitos, ,
são amplamente predominantes os tipos miasquíticos, caracterizados pelo excesso de
alumina em relação aos álcalis e uma mineralogia acessória semelhante à encontrada em
granitóides convencionais. Os tipos agpaíticos afloram como corpos de dimensões
reduzidas (< 5 km2)
associados à maioria dos nefelina sienitos miasquíticos e são
tipicamente mais jovens havendo diversas evidências indicativas de que foram originados a
partir da diferenciação de magmas parentais miasquíticos (Ulbrich, 1984).
As ocorrências melhor preservadas de rochas agpaíticas estão concentradas na
região do Anel Norte, onde se encontra o denominado Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel
2
Norte, de grande complexidade estrutural e faciológica (cf. Bushee, 1971; Ulbrich, 1984).
Dados petrográficos e de quimismo mineral das fases mais abundantes obtidos por Ulbrich
(1983), adicionados a informações geológico-estruturais detalhadas e químicas em rocha
total permitiram a Ulbrich (1984) propor modelos alternativos para a evolução deste corpo,
considerando, entretanto, que dados adicionais de detalhe seriam necessários para refinálos.
Estes trabalhos vêm sendo complementados por estudos petrográficos e de quimismo
mineral para os minerais acessórios, desenvolvidos por Gualda e Vlach nos últimos 3 anos
(Gualda, 1996, 1997a, 1997b; Gualda e Vlach, 1995, 1996a, 1996b, 1997a, 1997b) e por
diversos outros autores (e.g., Schorscher et al., 1992; Atencio et al., 1996 e referências lá
citadas; Tsugawa e Atencio, 1997). Entre os resultados já obtidos, destaca-se o
conhecimento mais adequado das características químicas, estruturais e óticas de vários
dos minerais agpaíticos encontrados no Maciço.
Entretanto, faltam ainda estudos mais detalhados que permitam avaliar melhor a
evolução química dos minerais máficos e acessórios e, em especial, relacionar esta
evolução com aspectos texturais e microestruturais, de forma a concretizar um panorama
mais dinâmico da cristalização e evolução destas rochas.
1.3. Objetivos.
No contexto apresentado, o objetivo da presente monografia é detalhar alguns
aspectos texturais, microestruturais e de quimismo de minerais máficos e acessórios das
rochas agpaíticas do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte. Pretende-se, assim,
fornecer subsídios adicionais para a avaliação dos possíveis padrões evolutivos das rochas
agpaíticas nos estágios magmático, tardi- e pós-magmático de cristalização e embasar a
discussão dos modelos evolutivos sugeridos por Ulbrich (1984).
1.4. Plano de apresentação da monografia.
A presente monografia é subdividida em capítulos. Após um capítulo introdutório, a
metodologia empregada é descrita no Capítulo 2. No Capítulo 3, os aspectos geológicos dos
fácies agpaíticos do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte são resumidos com base no
trabalho de Ulbrich (1984); em seguida, as rochas estudadas são caracterizadas
petrograficamente. Os dados texturais e químicos dos minerais estudados são detalhados
no Capítulo 4, que constitui o corpo principal do trabalho. No capítulo final (5) é oferecida
uma breve discussão sobre a evolução das rochas agpaíticas com base nas informações
disponíveis.
Os dados químicos representativos obtidos para os principais minerais estudados são
colocados no Apêndice A.
3
Capítulo 2:
Metodologia.
2.1. Amostragem.
As amostras estudadas fazem parte do conjunto utilizado pelo autor em trabalhos
anteriores de iniciação científica (Gualda, 1996, 1997a, 1997b). A maior parte das amostras
(identificadas com as letras PC) foi coletada em trabalhos de campo realizados em
Fevereiro de 1996 conduzidos pelo Dr. H. Ulbrich; algumas amostras, identificadas com a
letra P, correspondem à coleção do referido pesquisador. Ao total foram consideradas 18
amostras provenientes de 9 afloramentos, cuja localização é apresentada na FIGURA 2.
2.2. Análises petrográficas.
Diversas seções petrográficas convencionais e pelo menos duas seções delgadas
polidas com dimensões de 49 x 28 mm ou uma seção com dimensões de 75 x 49 mm,
preparadas no Setor de Laminação do IGc – USP, foram estudadas petrograficamente em
microscópio Axioplan de fabricação ZEISS, nas dependências do Laboratório de Ótica do
DMP - IGc - USP. Foram analisadas principalmente as relações texturais e microestruturais
entre as fases minerais presentes para estabelecer as possíveis seqüências de
cristalização, com destaque para as diferentes gerações de piroxênio e dos diversos
minerais agpaíticos, de modo a refinar e ampliar os dados já disponíveis (Ulbrich, 1983;
Ulbrich, 1984; Gualda, 1997a).
Determinações modais de 5 amostras, representativas dos fácies mapeados por
Ulbrich (1984), foram efetuadas ao microscópio através de contagem de pontos com auxílio
de um chariot e de um contador, conforme a metodologia clássica discutida por Chayes
(1949). Devido, por um lado, à importância das fases acessórias para o presente estudo e,
por outro, à granulação média a grossa dos chibinitos e alguns lujauritos, foram contados
entre 4.000 e 5.000 pontos por amostra com passo de 0,5 mm. A área total considerada
corresponde a três seções convencionais ou uma seção de 75 x 49 mm. Nas contagens
foram considerados produtos de alteração apenas os minerais e/ou agregados para os quais
não foi possível identificar a fase primária substituída. No caso do piroxênio, presente em
duas gerações texturais bem distintas, estas foram consideradas independentemente.
2.3. Análises em microssonda eletrônica.
Dez amostras do conjunto disponível foram selecionadas para os estudos mais
detalhados em microssonda eletrônica : oito do Corpo Lujaurítico-Chibinítico, pelo menos
uma característica de cada um dos fácies; duas amostras adicionais, representativas dos
Nefelina Sienitos Cinzas metassomáticos que afloram na região a Noroeste do Corpo
4
(Ulbrich, 1984) foram também incluídas como referência para o estudo da mineralogia tardie pós-magmática.
As análises foram efetuadas no Laboratório de Microssonda Eletrônica do DMP - IGc USP com a microssonda JEOL-JXA8600 com cinco espectrômetros WD, com cristais
STE/TAP, TAP/PET, PET/LIF, PET/LIF e PET/LIF, respectivamente, acoplada com detector
EDS e sistema de automação TN-5500/5600, recentemente substituído pelo Voyager 3.6.1,
da NORAN Instruments. As seções delgadas polidas foram cobertas com uma fina película
(~25 nm) de C com o evaporador AUTO 206 da EDWARDS.
As análises quantitativas pontuais foram efetuadas por WDS. Análises qualitativas e
semi-quantitativas prévias com EDS também foram empregadas para caracterização de
algumas fases minerais, como no caso da sodalita, de difícil determinação ao microscópio.
Um dos maiores problemas para análise WDS de minerais agpaíticos, é a escolha de
condições que minimizem a migração de elementos leves para fora do volume analisado
(e.g., Na) e que ao mesmo tempo sejam adequadas para os elementos mais pesados (e.g.,
Sr, Zr, ETR). Rotinas analíticas considerando estes problemas foram desenvolvidas para
cada grupo mineral e resultados adequados foram obtidos para valores de voltagem,
corrente e diâmetro do feixe eletrônico de 20 kV, 50 nA e 30 µm para o grupo da eudialita;
15 kV, 45 nA (20 nA para medidas de F) e 20 µm para lamprofilita e normandita; e 15 kV, 20
nA e 5 µm para piroxênios, anfibólios e minerais da série pectolita-serandita,
respectivamente. A escolha das linhas espectrais, dos cristais analisadores e da posição de
leitura da radiação de fundo foi feita com auxílio de varreduras detalhadas na amostra, em
torno da posição espectral de sintonização do elemento considerado, de forma a minimizar
possíveis interferências e maximizar a razão entre contagens de pico e de fundo. As
contagens para cada elemento foram controladas fixando valores máximos para o tempo de
integração de pulsos (TMAX, entre 10 e 60 s) e desvio padrão (2SMAX entre 0,5 e 1,0). Os
limites de detecção elementais para algumas destas rotinas são apresentados por Gualda
(1996).
As correções dos efeitos de matriz (número e absorção atômicos, fluorescência
secundária) foram efetuadas on line com o procedimento PROZA, uma variante do
procedimento ZAF tradicional mais adequada para matrizes compostas por elementos leves
e pesados, caso de grande parte dos silicatos (Bastin et al.1990, apud Goldstein et al.,
1992). Os erros totais máximos estimados para os resultados finais variam entre 1 e 2%
para os elementos maiores, são da ordem de 5% para os menores (1-5% em peso do
elemento) e superiores a 10% para os elementos traços (< 1% em peso do elemento).
Imagens de varredura eletrônica foram obtidas com detector de elétrons retroespalhados em modo composicional (BEI-COMPO) sob condições de 15 kV e 20 nA, com
diâmetro de feixe mínimo (1 µm). Estas imagens ressaltam diferenças de número atômico
5
médio e são muito úteis para a visualização de variações composicionais por vezes pouco
contrastadas ao microscópio petrográfico.
Para cada amostra estudada, foi selecionado pelo menos um grão de cada geração de
cada uma das fases minerais máficas principais e acessórias presentes. Sempre que
possível, foram escolhidos os cristais de hábito mais típico e com zoneamentos
composicionais mais evidentes, verificados seja através de microscopia ótica, seja através
de imagens eletrônicas. Em cada um dos grãos escolhidos, pelo menos três pontos foram
analisados, representando borda, região intermediária e núcleo do cristal, de forma a
caracterizar quimicamente todas as fases máficas importantes e identificar os maiores
contrastes químicos presentes; no caso dos cristais com zoneamento composicional setorial
mais complexo, foram analisadas porções representativas de cada um dos setores
identificados nas imagens eletrônicas. Nos casos em que zoneamentos concêntricos bem
marcados foram observados, foram obtidos perfis quantitativos completos de detalhe; nestes
perfis, o espaçamento entre as análises foi da ordem de 15-30 µm. Em alguns cristais, com
zoneamentos muito finos, foram obtidos perfis contínuos mais detalhados, com
espaçamento da ordem de 1 µm, valor próximo ao diâmetro mínimo do feixe eletrônico.
Nestes últimos perfis, as leituras de radiação de fundo foram efetuadas apenas no primeiro
ponto, a partir do qual os espectrômetros foram mantidos fixos na posição de sintonização
do elemento desejado. Este procedimento evita possíveis variações de posicionamento do
espectrômetro devido à sua constante movimentação e fornece resultados relativos mais
precisos, embora os resultados finais absolutos possam apresentar erros algo maiores para
os elementos presentes em baixas concentrações, para os quais variações menores da
radiação de fundo são mais significativas.
Os dados totais disponíveis compreendem 89 análises completas de minerais do
grupo da eudialita (Gualda, 1996, 1997b), 32 de lamprofilita, 29 de normandita, 20 de
anfibólio (Gualda, 1997b), além de 25 análises inéditas para minerais da série pectolitaserandita, e 294 análises inéditas de piroxênio, sendo 45 análises isoladas e 249 em cinco
perfis completos. Perfis composicionais contínuos foram obtidos para porções selecionadas
de um cristal de piroxênio e outro de lamprofilita.
2.4. Tratamento dos dados de quimismo mineral.
O cálculo de fórmulas estruturais foi feito através de planilhas eletrônicas
desenvolvidas no programa Microsoft EXCEL, seguindo os métodos apresentados e
discutidos por Deer et al. (1992). Os teores em Fe3+ dos piroxênios foram estimados através
da equação de Droop (1987):
Fe3+ = 2X(1-T/S)
Eq. 1
em que T é o número total de cátions, X o número de O por fórmula e S o número de cátions
para X íons O. Esta equação fornece excelentes resultados quando se dispõe de análises
6
completas e precisas de minerais em que o Fe é o único elemento que aparece com duas
valências distintas. No caso de anfibólios, em que os teores em (OH) são variáveis
adicionais, as estimativas foram feitas utilizando-se o método descrito por Schumacher em
Leake et al. (1997). Para os minerais do grupo da eudialita o cálculo é baseado na
normalização em 24 átomos de Si e posterior ajuste por balanço de carga (Gualda e Vlach,
1996b)
Capítulo 3:
Geologia e petrografia do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte.
3.1. Geologia e estrutura.
O Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte aflora em uma área com cerca de 1 km
2
no extremo Norte do Maciço Alcalino de Poços de Caldas, ao Norte da cidade homônima, na
região que Ulbrich (1984) denomina de Anel Norte. Nesta área aparece a Pedra Balão, um
conhecido ponto turístico regional (Ulbrich e Ulbrich, 1992).
O primeiro trabalho de detalhe sobre o corpo foi realizado por Bushee (1971), que
apresenta um mapa em escala 1:10.000. Os nefelina sienitos presentes na região foram
divididos em três unidades principais: (1) os denominados lujauritos (egirina nefelina sienitos
com eudialita, fortemente foliados); (2) nefelina sienitos; e (3) eudialita nefelina sienitos. A
unidade (2) de nefelina sienitos foi subdividida em três variedades distintas (I, II e III), com
passagem gradual e pouco perceptível de uma para outra.
Ulbrich (1984) remapeia a área em maior detalhe utilizando conceitos faciológicos
então propostos. Em contraposição às conclusões de Bushee (1971), este autor identifica
cinco fácies petrográficos, com distribuição geográfica e relações mútuas de contato bem
definidas. De acordo com este autor, a variedade III da unidade 2 de nefelina sienitos de
Bushee (1971) constitui de fato a um corpo independente: o de Nefelina Sienitos Cinzas do
Anel Norte, composto por rochas de caráter miasquítico, com biotita como máfico mais
importante, muito contrastadas, portanto, com as rochas tipicamente agpaíticas, com
eudialita como fase mineral característica, que constituem os cinco fácies do Corpo
Lujaurítico-Chibinítico.
O Corpo Lujaurítico-Chibinítico é intrusivo em egirina fonolitos a Sul e Oeste e nos
Nefelina Sienitos Cinzas do Anel Norte a Norte e Leste. Os fácies mapeados são
concordantes entre si e as atitudes de estruturas planares observadas são subhorizontais na
região central da intrusão, passando rapidamente para mergulhos moderados centrípetos
nas porções periféricas, caracterizando uma geometria em lopólito, com estrutura interna
bem definida (FIGURA 1). A parte central da estrutura é composta pelos Lujauritos I, com
granulação grossa e estruturas planares muito marcadas pela orientação cristais
idiomórficos de feldspato alcalino e de abundantes agulhas e prismas de piroxênio.
7
Envolvendo este fácies central, em nível estratigráfico inferior, aparece uma seqüência de
camadas de espessura decimétrica a métrica, os denominados Lujauritos II, formados por
rochas semelhantes, porém de granulação mais fina; os Nefelina Sienitos Traquitóides I,
relativamente pobres em piroxênio, de granulação fina, e os Nefelina Sienitos Traquitóides
II, similares aos anteriores, mas com granulação média. Finalmente, abraçando toda esta
estrutura aparecem os Chibinitos, em geral maciços, mas localmente com aspecto
traquitóide, que tendem a perder espessura em direção ao centro da estrutura, sendo
provável a sua inexistência na base do corpo (Ulbrich, 1984).
A
N .G .
PC-04
PC-03’
PC-05’
PC-02
PC-05
L u ja u rito s
P-53
P-47
PC-01
N e felin a S ie n ito s Tra q . I
P-134
N e felin a S ie n ito s Tra q . II
C h ib in ito s
N efelina S ien ito s C inzas
E girina Fo no litos
A cesso s
A’
400
A titudes da foliação
350
300
250
A
A’
0
200
400m
Figura 2: Mapa e perfil geológico do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte. Geologia segundo Ulbrich
(1984).
As relações de contato observadas indicam que os magmas formadores dos fácies
Lujauritos II e Nefelina Sienitos Traquitóides I e II foram invadidos por magmas que
cristalizaram os Lujauritos I e Chibinitos, respectivamente (Ulbrich, 1984). Segundo este
autor estas são evidências sugestivas de que os Lujauritos II e os Nefelina Sienitos
Traquitóides I e II corresponderam a bordas resfriadas cristalizadas rapidamente devido à
perda mais acentuada em voláteis. Esta hipótese é corroborada pelos dados de
geotermometria de feldspatos e nefelinas, que apontam para temperaturas de cristalização
mais altas para os fácies de borda (Ulbrich, 1983).
De acordo com Ulbrich (1984), a cristalização precoce dos fácies de borda e a
concordância estrutural entre os vários fácies são condicionantes para quaisquer modelos
evolutivos que venham a ser elaborados. O autor destaca as seguintes possibilidades para a
8
evolução magmática do corpo, ressaltando a necessidade de mais informações para definir
seguramente qual delas foi atuante :
(1) Formação de magmas lujauríticos e chibiníticos separadamente, com colocação
seqüencial, primeiramente do lujaurítico, já parcialmente cristalizado, formando uma
borda que se cristalizaria precocemente, posteriormente metassomatizada por fluidos
provenientes da massa interna. As marcadas estruturas planares seriam originadas
por movimentos de reacomodação da câmara. Posteriormente, de forma contínua,
ocorreria a invasão do magma chibinítico, que, por sua vez, formaria os fácies
traquitóides de borda;
(2) Cristalização de um magma chibinítico em câmara fechada, sendo que o magma
lujaurítico seria derivado do chibinítico, já parcialmente cristalizado, por mecanismos
de percolação; os fácies intermediários constituiriam uma borda quente, cristalizada
por perda de voláteis, que seria alvo de metassomatismo provocado pelos fluidos
liberados durante a cristalização dos fácies centrais e de deformação devido a
movimentações do magma lujaurítico sobrejacente;
(3)
Invasão de um magma chibinítico, que em dois estágios formaria o magma
lujaurítico. A cristalização inicial de feldspato alcalino, nefelina e, subordinadamente,
egirina-augita, enriqueceria o líquido residual em Na, formando um magma persódico,
relativamente pobre em Fe e rico em Zr, que seria coletado em bolsões superiores. A
cristalização deste magma, se completada, resultaria na formação de um nefelina
sienito hololeucocrático com minerais ricos em Zr. A esse magma seriam adicionados
ainda líquido intersticial e fluidos “deutéricos” ricos em Na, Fe e elementos
incompatíveis provenientes do magma chibinítico subjacente em cristalização; este
aporte químico seria responsável pela cristalização mais tardia da egirina e de silicatos
de metais raros, já sob temperaturas submagmáticas. As estruturas orientadas
resultariam de movimentações dos magmas lujauríticos sobrejacentes.
3.2. Petrografia.
Apresenta-se neste item uma caracterização petrográfica geral das rochas dos cinco
fácies do Corpo; um detalhamento adicional das características texturais dos minerais
máficos e acessórios estudados será objeto de discussão específica no capítulo de
mineralogia, juntamente com os dados químicos.
Os fácies reconhecidos foram estudadas petrograficamente por Bushee (1971) e
Ulbrich (1983), que destacaram os aspectos texturais e microestruturais gerais e as
características dos minerais félsicos e máficos principais. Gualda (1997a) inicia um
detalhamento, com ênfase para a identificação das fases acessórias e de suas relações
texturais e microestruturais. Os resultados ora apresentados são uma extensão deste último
9
trabalho, e, em alguns aspectos, as interpretações alcançadas mostram-se distintas das
apresentadas pelos autores anteriores.
As rochas agpaíticas estudadas são nefelina sienitos com quantidades importantes de
piroxênio, eudialita, e em alguns casos sodalita. A mineralogia principal de todas as
variedades é similar. Caracteriza-se por feldspato alcalino bastante potássico, como cristais
idiomórficos, por vezes pertíticos, em estado estrutural variável entre microclínios
intermediários e máximo (Ulbrich, 1993). A nefelina é mesopotássica, em cristais
idiomórficos a menos freqüentemente subidiomórficos. O piroxênio (egirina a egirina-augita)
aparece pelo menos como duas gerações texturais distintas. Eudialita está sempre presente
e é o principal indicador do seu caráter agpaítico (cf. Ulbrich, 1984; Gualda e Vlach, 1996a).
Outros minerais acessórios, típicos de rochas agpaíticas, incluem lamprofilita, pectolitaserandita, normandita, rinquita, gianetita, além de acessórios comuns em nefelina sienitos
como arfvedsonita, sodalita e fluorita (cf. Ulbrich, 1983; Gualda, 1997a, 1997b). Algumas
características petrográficas destas rochas são sintetizadas na TABELA 1.
Os dados modais obtidos (TABELA 2, FIGURA 3) ressaltam como principais contrastes
entre os fácies típicos analisados os teores de nefelina e sodalita significativamente mais
altos nos fácies de borda (~20 e 10% respectivamente) quando comparados com os fácies
centrais (~10% e 0% respectivamente); por outro lado, demonstram também que a
quantidade modal de piroxênio I, de primeira geração, diminui na seqüência Chibinitos Æ
Nefelina Sienitos Traquitóides I Æ Lujauritos II Æ Lujauritos I enquanto a de piroxênio II
aumenta.
Do ponto de vista textural e estrutural são rochas bastante variadas, o que levou
Ulbrich (1984) a definir as cinco unidades de mapeamento independentes. A seguir são
descritas as características petrográficas mais importantes de amostras representativas dos
5 fácies, além de algumas amostras provenientes da região de contato com os Nefelina
Sienitos Cinzas do Anel Norte; a seqüência de descrição obedecerá a estratigrafia da
intrusão, no sentido base Æ topo. Os afloramentos correspondentes encontram-se
localizados na FIGURA 1.
3.2.1. Fácies de Chibinitos.
Macroscopicamente, os chibinitos típicos (e.g. amostras PC-01D, P-47) são rochas
leucocráticas, maciças ou com orientação incipiente, de textura inequigranular seriada com
granulação grossa, caracterizadas pela presença de cristais de feldspato alcalino e nefelina
idiomórficos e grandes cristais poiquilíticos de piroxênio (FOTOMICROGRAFIAS 1 e 2). A
eudialita está distribuída heterogeneamente, como grãos isolados mas principalmente como
agregados arredondados de dimensões centimétricas, localizados em porções onde o
piroxênio é pouco abundante. Variedades com aspecto algo porfirítico e granulação pouco
mais fina (e.g., amostra PC-01B, FOTOMICROGRAFIA 3) são menos características (cf.
Ulbrich, 1983; Ulbrich, 1984).
10
Fácies
Estrutura e
textura
Feldspato Alc.
Nefelina
Lujauritos I
idiomórfica; variação
idiomórfico; 1,5 a 15 mm;
fortemente
gradual de 0,1 a 4 mm;
aspecto manchado;
foliada;
maiores isolados e menores
inclusões abundantes de
inequigranular
em agregados de até 10
egirina muito fina e
de granulação
grãos; inclusões de egirina
microfraturas preenchidas
grossa
maiores e menos
por zeólitas
orientadas que em FA
Lujauritos II
maior, subidiomórfico, 2 a
foliada;
5 mm, pouco abundante;
equigranular de
menor, <1 mm,
granulação fina
abundante, em uma
"matriz"; albita secundária
xenomórfica, <0,5 mm,
compondo a matriz;
variação gradual até 1,5
mm, sendo os maiores
idiomórficos
xenomórfica, <0,5 mm,
foliada;
maior, subidiomórfico,
compondo a matriz, em
equigranular a
<2,5 mm, pouco
Nefelina Sienitos inequigranular
agregados de até 5 grãos;
abundante; menor, <1
variação gradual até 1,5
seriada de
Traquitóides I
mm, abundante, em uma
mm, sendo os maiores
granulação fina
"matriz"; albita secundária
subidiomórficos
a média-fina
Sodalita
muito rara,
intersticial nos
agregados de
nefelina
abundante;
xenomórficos
intersticias;
variação gradual
de 0,2 a 2,5 mm
freqüente;
maior, ~2 mm,
subidiomórfica,
poiquilítica;
menor, ~0,5mm,
xenomórfica,
intersticial
freqüente;
maior idiomórfico, 2 a 5
levemente
maior idio- a
menor, ~1 mm,
mm; menor xenomórfico, subidiomórfica, <2 mm;
foliada;
xenomórfica,
Nefelina Sienitos
equigranular de <0,5 mm; límpidos e sem variação gradual até <0,5
intersticial;
Traquitóides II
granulação
mm; linha escura marcando
inclusões; albita
maior, até
contorno idiomórfico
média
secundária
5 mm,
subidiomórfica
maciça a
idio- a subidiomórfica; 3 a
idio- a subidiomórfico; 1 a
levemente
0,2 mm; menores em
10 mm; aspecto
foliada;
agregados intersticiais,
ausente
manchado; inclusões
inequigranular
Chibinitos
maiores isolados; inclusões
abundantes de egirina
seriada de
de egirina maiores e menos
muito fina
granulação
orientadas que em FA
grossa
Piroxênio I
ausente
Acessórios primários
Piroxênio II
eudialita intersticial,
menores que nos
outros fácies
muito abundante em
contatos
intergranulares e
microfraturas; forma
folhas sem
orientação linear;
associado a zeólitas
ausente
eudialita pouco
abundantes nos
abundante, intersticial;
contatos
gianetita xeno- a
intergranulares;
subidio-mórfica,
comprimento de até
intersticial; fluorita
20 mm
muito rara
ausente
eudialita pouco
freqüentes nos
abundante, anfibólio e
contatos
intergranulares;
fluorita raros,
intersticiais; gianetita comprimento de até
20 mm
subidiomórfica rara
freqüente;
subidiomórfico,
poiquilítico; 1 a 7
mm; homogêneo
abundante; subidioa xenomórfico; 1 a
15 mm; intersticial a
poiquilítico;
zoneamento
concêntrico
gianetita semelhante a
Px I; eudialita,
raramente anfibólio e
fluorita, intersticiais
ausente
eudialita e pectolita
intersticiais
pouco abundante;
~0,2mm;
semelhante ao
incluso nos félsicos;
associado a zeólitas
Tabela 1: Características petrográficas das rochas dos diferentes fácies do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte.
11
Fácies
Chibinitos
Amostra
PC-01D
Nef. Sien.
Nef. Sien.
Traquit. II
Traquit. I
PC-03'C
PC-03'B
Lujauritos II
Lujauritos I
P-134
P-223b
Feldspato Alcalino
50
Nefelina
11
26
19
21
10
Sodalita
-
9,7
9,2
12,3
0,1
52
54
48
43
Piroxênio I
10,4
6,2
-
-
-
Eudialita
3,9
0,8
8,8
1,9
3,9
Pectolita
1,0
-
-
Anfibólio
-
0,2
-
0,04
-
Fluorita
-
0,5
0,1
0,02
-
Gianetita
-
0,7
0,6
0,4
-
Piroxênio II
1,2
-
5,7
14
25
Lamprofilita
0,3
-
-
-
0,4
Normandita
Rinquita
Albita
-
-
-
-
0,3
-
-
0,5
2,4
0,8
1,3
-
-
1,5
1,4
1,4
-
Alteração
21
-
0
0,2
17
Outros*
0,5
-
-
-
-
Tabela 2: Modas de amostras representativas dos 5 fácies do Corpo. * Outros corresponde a fases nãoidentificadas, na maioria, minerais de alteração.
FA
10%
35%
35%
10%
P
Nefelina
Legenda
Chibinitos
10%
10%
Nef. Sien. Traquit. II
Nef. Sien. Traquit. I
Lujauritos II
Lujauritos I
60%
60%
90%
90%
F
FA
Sodalita
Figura 3: Diagramas modais com base nos dados da TABELA 2.
12
Fotomicrografia 1: Aspecto textural geral
Fotomicrografia 2: Aspecto textural geral
dos Chibinitos (amostra PC-01D), com
dos Chibinitos (amostra PC-01D), com
destaque para os cristais poiquilíticos de
cristais poiquilíticos de Piroxênio I e
Piroxênio I. Polarizador inferior. Aumento
eudialita. Polarizador inferior. Aumento de
Fotomicrografia 3: Aspecto textural geral
Fotomicrografia 4: Aspecto textural geral
da variedade traquitóide de granulação
dos Nefelina Sienitos Traquitóides II
mais fina dos Chibinitos (amostra PC-01B)
(amostra PC-01E), destacando-se os
cristais de Piroxênio I menores, mais
idiomórficos e menos poiquilíticos.
3 mm
3 mm
3 mm
3 mm
Ao microscópio, a trama principal hipidiomórfica seriada da rocha é dada por cristais
de tabulares de feldspato alcalino, responsáveis pela sustentação da rocha, cujos
interstícios são ocupados por cristais de nefelina, piroxênio, eudialita e pectolita, que se
desenvolvem como grandes cristais intersticiais xeno- a subidiomórficos, com freqüência
poiquilíticos, contendo inclusões idiomórficas de nefelina e subordinadamente de feldspato.
O feldspato alcalino aparece como cristais idio- a subidiomórficos, com dimensões
usuais entre 2,0 e 5,0 mm, podendo atingir entre 1,0 e 10 mm. Os limites de crescimento
dos cristais muitas vezes correspondem a faces de um outro cristal, raramente observamse contatos interpenetrados. Geminações Carlsbad e Baveno/Manebach estão sempre
presentes; aparece ainda uma geminação em domínios, provavelmente marcando o início
do desenvolvimento da geminação em grade, típica dos feldspatos de simetria triclínica.
Inclusões diminutas de nefelina idiomórfica são comuns. Apresentam invariavelmente um
aspecto “manchado”, com porções de aspecto “sujo” e outras bem límpidas. Nestas últimas
são abundantes finas inclusões aciculares de egirina, isorientadas subparalelamente à
direção do eixo a, de maior alongamento do feldspato. Muitos cristais apresentam
microfraturas, que por vezes são preenchidas por mineral isótropo, de relevo baixo, do
grupo das zeólitas.
Nefelina ocorre na forma de cristais idio- a subidiomórficos, com uma variação
contínua nas dimensões dos grãos, desde cerca de 3,0 até 0,2 mm, com predomínio
daqueles menores que 1,5 mm. Os grãos maiores tendem a compor a trama feldspática,
enquanto os menores tendem a ser mais intersticiais. Em geral formam agregados com
cerca de 10 grãos, usualmente com contatos mútuos tríplices, que se colocam
intersticialmente às tábuas de feldspato alcalino. Inclusões de egirinas são abundantes,
sobretudo nos cristais mais alterados, e tipicamente são maiores e menos orientadas que as
observadas inclusas no feldspato alcalino.
O máfico mais importante é um clinopiroxênio, que se apresenta heterogeneamente
distribuído, e em duas gerações texturais distintas. O piroxênio mais típico, de primeira
geração, domina amplamente a ocupação dos interstícios como cristais subidio- a
xenomórficos, que muitas vezes têm como limites de crescimento as faces dos minerais
félsicos. As suas dimensões estão entre 10 e 5,0 mm, podendo atingir até entre 15 e 1,0
mm. As faces mais desenvolvidas são as das formas {110} e {010}. Os cristais maiores são
tipicamente poiquilíticos, ricos em inclusões “suspensas” de cristais idiomórficos de nefelina
e subordinadamente feldspato alcalino. A segunda geração de piroxênio está representada
por grãos isolados ou agregados de cristais idio- a subidiomórficos, com dimensões
próximas de 0,2 mm. Aparece cortando os demais minerais, em associação com zeólitas e
minerais raros tardios (ver a seguir).
A eudialita também aparece preenchendo os interstícios da textura, principalmente nas
porções pobres em piroxênio. Forma cristais xenomórficos por vezes tendendo a um
14
aspecto poiquilítico, quando envolvem cristais de nefelina e, em menor grau, feldspato. Mais
raramente aparece também como pequenos cristais isolados, mais idiomórficos.
O acessório mais comum é a pectolita, que ocupa os interstícios restantes, sobretudo
em porções pobres em piroxênio e eudialita. O seu papel textural é semelhante ao da
eudialita, porém os cristais de pectolita são menores e menos abundantes.
Assim, traça-se um panorama textural dado por uma “trama principal” composta de
feldspato e parcialmente por nefelina, com interstícios ocupados por grandes cristais
poiquilíticos dos demais minerais primários, piroxênio, eudialita e pectolita em ordem de
abundância. Cumpre ressaltar que esses três minerais normalmente não aparecem juntos.
Entre os minerais de alteração de feldspato e nefelina destacam-se, respectivamente,
zeólitas anisótropas, com cores de interferência próximas do amarelo de 1ª ordem,
possivelmente natrolita, e cancrinita. O processo de substituição se inicia nas bordas e
fraturas dos cristais primários preservando os seus contornos originais; com o avanço da
alteração, agregados diversos destes minerais secundários destroem totalmente a textura
original, formando porções de textura poligonizada, microcristalina ou fibro-radiada. No caso
da eudialita, esta se torna pleocróica em tons de incolor até um rosa intenso nas bordas e
zonas de fraturas, e com a evolução da alteração, passa a ser substituída por catapleíta,
zeólitas, opacos e minerais não identificados. A pectolita altera-se nas bordas e fraturas
para opacos não identificados.
Lamprofilita e rinquita em geral idiomórficas e relativamente límpidas, a última
freqüentemente zonada com núcleos em tons de bege e bordas incolores, se associam aos
minerais tardios.
São relativamente comuns venulações muito finas de zeólitas, que cortam a estrutura
da rocha de um lado a outro da seção; junto a estes veios, feldspato, nefelina e eudialita
aparecem sempre com graus de alteração mais acentuados.
3.2.2. Fácies de Nefelina Sienitos Traquitóides II.
As rochas desse fácies são leucocráticas, levemente foliadas, de textura equigranular
e granulação média; apresentam quantidades subordinadas de piroxênio, quando
comparadas com os chibinitos, que aparece como pequenos cristais idiomórficos isolados
(FOTOMICROGRAFIA 4).
Ao microscópio, as amostras PC-01C, PC-01E, PC-03’C e P-53a) destacam certa
tendência porfirítica dada por grãos maiores de feldspato alcalino idiomórficos em matriz
tipicamente hipidiomórfica.
Os cristais maiores de feldspato alcalino são idiomórficos, tabulares, com dimensões
entre 2,0 e 5,0 mm, e definem a orientação da rocha, os cristais menores (< 0,5 mm) que
compõem a matriz são mais xenomórficos. Em ambos os caso apresentam as geminações
de Carlsbad e de Baveno/Manebach e mostram-se límpidos, sem inclusões dos demais
minerais.
15
A nefelina também aparece como cristais maiores idio- ou subidiomórficos, com
dimensões inferiores a 2,0 mm, destacados da matriz. Há uma variação gradual no tamanho
dos grãos até dimensões equivalentes às dos cristais de feldspato da matriz; com a
diminuição do tamanho, os cristais tendem a se tornar mais xenomórficos. Muitos cristais de
nefelina apresentam uma linha escura interna que marca um contorno idiomórfico, formada
por abundantes inclusões, extremamente finas, de cristais de piroxênio.
A sodalita, isótropa, aparece como cristais xenomórficos intersticiais, com dimensões
próximas de 1,0 mm, e na forma de cristais subidiomórficos maiores com dimensões de até
5,0 mm. Albita (< 1,0 mm), xeno- a subidiomórfica, aparece como cristais límpidos tabulares
ou irregulares com geminação polissintética pouco desenvolvida.
Piroxênio é o máfico mais importante e aparece como cristais subidio- a idiomórficos
maiores, com dimensões que atingem 7,0 e 1,0 mm, e menores (< 2,0 mm), mais
abundantes. São texturalmente similares aos observados nos chibinitos, com aspecto
poiquilítico dado por inclusões de nefelina e feldspato, porém os cristais são menos
abundantes e menores.
A gianetita (< 2,0 mm) é um acessório característico dessas rochas e tem
comportamento textural muito semelhante ao do piroxênio, contudo tende a formar cristais
de contorno pouco menos idiomórfico.
A eudialita (< 1,0 mm) é pouco abundante, aparecendo como cristais xenomórficos,
intersticiais aos grãos da matriz. Com o mesmo papel textural aparecem raros cristais de
anfibólio e fluorita.
A rinquita (< 1,0 mm) aparece como nos chibinitos, formando agregados de prismas
idio- a subidiomórficos que se sobrepõem à textura original da rocha, porém suas
dimensões e abundância são menores.
Aparece ainda um único cristal de normandita na amostra PC-03’C, com
características texturais semelhantes às do piroxênio.
Na amostra PC-03’C se observa uma porção com granulação muito grossa, marcada
por cristais de feldspato alcalino e nefelina com dimensões sempre superiores a 10 mm,
rodeados por cristais xenomórficos intersticiais de eudialita, com zoneamento setorial bem
marcado. Formam-se algumas porções intersticiais ocupadas por zeólitas associadas a
anfibólio, sem ser clara a relação entre os dois minerais. O piroxênio é muito abundante,
sobretudo nos contatos e nos interstícios, como cristais semelhantes à segunda geração
encontrada nos chibinitos. Ocorrem ainda massas escuras que são caracteristicamente
agregados de prismas muito finos de lamprofilita. As relações desta porção com o restante
da rocha, bem como o seu significado não são claros.
3.2.3. Fácies de Nefelina Sienitos Traquitóides I.
São rochas leucocráticas, com orientação planar bem marcada, textura equigranular a
algo inequigranular com granulação fina a a fina-média, caracterizadas pela presença de
16
piroxênio como finas agulhas regularmente dispersas (FOTOMICROGRAFIA 5). Três amostras
(PC-03, PC-03’A, PC-03’B) foram estudadas ao microscópio petrográfico.
Predomina feldspato alcalino que aparece como cristais maiores, subidiomórficos, com
dimensões de até 2,5 mm, que se destacam da “matriz”. Os grãos mais alongados estão
orientados, marcando a orientação da rocha. Os cristais mais abundantes, no entanto, são
menores e mais xenomórficos, formando a “matriz” que se dispõe entre os cristais maiores.
Em ambos os casos, apresentam geminações Carlsbad e Baveno/Manebach.
Nefelina aparece predominantemente como cristais xenomórficos, de dimensões
inferiores a 0,5 mm, que compõem a “matriz” juntamente com os cristais menores de
feldspato. Existem ainda, em quantidades subordinadas, cristais com dimensões que
gradam até valores de 1,5 mm, que tendem a ser mais subidiomórficos. Linhas escuras
como as observadas nos Nefelina Sienitos Traquitóides II são raras e muito mais tênues. Os
cristais de nefelina formam agregados de até 5 cristais, com contatos mútuos tríplices, que
se concentram em algumas porções; em outras, a nefelina é pouco abundante.
Outro félsico presente é a sodalita, que forma cristais xenomórficos intersticiais,
quando de dimensões menores, próximas de 0,5 mm, ou mais idiomórficos, quando
maiores, de dimensões próximas de 2,0 mm.
Da mesma forma que nas rochas descritas acima, desenvolvem-se cristais xeno- ou
subidiomórficos de albita junto aos cristais de feldspato alcalino.
Intersticialmente aparece principalmente eudialita, relativamente abundante, formando
grandes cristais xenomórficos, intersticiais, localmente poiquilíticos, que englobam cristais
de nefelina e feldspato idiomórficos. Ocupando os interstícios aparece também anfibólio e
fluorita, como cristais com comportamento textural idêntico ao da eudialita. Nas porções
onde aparecem estes minerais, a foliação é menos marcada.
Raramente, aparecem cristais subidiomórficos de gianetita, em parte intersticiais, mas
em parte discordantes aos minerais adjacentes, não sendo claras as suas relações com os
demais. Seu hábito é semelhante ao apresentado nos Nefelina Sienitos Traquitóides II.
Nos contatos intergranulares, aparecem finos prismas bastante alongados de
piroxênio, com comprimentos de até 20 mm, que cortam a estrutura dos demais minerais.
Estão freqüentemente associados a prismas de rinquita e de normandita, que formam
agregados radiados e são ainda mais efetivamente discordantes.
Na amostra PC-03’A, podem ser observadas abundantes microfraturas com
espaçamento de cerca de 0,1 mm, que cortam a seção de um lado a outro e por vezes
estão preenchidas por zeólitas. Junto a elas, a rocha mostra-se bastante alterada, sobretudo
os minerais félsicos e a eudialita. Muitas vezes, os prismas de piroxênio são concordantes
ou até mesmo coincidentes com essas microfraturas, porém em outros casos são cortados
por elas. Junto a porções onde as microfraturas são bastante espessas e os minerais
17
Fotomicrografia 5: Aspecto textural geral
Fotomicrografia 6: Aspecto textural geral
dos Nefelina Sienitos Traquitóides I
dos Lujauritos II (amostra P-134), com
(amostra PC-03), com pequena quantidade
quantidade maior de prismas de Piroxênio
de prismas muito alongados de Piroxênio II
II em comparação com os Nefelina Sienitos
orientados segunda a foliação da rocha.
Traquitóides I. Polarizador inferior.
Fotomicrografia 7: Aspecto textural geral
Fotomicrografia 8: Aspecto textural geral
dos Lujauritos I (amostra PB-012), com
dos Lujauritos I (amostra PB-011), com
grande quantidade de cristais de Piroxênio
grandes cristais intersticiais de eudialita
II nos contatos intergranulares ressaltando
(rosados), além dos abundantes prismas
a foliação da rocha. Polarizador inferior.
de piroxênio nos contatos intergranulares.
2,5 mm
5 mm
3 mm
5 mm
félsicos e a eudialita estão alterados, com aspecto “sujo”, prismas de piroxênio semelhantes
aos observados disseminados na rocha formam agregados radiados que claramente cortam
os demais minerais.
A amostra PC-03 contém um xenólito centimétrico de egirina fonolito, uma rocha
maciça, equigranular, panxenomórfica de granulação fina. No contato entre as duas rochas
forma-se uma camada com cerca de 1 mm, muito rica em piroxênio com hábito semelhante
ao observado no restante da rocha, sendo que associados aparecem prismas de
normandita, todos eles discordantes aos demais minerais.
3.2.4. Fácies de Lujauritos II.
Os lujauritos finos, macroscopicamente, são rochas foliadas, de textura equigranular
de granulação fina, semelhantes aos Nefelina Sienitos Traquitóides I, porém com uma
quantidade de piroxênio de segunda geração (14%) bem superior ao valor encontrado
naquelas rochas (5,7%; cf. TABELA 2) (FOTOMICROGRAFIA 6). Microscopicamente estudou-se
uma única amostra (P-134), com textura hipidiomórfica inequigranular.
Predomina o feldspato alcalino como cristais subidiomórficos, com geminações
Carlsbad e Baveno/Manebach e comprimento usual entre 2,0 e 5,0 mm, mas atingindo até
10 mm, que se destacam da “matriz” e definem a orientação da rocha. A maioria dos
cristais, entretanto, são xeno- a subidiomórficos, muitas vezes não geminados, com
dimensões inferiores a 1,0 mm.
A nefelina é um félsico importante, aparecendo como cristais de dimensões que
variam gradualmente desde 1,5 até 0,2 mm. Os cristais maiores são idiomórficos e
destacam-se da “matriz”; já os cristais menores são subidio- ou xenomórficos e a compõem
juntamente com os cristais menores de feldspato.
É abundante também a sodalita, na forma de cristais xenomórficos intersticiais ou mais
arredondados com dimensões entre 2,5 e 0,2 mm; mesmo quando maiores, têm como
limites de crescimento as faces dos demais cristais.
Aparece ainda a albita, sempre inclusa ou junto aos cristais de feldspato. Seus cristais
subidio- a xenomórficos são sempre límpidos, com geminação da Lei da Albita mal
desenvolvida.
O acessório mais importante é a eudialita, que ocorre na forma de cristais com
contorno externo irregular intersticiais ou subordinadamente mais poiquilíticos com inclusões
de nefelina. Cobrem áreas de aproximadamente 2,0 mm e aparecem concentrados em uma
porção da seção, tendo todos orientação ótica semelhante. Outro acessório presente é a
gianetita, que aparece como cristais alongados xenomórficos ou mais raramente
subidiomórficos, intersticiais aos demais minerais. Fluorita intersticial é muito subordinada.
É abundante o piroxênio, na forma de pequenos prismas idiomórficos muito longos,
localizados nos contatos intergranulares, que por isso se orientam planarmente segundo a
foliação da rocha; onde são mais abundantes cortam as estruturas de feldspato e nefelina.
19
Com papel textural semelhante aparece uma quantidade reduzida de cristais de rinquita
idiomórficos, prismáticos, incolores e límpidos, que por vezes formam agregados radiados.
Aparece ainda um veio muito fino que corta a seção de um lado a outro, e rompe os
demais minerais, inclusive os prismas de piroxênio. Junto a esse veio, os minerais félsicos
apresentam-se alterados, com um aspecto sujo.
Todas as características acima descritas mostram uma semelhança estrutural e
textural muito grande entre os Nefelina Sienitos Traquitóides I e os Lujauritos II, sendo a
diferença mais marcante entre eles a quantidade de piroxênio.
3.2.5. Fácies de Lujauritos I.
Macroscopicamente um apresenta-se como uma rocha fortemente foliada, com
feldspato e nefelina orientados planarmente e rodeados fluidalmente por finas agulhas de
piroxênio, contendo ainda eudialita (FOTOMICROGRAFIAS 7 e 8). Segundo Ulbrich (1983), a
um observador pouco cuidadoso, essa estrutura assemelha-se à de um “flaser gnaisse”. A
rocha é leucocrática e tem textura inequigranular seriada de granulação média-grossa.
Ao microscópio foram estudadas 3 amostras (P-223b, PC-02C, PB-01). Predomina o
feldspato alcalino, principalmente como cristais tabulares bastante alongados, sempre com
geminação Carlsbad, e por vezes com geminação Baveno/Manebach, cujos comprimentos
variam entre 15 e 1,5 mm. Estes cristais defininem a orientação da rocha. São freqüentes,
sobretudo nos grãos maiores, inclusões de agulhas muito finas de piroxênio, que estão
geralmente orientadas segundo duas direções cristalográficas, uma delas subparalela à
direção de maior alongamento; segundo estas mesmas direções aparecem microfraturas
preenchidas por zeólitas; tanto as agulhas de piroxênio como as microfraturas, quando
maiores, mostram-se menos orientadas.
A nefelina aparece como grãos idiomórficos, com dimensões variando gradualmente
desde 4,0 até 0,1 mm. Quando maiores, os cristais aparecem isolados compondo o
arcabouço da rocha juntamente com os cristais de feldspato; quando alongados, esses
cristais se mostram concordantes com a foliação. Já os cristais menores formam agregados
com aproximadamente 10 cristais que ocupam os interstícios da rocha; estes cristais de
nefelina são mais arredondados com contatos mútuos de equilíbrio são freqüentemente
observados; raramente, pode-se observar intersticialmente a esses cristais, cristais
irregulares de um feldspatóide isótropo de relevo baixo, provavelmente sodalita. Também
apresentam inclusões de piroxênio, menos orientadas e maiores que as presentes nos
grãos de feldspato alcalino. A alteração dos cristais de nefelina ocorre principalmente a
partir da borda, que é gradativamente corroída e substituída por cancrinita e zeólitas.
Em algumas porções, que se apresentam fortemente alteradas, feldspato alcalino e
nefelina são completamente pseudomorfisados e as características texturais originais são
completamente obliteradas. Todas essas características mostram uma grande semelhança
na mineralogia félsica dessas rochas e dos chibinitos.
20
A eudialita é o acessório principal, e aparece na forma de cristais intersticiais isolados
de dimensões relativamente pequenas (e.g. ~3-4 mm), de contorno xenomórfico, que se
cristalizam nos interstícios deixados por feldspato e nefelina de forma a ter como limites de
crescimento as faces destes; em uma amostra (PB-01), a eudialita forma um grande cristal,
com cerca de 15 mm de tamanho, também intersticial e em alguns locais tendendo a
poiquilítico, com inclusões “suspensas” de cristais de nefelina. A sua alteração faz com que
se torne pleocróica, desde o incolor até um tom de rosa intenso; com o aumento da
alteração, a eudialita é substituída por catapleíta, e em casos extremos por zeólitas e outras
fases não-identificadas.
É abundante um piroxênio egirínico (25%), que aparece como finos prismas
idiomórficos bastante alongados, com dimensões da base próximas de 0,2 mm. Formam
folhas, sem orientação linear, que rodeiam “fluidalmente” nefelina e feldspato. No entanto, a
observação detalhada mostra que muitas vezes estas folhas não respeitam os contornos
dos demais minerais, sendo que os prismas de piroxênio aparecem como “inclusões” junto à
borda, sobretudo nos cantos dos cristais de feldspato e nefelina, e por toda a área dos
cristais de eudialita; em alguns casos, esses cristais aparecem junto ao plano de geminação
dos feldspatos, ou ainda, aproveitando microfraturas presentes nos cristais. Nas porções
onde o piroxênio é abundante, feldspato e nefelina encontram-se “corroídos”, sem o
contorno idiomórfico típico das porções onde o piroxênio está ausente; desenvolvem-se, em
lugar dos minerais félsicos originais, as massas dominadas por zeólitas. A lamprofilita
aparece em pequenas quantidades (0,5%) com hábito idêntico ao destes cristais de
piroxênio, estando associada ou até mesmo intercrescida com eles. Formam-se agregados
radiados compostos pelos dois minerais, que cortam a estrutura dos demais.
3.2.6. Outras rochas.
Foram estudadas ainda outras cinco amostras (PC-04A, PC-04B, PC-04D, PC-05D)
que não se enquadram nos grupos acima descritos, provenientes da zona de contato dos
chibinitos com os Nefelina Sienitos Cinzas do Anel Norte.
São tipicamente rochas maciças, com granulação grossa e textura inequigranular
panxenomórfica, localmente com tendência porfirítica, dominadas por uma trama de
feldspato alcalino e subordinadamente nefelina. Regiões de granulação mais fina
com
contatos difusos são comuns entretanto. Os maiores cristais de feldspato aparecem
incluindo grãos da matriz, principalmente nefelina. Minerais acessórios são muito raros.
Essas características petrográficas são claramente diferenciadas em relação às observadas
nos tipos aqui descritos, e semelhantes àquelas apresentadas por Ulbrich (1983) e Ulbrich
(1984) para os Nefelina Sienitos Cinzas do Anel Norte, rochas de tendência miasquítica que
servem como encaixantes do Corpo Lujaurítico-Chibinítico.
Nestas rochas, podem ser observados veios monominerálicos de lamprofilita e
piroxênio, formados por prismas bastante alongados que se assemelham aos presentes nos
21
Lujauritos e nos Nefelina Sienitos Traquitóides I. São bastante espessos e claramente
cortam a estrutura das rochas, por vezes aproveitando contornos dos seus cristais maiores.
Estruturas como estas foram descritas por Ulbrich (1984) nas rochas do Taquari, e
atribuídas a processos de metassomatismo, denominados informalmente de “egirinização”.
O hábito destes cristais é muito semelhante ao do piroxênio II observado na maioria dos
fácies descritas.
São encontrados ainda raros cristais de eudialita que alteram a mineralogia primária
das rochas. Nestes casos, a eudialita tende a formar grandes cristais subidio- a idiomórficos,
texturalmente distintos daqueles presentes nas rochas tipicamente agpaíticas, apesar de
aparecerem também como cristais muito grandes que ainda assim parecem ser poiquilíticos
e concordantes com os demais minerais primários. A eudialita, em algumas áreas, é
substituída por catapleíta e outros minerais não-identificados.
Nas áreas onde a presença destes veios e cristais é maior, feldspato e nefelina
encontram-se substituídos em grandes proporções por zeólitas e outros minerais nãoidentificados, fazendo com que a textura original seja totalmente obliterada.
Essas características sugerem que essas encaixantes foram transformadas durante a
cristalização das rochas agpaíticas, levando à cristalização de minerais agpaíticos em
rochas de afinidade claramente miasquítica. Este fato já havia sido observado por Ulbrich
(1984).
Capítulo 4:
Mineralogia.
A mineralogia química dos nefelina sienitos do Maciço Alcalino de Poços de Caldas foi
estudada inicialmente por Ulbrich (1983), com atenção especial para os minerais félsicos e
máficos mais abundantes. A autora apresenta grande número de dados para feldspatos,
nefelinas, piroxênios e anfibólios presentes nas rochas agpaíticas e dados estruturais para
os feldspatos. Mais recentemente, tem se detalhado o quimismo de diversos minerais
acessórios presentes nas rochas agpaíticas do Maciço (e.g., Gualda, 1996; 1997b; Gualda e
Vlach, 1996a; 1997a; 1997b; 1998a; 1998b) com destaque para o estudo dos mecanismos
de substituição catiônica e, em parte, para a correlação entre quimismo e características
óticas.
Neste contexto, nesta monografia será dada ênfase à análise das variações químicas
em cristais zonados dos principais minerais máficos e acessórios e à comparação dos
resultados obtidos para os diferentes fácies agpaíticos. Os dados aqui apresentados
correspondem em parte aos apresentados por Gualda (1997b) e Gualda (1996) aos quais se
somam dados inéditos relativos a cerca de 60 análises pontuais de piroxênio, 25 de minerais
da série pectolita-serandita, além de mais de uma dezena de perfis analíticos e imagens
composicionais de microscopia eletrônica de varredura.
22
A análise buscará integrar o quimismo dos minerais com suas características texturais
e microestruturais, com o intuito compreender os diferentes estágios de cristalização dos
magmas que deram origem ao corpo do Anel Norte.
4.1. Piroxênio.
Os piroxênios correspondem a um dos mais importantes grupos de minerais
formadores de rochas ígneas, com uma vasta bibliografia ao seu respeito; revisões de suas
características mineralógicas já foram feitas por diversos autores (e.g. Deer et al., 1978;
Cameron e Papike, 1981; Ulbrich, 1983).
Ulbrich (1983) demonstrou que os piroxênios são os minerais mais importantes para a
compreensão da evolução dos magmas do Maciço, já que apresentam maior variabilidade
química. Basta dizer que a variabilidade observada pela autora em algumas amostras se
compara às encontradas em piroxênios de maciços alcalinos inteiros. Os dados da autora
mostram que os piroxênios das rochas do Corpo Lujaurítico-Chibinítico variam de egirinas
quase puras a egirina-augitas com mais de 0,70 cátions de Na por fórmula unitária (p.f.u.);
os teores de Ti e Mn raramente ultrapassam 0,05 átomos p.f.u., com valores máximos
próximos a 0,15. Entre as relações de substituição que explicam as variações químicas
encontradas, extensivamente discutidas pela autora, a principal substituição é do tipo:
[Ca]M2 + [Fe2+, Mg, Mn]M1 ⇔ [Na, K]M2 + [Fe3+, Al]M1
Eq. 2
às quais se somam as substituições responsáveis pela entrada dos íons tetravalentes (Ti e
Zr) no sítio M1. Segundo Ulbrich (1983), para teores de Ti < 0,05 cátions p.f.u.), a reação de
substituição mais importante seria:
[Fe3+, Al]M1 + [Si]T ⇔ [Ti, Zr]M1 + [Fe3+, Al]T
Eq. 3
enquanto que para teores superiores de Ti, uma reação alternativa seria:
[Fe3+, Al]M1 ⇔ [Ti, Zr]M1 + [Fe2+, Mg, Mn]M1
Eq. 4
As principais características das duas gerações de piroxênio identificadas são
apresentadas e discutidas em separado a seguir.
4.1.1. Piroxênio I.
A primeira geração de piroxênios é caracterizada por grandes cristais subidiomórficos
poiquilíticos, contendo abundantes inclusões de nefelina e subordinadamente feldspato
alcalino. São típicos dos Chibinitos (FOTOMICROGRAFIA 9). O aspecto textural geral lembra
uma textura cumulática, com feldspato alcalino e nefelina correspondendo às fases cumulus,
e piroxênio à fase intercumulus.A análise textural destes cristais permite em geral identificar
duas zonas com características bem distintas.
A primeira delas, dominante, é marcada pelo pleocroismo acentuado em tons de verde
bandeira intenso a bege e um zoneamento concêntrico gradual. Nestas porções, quando o
piroxênio envolve cristais de nefelina e feldspato, o faz de forma “passiva”, ou seja, se
23
Fotomicrografia 9: Cristal poiquilítico de
Fotomicrografia 10: Cristal subidiomórfico
Piroxênio I (castanho e verde) dos
de Piroxênio I dos Chibinitos (amostra PC-
Chibinitos (amostra PC-01D), incluindo
01D). Polarizadores cruzados. Objetiva de
cristais de nefelina e feldspato alcalino
(tons de cinza). Polarizadores cruzados.
Fotomicrografia 11: Cristal poiquilítico de
Fotomicrografia
Piroxênio I de Chibinitos da zona de contato
subidiomórfico, poiquilítico de Piroxênio I
com os Nefelina Sienitos Cinzas do Anel
dos Nefelina Sienitos Traquitóides II
Norte (amostra PC-05’A), incluindo e
(amostra PC-01E), em matriz de feldspato
substituindo cristais de feldspato alcalino e
alcalino e nefelina. Polarizadores cruzados.
nefelina. Polarizadores cruzados. Objetiva
12:
Cristal
1,0 mm
1,0 mm
0,5 mm
1,0 mm
acomoda aos interstícios deixados por estes minerais. A segunda zona, periférica,
apresenta um padrão pleocróico menos acentuado em que dominam os tons de bege e
zoneamento concêntrico oscilatório - bem marcado por cores de pleocroísmo e de
interferência - que acompanha as faces de crescimento idiomórficas do cristal. Ao contrário,
do que ocorre com a zona central, observa-se que o piroxênio nas bordas quase sempre
tem inclusões e que tipicamente interage e corta nefelina e feldspato inclusos; de fato, as
texturas sugerem que seu crescimento se dá, em parte, às expensas destes últimos.
O contraste entre essas duas porções é registrado nas FOTOMICROGRAFIAS 9 e 10. Na
FOTOMICROGRAFIA 10, que corresponde a um tipo diferenciado pela inexistência de
inclusões, percebe-se que a porção periférica avança sobre os cristais de feldspato e
formam-se “inclusões” irregulares, bastante distintas das encontradas no cristal da
FOTOMICROGRAFIA 9. As características texturais apontadas permitem, por um lado, inferir
que os cristais de piroxênio iniciaram sua cristalização depois de feldspato e nefelina e, por
outro, que
cresceram em pelo menos dois estágios distintos; primeiro formaram-se as
porções internas; posteriormente, possivelmente por sobrecrescimento, formaram-se as
porções periféricas, já não respeitando os interstícios da rocha.
Os resultados da análise da variabilidade química em detalhe (perfis analíticos e
imagem composicional) do cristal da FOTOMICROGRAFIA 10 são sumarizados na FIGURA 4. A
análise da figura mostra, na área central da imagem, a presença de um pequeno núcleo
irregular com tonalidade homogênea mais clara, significativamente mais rico em Ca, Mg,
Mn, Fe2+ e Zr e empobrecido nos demais elementos, separado das regiões adjacentes por
um contato brusco; trata-se, sem dúvida, de um núcleo primitivo residual parcialmente
preservado sobre o qual se desenvolveu o restante do cristal. No restante da porção central
percebe-se que as variações químicas são graduais e definidas pelo aumento de Na, Fe3+,
Ti e Al em direção à borda, em oposição à diminuição de Ca, Mg, Mn, Zr e, possivelmente,
Fe2+.
Na zona periférica, nota-se marcada mudança no padrão de zoneamento, denunciado,
por exemplo, por máximos nos teores de Ti e Mg, bem como pela mudança no
comportamento de elementos como Mn e Al, que passam a aumentar em direção à borda.
Na FIGURA 5 apresenta-se um detalhamento destas variações químicas: observa-se na
imagem eletrônica que existem pelo menos 6 camadas composicionais sucessivas bem
marcadas com larguras distintas; em cada camada, a tonalidade de cinza se torna
gradativamente mais clara, até que ocorre uma mudança brusca para tons mais escuros,
iniciando-se uma nova camada. Quimicamente esta variação é bem evidenciada pelo
comportamento do Ti: dentro de uma camada, seus teores decrescem em direção à borda,
segundo um padrão oscilatório, "serrilhado", até que se atinge o contato com a camada
seguinte, onde os teores aumentam bruscamente. Al e, em parte, Na, Mn e Fe2+ apresentam
comportamento similar, enquanto um padrão oposto é característico para Ca, Mg e Fe3+.
25
1.00
Nº Cátions (p.f.u.)
FeIII
0.75
Ti
Fe
0.50
Mn
Mg
0.25
Ca
Na
0.00
-750
-600
-450
-300
-150
0
Posição (µm)
150
300
450
600
750
0.35
Al
Nº Cátions (p.f.u.)
0.28
Ti
Zr
0.21
Fe
0.14
Mn
Mg
0.07
Ca
0.00
-750
-600
-450
-300
-150
0
Posição (µm)
150
300
450
600
750
1700µm
Figura 4: Perfil analítico quantitativo (passo de ~15µm) e imagem de elétrons retro-espalhados em modo composicional obtidos em cristal de Piroxênio I da
26
amostra PC-01D.
1.00
Al
Nº Cátions (p.f.u.)
0.75
Ti
Zr
Fe
0.50
Mn
Mg
Ca
Na
0.25
Ce
Fe3
Fe2
0.00
0
50
100
150
200
Posição
250
300
0.20
Nº Cátions (p.f.u.)
0.15
Al
Ti
0.10
Zr
Mn
Mg
Ca
0.05
Ce
0.00
0
50
100
150
200
Posição
250
300
350µm
Figura 5: Perfil analítico quantitativo (passo de ~1µm) e imagem de elétrons retro-espalhados em modo composicional obtidos em cristal de Piroxênio I da
27
amostra PC-01D.
É notório também que as 2 primeiras camadas são mais espessas e melhor definidas;
em direção à borda, a espessura das camadas seguintes é muito menor e mais variável,
com padrões de variação química algo mais difusos. Adicionalmente, as correlações
catiônicas parecem ser mais complexas, como o caso do comportamento contrastado do Ca
nas duas camadas mais espessas: na mais externa ele aumenta com a diminuição de Ti e
na mais interna apresenta correlação imprecisa, localmente chegando a diminuir com o Ti.
Outra constatação importante é a de que junto ao início do perfil da FIGURA 5 observase uma camada semelhante àquelas que compõem a parte externa do cristal; no entanto, o
padrão de variação química é um pouco distinto do encontrado nestas: o aumento
simultâneo nos teores de Ca, Mg, Fe2+ e Ti (em parte também Al) paralelo à diminuição de
Na e Fe3+ é evidente, em contraposição ao comportamento antagônico de Ca e Ti na porção
periférica. Situação semelhante é observada na porção de contato da parte interna com a
externa.
O fato do comportamento observado para o Ti na porção central ser o inverso do
observado para elementos bivalentes como Mg, Mn e possivelmente Fe2+ leva a conclusão
de que, na zona central, o Ti não deve estar sendo incorporado através de um mecanismo
de substituição como da Eq. 4, em que estes elementos substituem conjuntamente cátions
trivalentes, principalmente o Fe3+. Por outro lado, na zona periférica do cristal, Ti, Fe2+ e Mn
têm padrões de variação paralelos, indicando a atuação de substituições como as descritas
pela Eq. 4. Essas deduções corroboram as conclusões de Ulbrich (1983) relativas à atuação
dos mecanismos descritos pelas Eq. 2 e 3, respectivamente.
A partir do exposto, fica claro que as diferenças entre as duas zonas do cristal estão
relacionadas a diferenças bem marcadas dos padrões de variação da maioria dos
elementos, bem como a mudanças nos mecanismos de substituição atuantes. Essas
características reforçam a tese de que as zonas interna e periférica dos cristais de piroxênio
dos Chibinitos formaram-se em condições significativamente distintas. A variação observada
no núcleo dos cristais, de caráter gradual com uma variação gradual desde termos mais
ricos em Ca e íons bivalentes (Na ~ 0,67 cátions p.f.u.) até termos ricos em Na e Fe3+ (Na ~
0,89 cátions p.f.u.), é compatível com mecanismos de diferenciação convencionais,
sugerindo que essa zona cresceu no estágio magmático principal. Os padrões oscilatórios
observados na porção periférica com variações muito acentuadas, aliados às informações
texturais parecem indicar, em contrapartida, um ambiente de cristalização distinto, bem mais
instável para formação das zonas periféricas, possivelmente sobrecrescidas sobre a zona
interna. Neste contexto, a camada isolada na porção mais interna do cristal, bem como a de
contato entre as duas porções poderia representar a interação do líquido mais tardio com o
cristal já existente, resultando em um padrão distinto daquele obtido pela cristalização direta
a partir do líquido original.
28
Algumas das rochas da região de contato com os Nefelina Sienitos Cinzas apresentam
características texturais e microestruturais bastante peculiares, aparecendo cristais de
eudialita com mais de 10 mm de diâmetro com escassas inclusões de piroxênio, veios
localizados de piroxênio da segunda geração textural, e ainda cristais de piroxênio
significativamente distintos dos demais observados no Corpo. Nas FIGURAS 6 e 7 são
apresentados os resultados obtidos para piroxênios que, apesar de distintos texturalmente,
apresentam perfis composicionais semelhantes aos discutidos acima. No cristal da FIGURA
6, aparece a região periférica enriquecida em Ti, porém não se observa padrão oscilatório
típico. Já na FIGURA 7, não se observa a zona periférica característica, mas o perfil
composicional é muito semelhante ao da zona central dos demais casos. A granulação
bastante grossa dessa rocha e sua heterogeneidade textural por um lado, e a semelhança
nos padrões de zoneamento sugerem que estas rochas possam corresponder a variedades
pegmatóides dos Chibinitos.
Na amostra PC-05’A, também coletada na região de contato com os Nefelina Sienitos
Cinzas, um cristal de piroxênio "poiquilítico" apresenta manchas com tons bege e com
formas idênticas às de cristais de nefelina e feldspato idiomórficos (FOTOMICROGRAFIA 11);
em
outros
cristais,
essas
manchas
são
incompletas,
observando-se
contatos
interpenetrados entre piroxênio e inclusões de feldspatos alterados. Esta observação sugere
que feldspato e nefelina são consumidos quando da cristalização do piroxênio. Resultados
químicos para duas zonas deste cristal são apresentados na FIGURA 8 e revelam duas
composições contrastadas: a primeira delas corresponde às porções mais preservadas dos
cristais, com composição dentro do intervalo observado para o núcleo dos piroxênios dos
chibinitos normais; as porções com tons mais amarelos, por sua vez, são mais
heterogêneas e mostram-se muito enriquecidas em Na (e.g. >0,95 cátions p.f.u.); estas
correspondem as egirinas mais puras observadas nas rochas do corpo LujauríticoChibinítico. Tais piroxênios são, por vezes, muito rico em Ti, seja nas porções com tons
amarelos, seja nas preservadas; mas, em ambos os casos, a coloração das zonas ricas em
Ti apresenta cores mais pálidas. Conclui-se que estes devam ser os últimos piroxênios que
cristalizam, certamente sob condições subsolidus, através da interação de líquidos residuais
com os minerais já existentes. Uma característica marcante destes piroxênios é o teor de Zr
abaixo do limite de detecção da metodologia utilizada, fato observado somente nas zonas
mais periféricas dos cristais das FIGURAS 6 e 7. Seria natural admitir, portanto, que as zonas
externas presentes nos piroxênios dos Chibinitos tenham sido formados sob condições
análogas.
Nos Nefelina Sienitos Traquitóides II os cristais de piroxênio aparecem com formas
semelhantes aos dos Chibinitos, porém são usualmente menores e mais idiomórficos
(FOTOMICROGRAFIA 12); como nos Chibinitos, o piroxênio parece substituir a nefelina e o
29
0.25
Nº Cátions (p.f.u.)
0.20
Ti
Zr
0.15
Al
Fe
0.10
Mn
Mg
Ca
0.05
0.00
-315
-250
-185
-120
-55
10
75
140
205
270
Posição (µm)
0.25
Nº Cátions (p.f.u.)
0.20
Ti
0.15
Zr
Al
Fe
0.10
Mn
Mg
0.05
Ca
0.00
0
65
130
195
260
Posição (µm)
30
Figura 6: Perfis analíticos quantitativos (passos de ~20µm, acima e ~15µm, abaixo) e fotomicrografia obtidos em cristal de Piroxênio I da amostra PC-05D.
1.00
Ti
0.75
Zr
Al
FeIII
0.50
Fe
Mn
Mg
0.25
Ca
Na
0.00
-660
-440
-220
0
220
440
0.25
0.20
Ti
0.15
Zr
Al
Fe
0.10
Mn
Mg
0.05
Ca
0.00
-660
-440
-220
0
220
440
Figura 7: Perfil analítico quantitativo (passo de ~30µm) e fotomicrografia obtidos em cristal de Piroxênio I da amostra PC-05D.
31
Nº Cátions (p.f.u.)
1.00
Ti
0.75
Zr
Al
FeIII
0.50
Fe
Mn
Mg
0.25
Ca
Na
0.00
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Análise
10
12
11
13
14
15
16
17
0.25
Nº Cátions (p.f.u.)
0.20
Ti
Zr
0.15
Al
Fe
0.10
Mn
Mg
Ca
0.05
0.00
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Análise
10
12
11
13
14
15
16
17
♦6
♦8
♦7
♦17
♦4
♦5
♦12
♦16
♦10
♦9
♦2
♦1
♦3
♦15
♦14
♦13
♦11
200µm
800µm
Figura 8: Perfil de variação de análises químicas em diferentes pontos de dois cristais de Piroxênio I da amostra PC-05'A; pontos localizados nas imagens
32
composicionais de elétrons retro-espalhados.
feldspato inclusos, observando-se contatos interpenetrados e extensões tardias de piroxênio
cortando os demais minerais. Ao contrário do que ocorre nos chibinitos, entretanto, os
cristais destas rochas não mostram zoneamento tão marcado ao microscópio petrográfico. A
análise dos dados disponíveis sugere a existência de zoneamento concêntrico nos cristais,
que variam gradativamente de termos mais cálcicos (Na ~ 0,77 c.p.f.u.) a termos mais
sódicos (Na ~ 0,85 c.p.f.u.), com intervalo pouco mais restrito que o observado nos cristais
de Chibinitos. Junto à borda ocorre um enriquecimento em Ti, atingindo valor de 0,053
c.p.f.u., similar o enriquecimento periférico típico dos Chibinitos. De uma maneira geral, os
piroxênios presentes nos Nefelina Sienitos Traquitóides II são semelhantes textural- e
composicionalmente aos encontrados nos Chibinitos, porém são mais simples e
possivelmente cristalizaram em um intervalo de temperatura mais reduzido.
4.1.2. Piroxênio II
A segunda geração textural de piroxênios aparece como pequenos prismas
idiomórficos bem alongados. É típica dos fácies de Lujauritos I e II e dos Nefelina Sienitos
Traquitóides I.
Segundo Ulbrich (1983) e Ulbrich (1984) estes cristais se agregam em "folhas" sem
orientação linear que rodeiam fluidalmente os cristais de feldspato alcalino e nefelina. No
entanto, algumas características texturais de detalhe sugerem invariavelmente relações de
corte entre os prismas de piroxênio e os demais minerais, sobretudo feldspato e nefelina
(FOTOMICROGRAFIA 13); além disso, os cristais não se localizam apenas em contatos
intergranulares, mas em todo tipo de descontinuidade, como planos de geminação de
feldspatos e microfraturas (FOTOMICROGRAFIA 14), sendo mais desenvolvidos em porções
mais fortemente alteradas (FOTOMICROGRAFIA 15). Em outros casos, formam-se agregados
radiados que cortam os demais minerais (FOTOMICROGRAFIA 16). É importante notar
adicionalmente que o piroxênio II aparece sempre associado a zeólitas formadas pela
alteração dos minerais félsicos; na FOTOMICROGRAFIA 17, observa-se que apenas na porção
alterada de um cristal de nefelina aparecem prismas de piroxênio. Este conjunto de
evidências sugere que o piroxênio II se formou em grande parte em condições pósmagmáticas, concomitantemente à geração de zeólitas.
Nas rochas provenientes do contato com os Nefelina Sienitos Cinzas, observa-se
freqüentemente a formação de verdadeiros veios e massas mais irregulares formadas por
inúmeros prismas e agulhas de piroxênio II (FOTOMICROGRAFIA 28), uma característica
observada por Ulbrich (1984) nas rochas agpaíticas da região do Taquari, na porção Leste
do Maciço, e atribuída a processos de “egirinização” pós-magmáticos.
Finalmente, nos Chibinitos, os cristais desta geração formam prismas subidiomórficos
de dimensões reduzidas, que normalmente estão associados a zeólitas e aos produtos de
alteração de nefelina.
33
Fotomicrografia 13: Cristal de nefelina (ao
Fotomicrografia 14: Cristais de Piroxênio
centro) alterado nas bordas por zeólitas e
Il dos Lujauritos I (amostra P-223b)
cortado por longos prismas de Piroxênio II
desenvolvendo-se em descontinuidades
nos Lujauritos I (amostra P-223b).
da rocha, localmente associados a zeólitas.
Polarizadores cruzados. Objetiva de 2,5x;
Polarizadores cruzados. Objetiva de 2,5x;
Fotomicrografia 15: Agregados radiados
Fotomicrografia 16: Piroxênio II e
de Piroxênio II de Nefelina Sienitos
lamprofilita (amarela) intercrescidos
Traquitóides I (amostra PC-03’A)
formando agregado radiado nos Lujauritos I
desenvolvendo-se a partir de fraturas na
(amostra P-223b). Polarizador inferior.
rocha. Polarizadores cruzados. Objetiva de
1,0 mm
1,0 mm
1,0 mm
1,0 mm
Os resultados microanalíticos obtidos permitem separar dois grupos principais de
piroxênios II. O primeiro deles é caracterizado por teores baixos de Ca, Mg, Fe2+ e Zr, e
altos em Na (> 0,85 cátions p.f.u.), Fe3+ e Ti (> 0,04 cátions p.f.u.) (FIGURA 9); pertencem a
esse grupo os cristais analisados dos Chibinitos, das rochas do contato com os Nefelina
Sienitos Cinzas e, em parte, dos cristais dos Lujauritos I.
0 ,0 8
1 ,9
y = - 0 ,9 1 4 2 x + 1 ,8 6 8 9
2
R = 0 ,9 8 7 7
1 ,7
( p .f .u .)
PC-01D
(Chibinito)
3+
0 ,0 4
PC-05D
(Contato com NeS Cz)
PC-03
(NeS Traq I)
1 ,5
N a + Fe
T i ( p .f .u .)
0 ,0 6
P-134
(Lujaurito II)
P-134
(Perfil)
1 ,3
0 ,0 2
P-223b
(Lujaurito I)
1 ,1
0
0
0 ,1
0 ,2
0 ,3
0 ,4
0
C a ( p .f .u .)
0 ,2
0 ,4
Ca+ M g+ Fe
2+
0 ,6
0 ,8
( p .f .u .)
Figura 9: Diagramas binários para cristais de Piroxênio II de rochas do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel
Norte.
O quimismo dos piroxênios deste grupo presentes é semelhante ao observado nas
porções periféricas dos cristais de Piroxênio I; parece natural, portanto, concluir que ambos
cristalizaram contemporaneamente, fato que reforça a tese de formação tardia destas zonas
periféricas, já que a associação dos cristais de Piroxênio II com produtos de alteração de
nefelina e feldspato indica claramente o seu caráter pós-magmático.
O segundo grupo corresponde aos cristais presentes nos Lujauritos II, nos Nefelina
Sienitos Traquitóides I e em parte dos presentes nos Lujauritos I. As composições obtidas
são tipicamente mais ricas em Ca, Mg, Fe2+ e Zr e pobres em Na (~0,85 a 0,65 cátions
p.f.u.), Fe3+ e Ti e, neste sentido, se assemelham às composições do piroxênio de
cristalização magmática precoce; entretanto, esta dedução não é compatível com as
evidências texturais acima apresentadas.
Os resultados químicos obtidos para um cristal de piroxênio zonado da amostra P-134,
um típico Lujaurito II, são apresentados na FIGURA 10. Percebe-se que seu núcleo tem
composições bastante ricas em Ca; de fato algumas delas são as mais cálcicas de todo o
Corpo Lujaurítico-Chibinítico (Na ~ 0,65 c.p.f.u.); na borda, o cristal se torna mais rico em
Na, Fe3+ e Ti, mostrando semelhança com o padrão encontrado nos cristais do primeiro
grupo. Este padrão sugere que, qualquer que tenha sido o momento em se procedeu a
cristalização deste núcleo, esta precedeu a cristalização da periferia dos cristais de
Piroxênio I bem como a cristalização dos cristais de Piroxênio II dos Chibinitos.
35
1.00
Ti
Nº Cátions (p.f.u.)
0.75
Zr
Al
FeIII
0.50
Fe
Mn
Mg
0.25
Ca
Na
0.00
Posição
0.35
Nº Cátions (p.f.u.)
0.28
Ti
0.21
Zr
Al
Fe
0.14
Mn
Mg
0.07
Ca
0.00
Posição
160µm
Figura 10: Perfil analítico quantitativo (passo de ~15µm) e imagem de elétrons retro-espalhados em modo composicional obtidos em cristal de Piroxênio II
36
da amostra P-134.
Ainda mais surpreendente é o comportamento dos dois cristais analisados nos
Lujauritos I; apesar de ambos serem adjacentes (cf. FOTOMICROGRAFIA 16), um deles
apresenta composições semelhantes aos cristais do primeiro grupo, enquanto as do outro
são mais próximas às composições do segundo grupo, indicando variações composicionais
pouco sistemáticas. Torna-se difícil, portanto, compatibilizar os dados petrográficos e
químicos obtidos e não há como traçar panoramas simples para a evolução destes minerais;
de qualquer forma, as evidências petrográficas parecem fortes e prefere-se aqui admitir que
este segundo grupo se formou igualmente em estágios pós-magmáticos.
É importante ressaltar que os cristais analisados nos Nefelina Sienitos Traquitóides I
apresentam-se associados a anfibólios, mas as relações texturais não são claras; são ainda
assim, significativamente distintos do piroxênio II mais típico, acreditando-se que sejam de
geração magmática (cf. FOTOMICROGRAFIA 19).
4.2. Eudialita.
Os minerais do grupo da eudialita compõem um grupo muito complexo. São
zirconossilicatos ricos em Na, Ca, Fe, com teores apreciáveis de vários outros elementos
como Mn, Sr e Nb. Estruturalmente são ciclossilicatos mistos caracterizados por folhas de
anéis de 3 e 9 tetraedros de Si (ou 10, com um tetraedro central nos anéis nônuplos);
ligando cada uma dessas folhas aparecem Ca, Zr e Fe; o Na ocupa diversos sítios
irregulares formando uma estrutura em parte semelhante à encontrada em zeólitas (cf.
Giuseppetti et al., 1971 e referências lá citadas). As variações químicas são contínuas e
oriundas de uma mudança na configuração do sítio ocupado pelo Fe, que alterna
coordenações 4 e 5; quando em coordenação 5, os sítios M2 piramidais levam à formação
de dois sítios novos, M1 e M3, inexistentes quando os sítios do Fe têm coordenação 4, em
que são incorporados respectivamente Ti, Zr e Nb, e Na, Sr e ETR (Pol’shin et al., 1991). As
variações simultâneas de composição e estrutura destes minerais tornam bastante difícil a
sua compreensão em detalhe, o que dificulta representar suas variações químicas por meio
de relações de substituição simples; estes fatores fazem com que ainda hoje seja alvo de
discussão, por exemplo, a melhor forma de se calcular as fórmulas mínimas e estruturais
destes minerais (Gualda, 1996; Gualda e Vlach, 1996b; Johnsen e Gault, 1997).
Os minerais deste grupo são os mais importantes indicadores do caráter agpaítico dos
nefelina sienitos do Maciço (Ulbrich, 1984), estando presentes em todos os tipos agpaíticos
estudados por Gualda (1996) e Gualda (1997a e 1997b).
Segundo Gualda (1996) e Gualda e Vlach (1996a), os minerais do grupo da eudialita
são incolores ou pleocróicos em tons de rosa, de relevo moderado positivo, e cores de
interferência e sinal ótico variáveis; com base nestes parâmetros, podem ser separadas três
variedades principais de eudialita:
(I) incolor, com cores de interferência variáveis em tons de cinza e sinal ótico positivo;
37
(II) incolor, com cores de interferência variáveis em tons de azul anômalo e sinal ótico
negativo;
(III) pleocróica, com cores de interferência amareladas ou azuladas, de sinal ótico
indeterminado.
As variedades I e II usualmente coexistem em um mesmo cristal, formando
complexos padrões de zoneamento, ora tipicamente setorial (FOTOMICROGRAFIA 20); ora em
ampulheta ou ainda concêntricos (FOTOMICROGRAFIAS 21 e 22). A terceira variedade
aparece tipicamente junto a planos de fratura e constitui um produto de alteração parcial das
anteriores.
Gualda (1996) e Gualda e Vlach (1996a) mostram também que nas eudialitas de
Poços de Caldas existe uma correlação entre as características óticas e a composição
química, como já sugerido por Pol’shin et al. (1991), que pode ser ilustrada pelas variações
observadas no cristal da FIGURA 11, proveniente do fácies de Lujauritos I: a variedade I
domina o centro do cristal, sendo mais rica em Fe; em direção à borda, os teores de Fe
caem rapidamente, formando um patamar na porção dominada pela variedade 2, com
simultâneo aumento nos teores de Mn, Nb e Sr; finalmente, os teores de Fe atingem valores
mínimos na porção também da variedade II, mas com cor de interferência branca, sendo
que os teores de Mn, Nb e Sr mais uma vez sobem acompanhando a diminuição do Fe.
Este padrão de variação pode ser explicado por um aumento no número de sítios M1, M2 e
M3 com a cristalização, o que levaria a um aumento nos teores de Nb e Sr sem diminuição
de outros elementos; o aumento de Mn pode ser interpretado como função de uma maior
compatibilidade entre o Mn e os sítios M2 relativamente aos sítios do Fe convencionais.
Recentemente a existência de correlação entre o quimismo e as características óticas foi
colocada em dúvida por Johnsen e Gault (1997), porém parece difícil aceitar tal
questionamento frente às evidências ora apresentadas.
0 ,4 5
N b ( p .f .u .)
0 ,3 5
0 ,3 0
2
= 0 ,5 7 5
R
2
= 0 ,9 4 4
R
2
= 0 ,7 4 5
R
2
= 0 ,7 7 2
R
2
= 0 ,8 6 0
R
2
= 0 ,6 7 4
R
2
= 0 ,9 6 6
R
2
= 0 ,5 5 4
R
2
= 0 ,9 0 7
R
2
R
R
1 ,5
R
2
= 0 ,9 0 5
= 0 ,9 2 6
R
2
= 0 ,9 5 3
2
= 0 ,8 3 3
R
2
= 0 ,5 2 9
2
= 0 ,2 2 7
R
2
= 0 ,9 5 9
M n ( p .f .u .)
0 ,4 0
1 ,8
R
0 ,2 5
0 ,2 0
1 ,2
0 ,6
0 ,7
0 ,8
S r ( p .f .u .)
0 ,9
1
1 ,1
PC-03'A
NeS Traq. I
PC-01D
Chibinito
PC-05D
Contato com
NeS Cinzas
0 ,6
0 ,5
PC-03
NeS Traq. I
P-53a
NeS Traq. II
0 ,1 5
0 ,4
P-134
Lujaurito II
PC-03'C
NeS Traq. II
0 ,9
0 ,1 0
P-223b
Lujaurito I
0 ,4
0 ,9
1 ,4
1 ,9
2 ,4
F e ( p .f .u .)
Figura 12: Diagramas binários para cristais de eudialita de rochas do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte.
38
6.00
Zr
Nº Cátions (p.f.u.)
4.50
Fe
Mn
3.00
Ca
Sr
1.50
Nb
0.00
-420
-315
-210
-105
0
105
210
Posição (µm)
315
420
525
630
735
2.50
Al
Ce
Nº Cátions (p.f.u.)
2.00
Fe
Mn
1.50
Mg
Ca
1.00
Sr
K
0.50
Nb
Cl
0.00
0
250
500
750
Posição (µm)
1000
1250
1500
2400µm
Figura 11: Perfil analítico quantitativo (passo de ~30µm) e imagem de elétrons retro-espalhados em modo composicional obtidos em cristal de eudialita da
39
amostra P-223b.
Fotomicrografia 17: Cristal de nefelina
Fotomicrografia 18: Cristal de Piroxênio II
parcialmente alterado por zeólitas e
dos Lujauritos II (amostra P-134) cortado
Piroxênio II nos Lujauritos I (amostra P-
por venulação zeolítica, onde é substituído
223b). Polarizadores cruzados. Objetiva de
por piroxênio com cor amarela. Polarizador
Fotomicrografia 19: Cristais poiquilíticos
Fotomicrografia 20: Cristal poiquilítico de
de contorno xenomórfico de eudialita (azul )
contorno xenomórfico de eudialita em
e anfibólio (verde) em Nefelina Sienitos
Lujauritos II (amostra P-134). O cristal é
Traquitóides I (amostra PC-03).
zonado setorialmente, apresentando
Polarizadores cruzados. Objetiva de 5x;
porções
com cores de interferência em
tons de azul e cinza variáveis.
Polarizadores cruzados. Objetiva de 10x;
1,0 mm
0,25 mm
0,5 mm
0,25 mm
Fotomicrografia 21: Cristal de eudialita
Fotomicrografia 22: Cristal intersticial de
dos Lujauritos I (amostra P-223b)
eudialita dos Lujauritos I (amostra P-223b)
apresentando zoneamento em ampulheta,
mostrando porções centrais com cores de
com porções de cores de interferência em
interferência em tons de cinza e porções
tons de cinza compondo a ampulheta, e
periféricas em tons de azul. Polarizadores
porções com cores de interferência em tons
de azul envolvendo-a. Polarizadores
Fotomicrografia 23: Cristal intersticial de
Fotomicrografia 24: Cristais intersticiais
eudialita (incolor, relevo alto) dos Chibinitos
de eudialita e Piroxênio I em Chibinitos
(amostra PC-01D) exibindo porções com
(amostra PC-01D) com comportamento
pleocroismo em tons de rosa junto a
textural muito semelhante. Polarizador
fraturas. Polarizador inferior. Objetiva de
0,5 mm
1,0 mm
0,5 mm
1,0 mm
As relações observadas no cristal da FIGURA 11 são também encontradas nos demais
cristais analisados, como indicado pelos diagramas da FIGURA 12, que incluem todos os
dados disponíveis para amostras do Corpo Lujaurítico-Chibinítico.
Percebe-se na figura que, sobretudo no que tange às variações nos teores de Fe e
Mn, os cristais presentes nos Lujauritos e nos Chibinitos apresentam um intervalo de
variação mais amplo que os demais, atingindo termos mais ricos em Mn e mais pobres em
Fe. Além disso, a eudialita destes fácies tende a ser enriquecida em Nb em relação ao Sr
quando comparada à eudialitas presente nos demais.
Texturalmente, a eudialita aparece em geral como grandes cristais poiquilíticos, de
contorno externo predominantemente xenomórfico, que se amoldam aos interstícios entre os
cristais de feldspato e nefelina, por vezes incluindo-os (FOTOMICROGRAFIAS 19, 20 e 23), o
que resulta em aspectos muito semelhantes aos dos cristais de Piroxênio I dos Chibinitos
(FOTOMICROGRAFIA 24); estes cristais se estendem por áreas com diâmetro superior a 10
mm mantendo continuidade ótica. Nos Lujauritos I, os cristais de eudialita são usualmente
menores, mais tipicamente intersticiais (FOTOMICROGRAFIA 22). As características texturais
sugerem que a cristalização de eudialita foi contemporânea à dos núcleos dos cristais de
Piroxênio I; os limites de crescimento dos cristais de eudialita respeitam as faces dos cristais
de nefelina e feldspato, inclusive respeitando os contornos originais de cristais de feldspato
e nefelina parcialmente alterados (FOTOMICROGRAFIA 21); estas observação sustentam a
sugestão de cristalização magmática da eudialita.
Apesar dos padrões de irregulares de zoneamento, a variedade I tende a se localizar
nas porções mais centrais dos cristais, enquanto a variedade II tende a ser mais periférica;
esta relação é mais clara nos Lujauritos I, onde se formam verdadeiros zoneamentos
concêntricos; no restante dos fácies, as relações são na maioria dos casos duvidosas,
sendo possível que as duas variedades sejam, em realidade, contemporâneas. Outra
interpretação possível é que a variedade II formou-se em substituição à variedade I, esta
última representando porções mais restritas preservadas; o fato da variedade II ser mais rica
em Mn parece apoiar tal interpretação, uma vez que o mesmo padrão é observado na
periferia dos cristais de Piroxênio I. Adiante (item 4.4), será argumentado que este líquido
tardio foi também mais rico em Nb, um suporte adicional para a idéia. De qualquer forma,
aceita uma interpretação deste tipo, a eudialita seria primária e teria sido alterada
posteriormente. As condições sob as quais ocorreu esta alteração foram distintas e
seguramente anteriores àquelas que resultaram na eudialita III.
4.3. Pectolita.
A pectolita é um silicato de Na, Ca e Mn relativamente simples com fórmula geral
Na(Ca, Mn)2Si3O8. Pertence ao grupo estrutural dos piroxenóides, com estrutura isomórfica
à da wolastonita. Através da substituição de Ca por Mn forma uma série de solução sólida
42
completa com a serandita; termos intermediários costumavam ser denominados de
schizolita, porém tal denominação foi abandonada (Deer et al, 1978; Takéuchi et al., 1976).
A pectolita é incolor ou levemente pleocróica em tons tênues de rosa e tem relevo alto
positivo; a birrefringência é alta, atingindo cores rosadas de 2ª ordem; é biaxial com sinal
positivo. Mostra sempre uma clivagem perfeita, ao longo da qual quase sempre se encontra
um material opaco, não identificado, de alteração.
Como destacam Gualda e Vlach (1997b), a pectolita é um mineral comum e
relativamente abundante na maioria das rochas agpaíticas do Maciço. As composições
obtidas variam entre Pe84Se11 e Pe52Se44, com teores entre 1 e 2% da molécula ferrosa. As
demais variações químicas podem ser descritas por substituições do tipo:
Ca, Mn, Sr ⇔ Na, ETR
Eq. 5
Nas rochas estudadas, a pectolita aparece apenas nos Chibinitos, em cristais
xenomórficos
intersticiais,
texturalmente
comparáveis
aos
cristais
de
eudialita
(FOTOMICROGRAFIAS 25 e 26). A interpretação adotada considera que ambas as fases
formaram-se concomitantemente na história de cristalização, ao final do estágio magmático.
Interessante é reafirmar que a pectolita costuma aparecer em áreas onde não aparecem
cristais de eudialita; é muito raro observar os dois minerais dividindo uma mesma porção
intersticial da rocha.
Três cristais de pectolita da amostra PC-01D foram estudados em detalhe, sendo os
resultados apresentados na FIGURA 13 e, em todos eles, as variações químicas realmente
importantes estão restritas aos teores de Ca, Mn e, em menor proporção, Fe.
A análise das imagens eletrônicas obtidas permite separar três zonas distintas nos
cristais considerados, com relações entre si mais claras no cristal da imagem maior da
FIGURA 13. A primeira delas tem tonalidade mais clara e se localiza junto ao núcleo do
cristal; seu contorno é dado por formas retilíneas bem definidas, sugerindo que se formou
ocupando um interstício da rocha e certamente corresponde a um cristal primário. São estas
as porções mais ricas em Mn do cristal. Como manto parcial sobre esta porção, em contato
algo irregular, aparece uma porção de tonalidade mais escura, que se estende até o contato
com os cristais de feldspato adjacentes; a sua composição corresponde à mais rica em Ca
do cristal. Finalmente, na parte superior esquerda do cristal aparece uma zona de tonalidade
intermediária, que avança sobre a porção escura seguindo planos de clivagem do cristal,
sugerindo que se formou a partir da substituição das fases pré-existentes.
43
Nº Cátions (p.f.u.)
3.00
2.50
Mn
2.00
Ca
Na
1.50
1.00
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Análise
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Nº Cátions (p.f.u.)
0.12
0.09
Ti
Fe
0.06
Mg
Sr
0.03
Ba
0.00
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Análise
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
♦3
25
380µm
♦25
♦2
♦1
♦24
♦7
♦4
♦8
♦5
♦23
♦6
♦22
700µm
♦16
♦21
♦17
♦15
♦14
♦9
♦18
♦13
♦19
♦10
♦20
♦11
♦12
650µm
Figura 13: Perfil de variação de análises químicas em diferentes pontos de três cristais de pectolita da amostra PC-01D; pontos localizados nas imagens
44
composicionais de elétrons retro-espalhados.
Fotomicrografia 25: Cristal intersticial de
Fotomicrografia 26: Cristais intersticiais
pectolita (incolor, relevo alto) em Chibinitos
de pectolita (amarelo intenso) e cristais
(amostra PC-01D), com formação de
idiomórficos de lamprofilita (azul, amarelo
minerais opacos junto aos planos de
pálido e verde) nos Chibinitos (amostra PC-
clivagem. Notar semelhança com o aspecto
01D). Polarizadores cruzados. Objetiva de
textural dos cristais de eudialita e Piroxênio
I da Fotomicrografia 16. Polarizador
Fotomicrografia 27: Agregado de prismas
Fotomicrografia 28: Veios de lamprofilita
de Piroxênio II e lamprofilita em Lujauritos I
em
(amostra P-223b). Polarizador inferior.
metassomatizados (amostra PC-04D)
Nefelina
Sienitos
Cinzas
Polarizador inferior. Objetiva de 2,5x; ocular
0,5 mm
1,0 mm
0,5 mm
1,0 mm
Padrão similar é observado em um dos outros cristais ilustrados. No último cristal, a
porção interna de tonalidade mais clara não é observada, sugerindo que somente líquido
mais diferenciado existia neste interstício. De qualquer forma, a história de cristalização dos
três cristais deve ter sido semelhante. Vale a pena ressaltar que porções análogas de cada
um destes cristais apresentam composições significativamente diferentes mantendo-se,
entretanto, as relações de variação nos teores de Ca e Mn; tais diferenças são ainda mais
marcantes nos teores de Fe. Mesmo assim, a semelhança entre as três imagens leva a crer
que tais diferenças devam refletir diferenças locais na composição dos líquidos, uma vez
que estes são relativamente tardios, e o seu isolamento em porções intersticiais poderia
impedir a sua homogeneização adequada. Neste sentido, o líquido presente em cada um
dos interstícios, a partir de um momento da história de evolução magmática, passou a
evoluir independentemente, permitindo que os teores absolutos dos elementos fossem
distintos de um cristal para outro; por outro lado, a evolução convergente destes líquidos
resultaria em padrões de variação análogos.
O panorama da cristalização parece claro: a cristalização se inicia intersticialmente
formando-se cristais ricos em Mn; algum evento específico leva à mudanças na partição de
Ca e Mn e bruscamente passa a se desenvolver uma camada periférica mais rica em Ca;
em seguida pectolitas de composição intermediária substituiriam ambas as zonas.
Uma importante constatação é o fato de que, ao contrário do que ocorre com a
eudialita, a pectolita mostra diminuição dos teores de Mn com a evolução da cristalização;
isto sugere, em primeiro lugar, que a borda dos cristais de pectolita não se formaram por
ação do líquido formador da periferia dos cristais de Piroxênio I, e, em segundo lugar, que
estas porções da pectolita não coexistiram com a eudialita II. Se por outro lado, a eudialita II
é de origem magmática e coexistiu com a borda dos cristais de pectolita, as variações nos
teores de Mn dos dois minerais apontam para uma mudança na partição destes elementos
com a diferenciação do líquido; neste sentido, o evento que iniciou à cristalização do
envólucro mais rico em Ca pode ter levado também à cristalização da eudialita II.
4.4. Lamprofilita.
A lamprofilita é um titanossilicato com estrutura em camadas semelhante à das micas:
pares de folhas compostas por sítios de Ti e Si alinhados são unidas por sítios de Ca e um
segundo sítio de Ti; estes pares são ligados uns aos outros pela ação de íons de grande
raio iônico, tipicamente Ba, Sr e K (Woodrow, 1964; Moore, 1971; Johnsen, 1996).
É um mineral relativamente complexo com fórmula ideal (Na, Ca)(Na, Mn)2(Sr,
Ba)2Ti3(Si2O7)2(O, OH, F)4. As variações químicas mais típicas observadas nestes minerais
são descritas pelas seguintes reações:
Na ⇔ Ca, Mn, Fe, ETR
Eq. 6
Ti ⇔ Zr, Nb, Fe3+
Eq. 7
46
Gualda e Vlach (1998) mostram que as composições das lamprofilitas de Poços de
Caldas estão entre as mais ricas em Sr, Mn e em parte Nb, entre as referidas na literatura
especializada, fato compensado por teores relativamente baixos em Ba e Fe. A lamprofilita é
um acessório comum na grande maioria dos nefelina sienitos agpaíticos do Maciço; está
ausente apenas nos Lujauritos II e nos Nefelina Sienitos Traquitóides I e II. (cf. item 3.2;
Gualda, 1997a; Gualda e Vlach, 1998)
Nas rochas estudadas, a lamprofilita aparece sob a forma de prismas alongados de
base losangular com uma clivagem prismática perfeita paralela à direção de maior
alongamento da base; o relevo é alto positivo e o pleocroismo leve em tons de amarelo; as
cores de interferência atingem o rosa de 2ª ordem nos cortes prismáticos. É biaxial positiva
(2VX ~40º, r>>>v), com o plano dos eixos óticos paralelo à direção de clivagem.
Nos Chibinitos, os prismas de lamprofilita aparecem isolados, sendo discordantes aos
demais minerais (FOTOMICROGRAFIA 26); nos Lujauritos I aparecem muitas vezes
intimamente associados a cristais de Piroxênio II, por vezes associando-se em agregados
radiados. (FOTOMICROGRAFIA 16).
O maior contraste químico observado entre os cristais presentes nestes dois fácies
está nos teores de Mg e Mn, que são mais altos nos Lujauritos II, enquanto os teores de Fe
são mais altos nos Chibinitos (FIGURA 14). A relação observada para o Mg é análoga à
observada no caso dos cristais de Piroxênio II, que são mais ricos em Mg nos fácies
lujauríticos, sugerindo uma proximidade temporal para a cristalização destes dois minerais.
0,650
0,1
0,09
0,625
0,08
Mn (p.f.u.)
Mg (p.f.u.)
0,600
0,07
0,06
PC-01D
(Chibinito)
0,575
PC-05D
(NeS Cz Metassom.)
P-223b
(Lujaurito I)
0,550
0,05
0,525
0,04
0,03
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
0,2
0,22
0,24
0,500
0,1
0,12
Fe (p.f.u.)
0,14
0,16
0,18
0,2
0,22
0,24
Fe (p.f.u.)
Figura 14: Diagramas binários para cristais de Lamprofilita de rochas do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel
Norte.
Nas rochas da zona de contato com os Nefelina Sienitos Cinzas a lamprofilita forma
verdadeiros veios discordantes e é certamente de origem pós-magmática. A semelhança
composicional entre estes cristais e os dos Chibinitos reforça a interpretação que admite a
contemporaneidade entre piroxênio II e lamprofilita.
47
Um cristal zonado de lamprofilita dos Chibinitos foi estudado detalhadamente e os
resultados são resumidos na FIGURA 15. Esta figura demonstra a presença de um
zoneamento concêntrico oscilatório, com padrões de variação oscilatórios, "serrilhados",
para diversos elementos considerados. Neste particular, o comportamento do Nb, é digno de
nota: as variações dos teores deste elemento, inversamente correlacionadas às de Mg, Fe,
Ca, e em parte Sr, marcam as oscilações maiores nos perfis, de forma muito parecida ao
padrão apresentado por elementos como o Ti e o Ca nas zonas periféricas do cristal de
piroxênio I dos Chibinitos. Tais variações composicionais são igualmente associadas à
cristalização em estágio pós-magmático.
4.5. Normandita.
A normandita tem composição geral:
(Na, Ca)2(Ca, Fe, Mn)(Ti, Zr, Nb)(Si2O7)(O)(OH,F),
semelhante à da lamprofilita e corresponde ao termo titanífero da solução sólida normanditalåvenita definida pela substituição entre Ti e Zr (Chao e Gault, 1997). As variações mais
significativas encontradas nesta série são descritas pelas substituições:
Ti ⇔ Zr, Nb
Eq. 8
Ca ⇔ Fe, Mn
Eq. 9
A estrutura do mineral é constituída de folhas compostas por quatro colunas de
octaedros distorcidos, correspondentes às posições dos diversos cátions presentes; estas
folhas são unidas por grupos Si2O7.
A normandita foi identificada em quantidades mais significativas no fácies de Nefelina
Sienitos Traquitóides I; nos Nefelina Sienitos Traquitóides II foi encontrado um único cristal
isolado.
O quimismo das normanditas de Poços de Caldas indica teores relativamente altos de
Ti, Fe e Ca e mais baixos de Na. (Gualda, 1997b; Gualda e Vlach, 1998). Óticamente, a
normandita tem relevo alto positivo, com pleocroismo invertido em tons de amarelo ouro e
laranja; o caráter é biaxial com sinal negativo e 2VX próximo de 50º.
Texturalmente, a normandita aparece de forma muito semelhante à lamprofilita, como
agregados de cristais prismáticos, usualmente associados a Piroxênio II, todos discordantes
aos demais minerais (FOTOMICROGRAFIAS 29 e 30). As texturas sugerem que a normandita
aparece em estágio de cristalização análogo ao da lamprofilita, a sua cristalização
provavelmente sendo viabilizada por particularidades composicionais locais do líquido.
Comparativamente à lamprofilita, a normandita apresenta teores mais elevados de Ca, Fe,
Mn, Nb e F, e baixos de Na e Sr. Os teores mais elevados de F parecem indicar um líquido
mais rico em voláteis que aqueles que originaram as lamprofilitas nos Chibinitos e Lujauritos
I.
48
1.50
Nb
Al
Nº Cátions (p.f.u.)
Fe
1.00
Mn
Mg
Ca
0.50
Sr
Ba
F
0.00
0
10
20
30
40
50
Posição (µm)
60
70
80
90
100
0.30
Nº Cátions (p.f.u.)
Nb
Al
0.20
La
Fe
Mg
0.10
Ca
Ba
0.00
0
10
20
30
40
50
Posição (µm)
60
70
80
90
100
330µm
Figura 15: Perfil analítico quantitativo (passo de ~1µm) e imagem de elétrons retro-espalhados em modo composicional obtidos em cristal de Piroxênio II
49
da amostra PC-01D.
Cristais
Fotomicrografia 30: Agregados de cristais
subidiomórficos de normandita (amarelo
subidiomórficos de normandita em Nefelina
ouro) associados a Piroxênio II em Nefelina
Sienitos Traquitóides I (amostra PC-03).
Sienitos Traquitóides I (amostra PC-03).
Polarizador inferior. Objetiva de 5x; ocular
Fotomicrografia
29:
Polarizador inferior. Objetiva de 5x; ocular
Fotomicrografia 31: Prisma alongado de
Fotomicrografia 32: Cristal poiquilítico
rinquita (branco) em Nefelina Sienitos
com contorno externo idiomórfico de
Traquitóides II (amostra P-53a).
gianetita (azul) em Nefelina Sienitos
Polarizadores cruzados. Objetiva de 5x;
Traquitóides II (amostra P-53a).
Polarizadores cruzados. Objetiva de 5x;
0,5 mm
0,5 mm
0,5 mm
0,5 mm
Por outro lado, os teores mais altos de Ca são compatíveis com os teores mais altos
de Ca nos cristais de piroxênio II destas rochas, quando comparados aos teores nos cristais
de Piroxênio II dos Chibinitos.
Apesar da pequena quantidade de pontos analisados, o estudo químico realizado no
maior cristal de normandita da FOTOMICROGRAFIA 29 indica um padrão oscilatório para
diversos elementos, similar ao observado na lamprofilita e sugere cristalização em um
mesmo estágio.
4.6. Anfibólio.
Anfibólios foram encontrados nos Nefelina Sienitos Traquitóides I e II e nos chibinitos.
Ulbrich (1983) identifica também cristais nos fácies de lujauritos. Formam cristais
xenomórficos, intersticiais à nefelina e ao feldspato alcalino (FOTOMICROGRAFIA 19). Nos
chibinitos aparecem tipicamente substituindo o piroxênio de primeira geração.
Segundo Ulbrich (1983), os anfibólios de Poços de Caldas correspondem a magnésioarfvedsonitas manganesíferas, com pequena variabilidade química.
Os dados obtidos por Gualda (1997b) foram recalculados pelo método de Schumacher
(apresentado em Leake, 1997); entretanto, os resultados obtidos não se adequam
plenamente aos critérios cristaloquímicos estabelecidos pelo autor, destacando-se, em
particular somas superiores a 1 cátion na posição A. Tais resultados devem refletir,
possivelmente, erros analíticos. De qualquer forma, a variabilidade observada é pequena e
vale apenas ressaltar que os resultados obtidos para os cristais dos Nefelina Sienitos
Traquitóides I, coexistentes com os de Piroxênio II analisados nestas amostras, são mais
ricos em FeTotal, Ca e Ti e mais pobres em Na, F, Mn e Al que os dos Nefelina Sienitos
Traquitóides II, onde inexistem tais cristais de piroxênio. A presença mais importante de
anfibólio nos nefelina sienitos traquitóides sugere que estas rochas cristalizaram a partir de
líquidos relativamente mais ricos em voláteis (com fO2 mais baixas) quando comparados aos
que originaram os Chibinitos e Lujauritos I, interpretação também apoiada pelos dados
obtidos para a normandita.
4.7. Outros minerais.
Alguns outros minerais acessórios, cujo detalhamento está além dos objetivos deste
trabalho, ainda não plenamente caracterizados aparecem em quantidades mais ou menos
significativas. Os mais importantes são sem dúvida os que formam o grupo da rinquita, de
composição química complexa e pouco conhecida. Minerais deste grupo aparecem na
maioria das rochas agpaíticas do Maciço (Gualda, 1997a), sempre com formas semelhantes
às dos cristais de Piroxênio II e lamprofilita (FOTOMICROGRAFIA 31). Admite-se, com base
nas evidências texturais que cristalizaram igualmente em estágios tardios.
Outro caso que merece ser destacado é o da gianetita, que tem ocorrência restrita aos
fácies de Lujauritos II e Nefelina Sienitos Traquitóides I e II. Texturalmente é similar ao
51
Piroxênio I dos Nefelina Sienitos Traquitóides II (FOTOMICROGRAFIA 32) e corresponde, sem
dúvida, a uma fase cristalizada ao final do estágio magmático. Como mostram as análises
de Atencio et al. (no prelo), são minerais ricos em F. Ao lado da normandita, do anfibólio, a
presença de gianetita e, em especial de fluorita (restrita a estes fácies) e de sodalita como
fase mineral principal, é plenamente compatível com teores mais altos de voláteis (OH, Cl e
F)inferidos para os magmas que originaram estas rochas.
Outros minerais eventualmente presentes aparecem sobretudo como produtos de
alteração de fases pré-existentes, aparecem em quantidades bastante subordinadas, e são
de identificação mais difícil.
Capítulo 5:
Evolução do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte.
Neste capítulo as informações texturais e químicas obtidas são exploradas, com apoio
dos resultados apresentados por Ulbrich (1983) e Ulbrich (1984), como subsídios básicos
para a interpretação oferecida para evolução do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte
do Maciço Alcalino de Poços de Caldas.
As características petrográficas observadas nas rochas dos 5 fácies do Corpo
permitem agrupá-los em dois grupos, em função de semelhanças estruturais e texturais: (1)
Chibinitos e Nefelina Sienitos Traquitóides II; e (2) Lujauritos I, Lujauritos II e Nefelina
Sienitos Traquitóides I. Neste contexto, os Nefelina Sienitos Traquitóides II seriam fácies de
borda dos Chibinitos, enquanto Lujauritos II e Nefelina Sienitos Traquitóides I (distintos
apenas pela quantidade de Piroxênio II) seriam fácies de borda dos Lujauritos I.
O panorama da cristalização destas rochas pode ser ilustrado de maneira mais
completa considerando os chibinitos. A cristalização se inicia com feldspato alcalino, que
predomina amplamente e compõe a trama fundamental da rocha. Nefelina é a próxima fase
a iniciar a cristalização, compondo, em parte, a trama principal com o feldspato, e, em
parte, formando agregados intersticiais. Quando presente, a sodalita é a próxima fase
precipitar. A seguir, inicia a cristalização do piroxênio I: em um primeira etapa crescem como
cristais idiomórficos, relativamente ricos em Ca, Mg, Fe2+, Mn e com teores apreciáveis de
Zr; com a evolução da cristalização, estes cristais passam a se adaptar aos interstícios
formados por feldspato e nefelina, muitas vezes incluindo cristais menores e adquirindo um
aspecto poiquilítico. Gradativamente tornam-se empobrecidos naqueles elementos e mais
enriquecidos em Na, Fe3+ e Ti. Esta evolução é compatível com um padrão “normal” de
diferenciação e corresponde a um aumento do grau de alcalinidade.
As próximas fases que se desprendem do magma são a eudialita I e a pectolita; os
cristais destes minerais são eminentemente intersticiais, portanto, a sua cristalização deve
ter se iniciado pouco mais tarde que o início da cristalização dos núcleos de Piroxênio I; as
três fases sendo contemporâneas em boa parte do intervalo de cristalização. Assim, a
52
história estritamente magmática destas rochas seria finalizada com a cristalização da
paragênese feldspato alcalino + nefelina + piroxênio I (núcleos) + eudialita I + pectolita.
A seguir, uma série de modificações se superimpôs a este sistema. A mais evidente é
a cristalização das zonas periféricas dos cristais de piroxênio I; os padrões texturais e
químicos destes porções são significativamente diferentes dos observados no núcleo: os
cristais não mais respeitam os interstícios da rocha, avançando sobre os cristais de
feldspato e nefelina;
desenvolve-se zoneamento oscilatório muito bem marcado pelas
variações pronunciadas nos teores de elementos como Ti e Ca. Padrões semelhantes para
diversos elementos são observados nos cristais de lamprofilita, com destaque para as
variações nos teores de Nb.
A formação da eudialita II é creditada a este último estágio. Algumas
texturas
observadas nas imagens eletrônicas sugerem a presença de superfícies de dissolução na
interface entre as eudialitas I e II; fato que permite associar os padrões de zoneamento tão
complexos observados a mecanismos de substituição, já que fenômenos de dissolução e
reprecipitação não obedecem as mesmas restrições impostas pela geometria da superfície
em desenvolvimento durante a cristalização (Bermingham, 1997) e aproveitam também as
descontinuidades
presentes
nos
cristais.
Neste
sentido,
vale
ressaltar
que
na
FOTOMICROGRAFIA 20 se observa uma porção no cristal com zoneamento oscilatório
semelhante ao apresentado pela lamprofilita. O aporte de Nb, Sr e Mn para a transformação
da variedade I em II é compatível com enriquecimento em Nb e Mn observado nos cristais
de lamprofilita e nas zonas periféricas dos cristais de Piroxênio I, respectivamente. Tal
transformação parece cristalograficamente viável, já que ela requer apenas que o sítio
retangular do Fe seja transformado em sítio piramidal pela ação de um grupo OH, gerandose automaticamente os demais sítios que caracterizam a estrutura da variedade II. A
alteração dos cristais de pectolita, aproveitando as clivagens do mineral, para termos mais
manganesíferos ocorreu provavelmente neste estágio.
Todas estas características sugerem a atuação de um líquido pós-magmático
enriquecido em elementos incompatíveis como Ti, Mn, Nb e outros, modificando a
paragênese magmática original. Este líquido deve ter sido capaz de originar um padrão
oscilatório nos cristais dele formados. A formação de padrões de zoneamento oscilatórios
complexos é creditada na bibliografia moderna a processos auto-regulados, controlados
pelas velocidades de cristalização, taxas de difusão dos elementos químicos no líquido e
pela partição dos elementos entre as fases em cristalização (cf. Pearce, 1994 para uma
revisão do assunto) antes que às variações nos parâmetros intensivos de cristalização (e.g.
Pearce, 1994; L’Hereux e Fowler , 1996; Shore e Fowler, 1996). Neste contexto, velocidades
de cristalização e de difusão maiores devem facilitar a instalação de um processo mais
dinâmico como este. Se esta dedução for
correta, o líquido que deu origem a essas
53
modificações deve corresponder a um líquido pós-magmático, muito mais fluido que um
magma silicático convencional. Essa tese é corroborada pela semelhança composicional
entre as porções periféricas dos cristais de piroxênio I e o piroxênio II dos chibinitos, que
estão intimamente associados a zeólitas, minerais típicos de alteração de nefelina e
feldspato. Neste contexto, a cristalização da paragênese piroxênio I (periferia) + lamprofilita
+ eudialita II + piroxênio II + zeólitas (?), claramente enriquecida em Ti, ressalta a diminuição
do grau de alcalinidade do sistema no final da sua evolução, reproduzindo a trajetória
evolutiva típica descrita em pegmatitos de natureza hiperagpaítica (e.g. Khomyakov, 1993).
A interpretação acima delineada é sumarizada na FIGURA 16. O panorama geral não
deve ter sido muito distinto para os demais fácies do Corpo Lujaurítico-Chibinítico; a maior
diferença está, sem dúvida, na inexistência de cristais de piroxênio I.
No caso dos Nefelina Sienitos Traquitóides II, os cristais de piroxênio I, menores e
mais homogêneos, sugerem um intervalo de cristalização mais restrito para estas rochas. A
mesma tendência é observada nas variações químicas dos outros minerais, como no caso
do Fe na eudialita, que indica também um intervalo de cristalização mais restrito para estes
fácies de borda. Nestes fácies são também mais típicos os minerais mais ricos em voláteis:
sodalita entre os félsicos; gianetita, fluorita e anfibólio entre as fases magmáticas mais
tardias e normandita como fase pós-magmática; os quais apontam para o caráter mais rico
em voláteis dos magmas formadores dos fácies de borda relativamente aos magmas que
originaram os fácies centrais. Segundo Ulbrich (1983), estes fácies foram formados em
temperaturas maiores e, provavelmente, em intervalos de cristalização mais restritos. Tais
temperaturas devem ter permitido a dissolução de uma quantidade maior de voláteis,
enquanto velocidades maiores de cristalização devem ter dificultado o seu escape Se esta
colocação estiver correta, os intervalos de cristalização maiores nos chibinitos e também
nos lujauritos I teriam permitido a exsolução das fases volárteis e sua concentração,
constituindo o fluido responsável pela modificação das rochas magmáticas originais. Um
processo de autometassomatismo ficaria então caracterizado.
Resta entender o papel dos cristais de piroxênio II presentes nos fácies de Nefelina
Sienitos Traquitóides I e Lujauritos I e II. Os dados apresentados mostram composições
bastante cálcicas, sugerindo, em uma primeira análise, uma cristalização precoce. A análise
textural indica, entretanto, que são minerais pós-magmáticos, que estiveram em equilíbrio
com zeólitas formadas pela alteração de feldspato e nefelina. A existência de cristais
adjacentes muito semelhantes texturalmente mas com composições contrastadas torna o
problema ainda mais difícil de ser resolvido; prefere-se aqui acreditar nas evidências
texturais, já que feições como as observadas nas FOTOMICROGRAFIAS 13 e 17 parecem não
deixar dúvidas do caráter pós-magmático dos cristais de piroxênio II e de sua associação
54
Na
Fe3+
Piroxênio I
Ca
Fe2+
Mg
Ti
Fe
Eudialita
2+
Mn
Nb
Ca
Na
Sr
Pectolita
Mn
Mn
F
Lamprofilita
Fe
Ca
Nb
Mg
Ca
Piroxênio II
Fe
2+
Mg
Mn
Núcleo
Ti
Borda
Magmático
Pós-Magmático
Figura 16: Relação temporal entre as diversas etapas de cristalização de cada um dos minerais estudados, com
55
base nos perfis composicionais obtidos e nas obervações petrográficas.
com zeólitas. A associação íntima destes cristais com lamprofilita e normandita figura como
mais uma evidência de sua origem posterior. Neste sentido, estas rochas seriam,
originalmente nefelina sienitos com eudialita (± gianetita) hololeucocráticos submetidos à
intensa alteração pós-magmática. A foliação original da rocha seria dada pelos cristais
tabulares de feldspato; os cristais de piroxênio II apenas teriam se aproveitado das
descontinuidades pré-existentes para se desenvolver, ressaltando a estruturação magmática
e dando origem à textura lujaurítica.
Traça-se, então, um cenário em que coexistiram dois magmas: um gerador dos
chibinitos, subjacente, outro gerador de nefelina sienitos com eudialita hololeucocráticos,
sobrejacente; no contato entre eles teriam se formado rochas mais finas, cristalizadas mais
rapidamente sob temperaturas mais altas, e com maior quantidade de voláteis dissolvidos.
Os magmas centrais, com destaque para os que originaram os chibinitos, se resfriaram mais
lentamente, cristalizando sob um intervalo de temperatura maior (cf. Ulbrich, 1983 e Ulbrich,
1984) que permitiu a segregação das fases voláteis e conseqüente formação de um fluido
metassomatizante, capaz de modificar substancialmente os minerais magmáticos originais e
simultaneamente propiciar a cristalização de piroxênio II, lamprofilita (ou normandita, nos
fácies de borda), rinquita e abundante zeólita. A movimentação destes fluídos e cristalização
dos minerais pós-magmáticos se deu respeitando estruturas pré-existentes, de modo a
ressaltar estruturas magmáticas primárias. No caso dos chibinitos, o piroxênio neoformado
se aproveitou dos cristais pré-existentes promovendo o seu sobrecrescimento; no caso dos
Lujauritos I e II e dos Nefelina Sienitos Traquitóides I, a ausência de piroxênio primário levou
à formação de novos cristais.
O cenário apresentado não é incompatível com os modelos propostos por Ulbrich
(1984), que seguem uma dentre duas linhas básicas de evolução: (a) invasão de um magma
lujaurítico, seguido da invasão de um magma chibinítico; ou (b) invasão de um magma
chibinítico, a partir do qual é gerado o magma lujaurítico por mecanismos de cristalização
fracionada possivelmente associados a mecanismos de diferenciação líquida. Em ambos os
casos, o magma lujaurítico seria derivado de um magma chibinítico sensu latu, mas o autor
encontra empecilhos para gerar diretamente, por mecanismos simples de diferenciação, o
magma lujaurítico a partir do magma formador dos Chibinitos. Segundo Ulbrich (1984), o
fracionamento de feldspato, nefelina e egirina-augita do magma chibinítico levaria à
formação de um magma persódico relativamente pobre em Fe e rico em Zr, que cristalizado
geraria um nefelina sienito hololeucocrático com teores altos de Zr. Para que este líquido
pudesse cristalizar piroxênio em abundância e atingir uma composição lujaurítica, o autor
sugere a atuação de líquidos deutéricos provenientes dos Chibinitos. A interpretação ora
oferecida simplifica a história evolutiva destes magmas sem modificar a linha geral
estabelecida por Ulbrich (1984): de fato, seria mais natural esperar que a atuação desses
56
líquidos deutéricos só tenha ocorrido nos estágios pós-magmáticos, com os dois magmas já
praticamente cristalizados. Neste contexto, pode-se imaginar que os líquidos que
interagiram com os Lujauritos I e II e Nefelina Sienitos Traquitóides I foram líquidos
evoluídos, que numa trajetória de diminuição de alcalinidade poderiam ter se tornado
significativamente mais ricos em Ca, permitindo a cristalização de piroxênios pósmagmáticos mais cálcicos; no entanto, esta sugestão deve ser considerada ainda bastante
expeculativa e faltam outros subsídios para uma discussão mais completa.
Capítulo 6:
Considerações finais.
A presente monografia demonstra quão complexos podem ser os padrões de variação
composicional dos minerais máficos e acessórios presentes em rochas alcalinas agpaíticas
e destaca a aplicação de estudos texturais e de quimismo destes minerais como suporte
essencial, ao lado de dados geológicos, petrográficos e litogeoquímicos, para a
interpretação da história evolutiva de rochas magmáticas.
As rochas estudadas do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte do Maciço Alcalino
de Poços de Caldas apresentam uma evolução complexa, que compreende pelo menos dois
estágios principais (cf. também Ulbrich, 1984):
(1)
um estágio magmático, caracterizado pela cristalização de minerais máficos e
acessórios - ao lado de feldspatos alcalinos e nefelinas - com padrões de variação
química que definem zoneamentos concêntricos graduais ou setoriais bruscos, em que
se formaram parte maior dos cristais de piroxênio poiquilítico dos chibinitos, os cristais
de eudialita de primeira geração (com tons de interferência cinzas), e, quando
presentes, os cristais de pectolita (chibinitos) e gianetita, fluorita e anfibólio (fácies de
borda);
(2)
um estágio pós-magmático, caracterizado nos minerais máficos e acessórios com
padrões oscilatórios complexos de variação química, em que se formaram as zonas
periféricas dos cristais de piroxênio I, de primeira geração, piroxênio II e lamprofilita
(ou normandita), simultaneamente à modificação das composições da eudialita e da
pectolita, pela atuação de líquidos metassomatizantes relativamente ricos em
elementos como Ti, Nb, Mn e Sr.
A evolução do Corpo pode ser resumida considerando invasão de um magma
chibinítico, a partir do qual deriva-se, por extração de egirina-augita, feldspato alcalino e
nefelina, um magma que dá origem a um nefelina sienito hololeucocrático com eudialita
intersticial. Intensa alteração pós-magmática provocada por fluídos residuais derivados do
primeiro magma sobre estas últimas rochas resulta em cristalização de piroxênio acicular e
lamprofilita, levando à formação dos lujauritos. Esta interpretação é uma variante de um dos
57
modelos apresentados por Ulbrich (1984). Por fim, deve-se ressaltar que a caracterização
dos fluidos pós-magmáticos responsáveis pela modificação das rochas de cada um dos
fácies é, sem dúvida, de grande importância para a compreensão mais adequada dos
processos atuantes durante a formação do Corpo, e de maneira mais ampla, ao
entendimento da dinâmica de cristalização dos magmas agpaíticos. Neste sentido, a
aparente contradição entre a textura e o quimismo dos cristais tardios de piroxênio
observados nos fácies de lujauritos e, em menor quantidade, nos Nefelina Sienitos
Traquitóides I é um dos aspectos que ainda permanece por ser explicado de modo mais
completo.
58
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W ATSON , E. B. (1979) Zircon saturation in felsic liquids: experimental results and application to trace
element geochemistry. Contr. Min. Petrol., 70, p. 407-419.
W OODROW , P. J. (1964) Crystal structure of lamprophyllite. Nature, 4956, p. 375.
61
Apêndice A:
Dados químicos representativos para os minerais máficos estudados.
Identif.
Perfil - PC-01D - Figura 4
Análise P1 (B)
Posição -735
SiO2
52.0
TiO2
2.29
ZrO2
0.04
Al2O3
0.84
Fe2O3
25.9
FeO
2.26
MnO
1.05
MgO
0.83
CaO
2.26
Na2O
12.21
K2O
0.00
Total
99.7
P3
-705
51.9
2.82
0.20
0.87
26.7
2.02
0.76
0.77
1.93
12.52
0.00
100.5
P5
-675
52.0
3.50
0.30
0.98
24.6
3.13
0.82
0.78
2.00
12.41
0.00
100.5
P7
-645
51.9
3.54
0.25
1.00
24.3
3.52
0.85
0.82
2.36
12.19
0.00
100.8
P10
-600
51.6
1.66
0.18
0.75
27.7
1.84
0.74
0.93
2.97
11.91
0.00
100.2
Distrib.
Si
Al
Fe3
Soma_IV
Al
Fe3
Ti
Zr
Mg
Fe2
Mn
Soma_VI
Na
Ca
K
Soma
Cátions
1.975
0.025
0.000
2.000
0.014
0.766
0.081
0.004
0.044
0.064
0.025
0.997
0.924
0.079
0.000
1.003
4.000
1.978
0.022
0.000
2.000
0.022
0.704
0.100
0.006
0.044
0.100
0.026
1.002
0.916
0.082
0.000
0.998
4.000
1.973
0.027
0.000
2.000
0.018
0.696
0.101
0.005
0.046
0.112
0.027
1.006
0.898
0.096
0.000
0.994
4.000
1.975
0.025
0.000
2.000
0.009
0.798
0.048
0.003
0.053
0.059
0.024
0.994
0.884
0.122
0.000
1.006
4.000
1.994
0.006
0.000
2.000
0.032
0.747
0.066
0.001
0.047
0.072
0.034
1.000
0.907
0.093
0.000
1.000
4.000
P13
-555
52.1
1.51
0.31
0.73
27.3
2.52
0.70
0.81
2.83
11.98
0.00
100.8
P17
-495
51.9
2.16
0.17
0.80
25.3
3.11
0.68
1.16
3.36
11.63
0.00
100.3
P19
-465
51.8
1.48
0.21
0.75
25.9
3.34
0.54
1.01
3.56
11.46
0.00
100.0
P23
-405
51.7
1.25
0.28
0.71
26.3
3.18
0.56
1.17
3.91
11.27
0.00
100.3
P31
-285
51.8
1.06
0.36
0.76
25.1
3.58
0.66
1.42
4.87
10.81
0.00
100.5
P38
-180
51.7
1.07
0.35
0.75
24.8
3.43
0.72
1.71
5.67
10.45
0.00
100.6
Calculado com base em 4 cátions totais e 6 oxigênios
1.985 1.984 1.989 1.982 1.985 1.976
0.015 0.016 0.011 0.018 0.015 0.024
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000
0.018 0.020 0.023 0.014 0.019 0.010
0.783 0.727 0.748 0.759 0.725 0.715
0.043 0.062 0.043 0.036 0.031 0.031
0.006 0.003 0.004 0.005 0.007 0.007
0.046 0.066 0.058 0.067 0.081 0.098
0.080 0.100 0.107 0.102 0.115 0.110
0.023 0.022 0.018 0.018 0.021 0.023
1.000 1.000 1.000 1.001 0.998 0.992
0.885 0.862 0.853 0.838 0.803 0.775
0.116 0.138 0.146 0.161 0.200 0.232
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
1.000 1.000 1.000 0.999 1.002 1.008
4.000 4.000 4.000 4.000 4.000 4.000
P40
-135
51.8
1.10
0.36
0.78
23.5
4.39
0.72
1.84
5.99
10.16
0.00
100.7
P42
-105
51.2
1.03
0.40
0.75
23.4
4.07
0.79
1.98
6.57
9.82
0.00
100.0
P43
-90
51.2
0.94
0.41
0.71
22.1
4.89
0.81
2.05
6.90
9.52
0.00
99.5
P44
-75
50.9
0.78
0.42
0.72
22.9
4.00
0.98
2.29
7.46
9.30
0.01
99.8
P46 (N)
-30
51.3
0.70
0.54
0.60
21.5
5.15
1.02
2.40
8.07
8.94
0.00
100.2
1.983
0.017
0.000
2.000
0.018
0.676
0.032
0.007
0.105
0.141
0.023
1.001
0.753
0.245
0.000
0.999
4.000
1.973
0.027
0.000
2.000
0.007
0.680
0.030
0.008
0.114
0.131
0.026
0.995
0.734
0.271
0.000
1.005
4.000
1.984
0.016
0.000
2.000
0.017
0.644
0.027
0.008
0.118
0.158
0.027
0.999
0.715
0.286
0.000
1.001
4.000
1.968
0.032
0.000
2.000
0.001
0.667
0.023
0.008
0.132
0.129
0.032
0.993
0.698
0.309
0.000
1.007
4.000
1.978
0.022
0.000
2.000
0.005
0.625
0.020
0.010
0.138
0.166
0.033
0.998
0.669
0.334
0.000
1.002
4.000
Tabela A.1: Análises químicas representativas de cristais de Piroxênio I do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte.
Página 1 de 3
Amostra
PC-03'C
PC-05D - Perfil - Figura 6
P9
-188
51.6
1.50
0.35
0.65
24.6
3.77
0.70
1.37
4.68
10.85
0.00
100.1
P13
-128
51.6
1.05
0.93
0.58
23.8
4.35
0.94
1.51
5.45
10.39
0.00
100.6
PC-05D - Perfil - Figura 7
Análise
Posição
SiO2
TiO2
ZrO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
Total
4
52.0
0.92
0.26
0.78
24.7
3.76
0.62
1.40
4.57
10.88
0.00
99.9
5
52.1
1.84
0.08
0.79
24.9
3.37
0.91
1.05
3.70
11.43
0.02
100.2
P2
-293
52.1
2.26
0.29
0.71
23.9
4.21
0.62
1.16
3.83
11.36
0.00
100.4
P3
-278
51.7
2.03
0.31
0.69
24.9
3.56
0.65
1.14
3.79
11.38
0.00
100.2
P8
-203
51.8
1.54
0.30
0.67
24.4
4.20
0.73
1.30
4.68
10.84
0.01
100.5
P16
-83
51.4
1.08
0.80
0.59
23.1
4.48
0.96
1.57
5.74
10.21
0.00
99.9
P3
-615
51.8
2.53
0.04
0.71
25.3
3.28
0.83
0.80
2.69
11.92
0.00
100.0
P4
-600
52.4
2.64
0.13
0.75
24.6
3.78
0.82
0.84
2.87
11.91
0.02
100.7
P13
-465
52.0
2.60
0.36
0.79
24.9
3.57
0.68
1.20
3.64
11.56
0.00
101.2
P16
-420
51.7
1.74
0.36
0.74
25.2
3.41
0.59
1.20
3.89
11.31
0.00
100.1
P27
-255
51.7
1.26
0.64
0.67
24.6
3.96
0.76
1.34
4.76
10.81
0.00
100.5
P34
-150
51.6
1.20
0.63
0.58
23.6
4.56
0.84
1.39
5.22
10.47
0.00
100.1
P48
60
51.2
1.19
0.67
0.58
24.3
4.40
0.82
1.42
5.37
10.36
0.00
100.3
Distrib.
Si
Al
Fe3
Soma_IV
Al
Fe3
Ti
Zr
Mg
Fe2
Mn
Soma_VI
Na
Ca
K
Soma
Cátions
1.999
0.001
0.000
2.000
0.035
0.714
0.027
0.005
0.080
0.121
0.020
1.001
0.811
0.188
0.000
0.999
4.000
1.993
0.007
0.000
2.000
0.029
0.718
0.053
0.001
0.060
0.108
0.030
0.999
0.848
0.152
0.001
1.001
4.000
1.991
0.009
0.000
2.000
0.023
0.687
0.065
0.005
0.066
0.135
0.020
1.001
0.842
0.157
0.000
0.999
4.000
1.983
0.017
0.000
2.000
0.014
0.719
0.059
0.006
0.065
0.114
0.021
0.999
0.846
0.156
0.000
1.001
4.000
Calculado com base em 4 cátions totais e 6 oxigênios
1.987 1.984 1.982 1.987 1.988 1.993 1.972
0.013 0.016 0.018 0.013 0.012 0.007 0.028
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000
0.017 0.013 0.009 0.014 0.020 0.027 0.007
0.702 0.713 0.688 0.670 0.732 0.703 0.710
0.044 0.043 0.030 0.031 0.073 0.076 0.074
0.006 0.007 0.017 0.015 0.001 0.002 0.007
0.074 0.079 0.087 0.090 0.046 0.048 0.068
0.135 0.121 0.140 0.145 0.105 0.120 0.113
0.024 0.023 0.031 0.031 0.027 0.026 0.022
1.002 0.998 1.001 0.998 1.003 1.003 1.001
0.805 0.809 0.774 0.765 0.886 0.879 0.851
0.192 0.193 0.224 0.238 0.111 0.117 0.148
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.000
0.998 1.002 0.999 1.002 0.997 0.997 0.999
4.000 4.000 4.000 4.000 4.000 4.000 4.000
1.983
0.017
0.000
2.000
0.017
0.728
0.050
0.007
0.069
0.109
0.019
0.998
0.842
0.160
0.000
1.002
4.000
1.983
0.017
0.000
2.000
0.014
0.710
0.036
0.012
0.077
0.127
0.025
1.000
0.804
0.196
0.000
1.000
4.000
1.989
0.011
0.000
2.000
0.016
0.685
0.035
0.012
0.080
0.147
0.027
1.001
0.783
0.216
0.000
0.999
4.000
1.974
0.026
0.000
2.000
0.001
0.705
0.035
0.013
0.082
0.142
0.027
1.004
0.775
0.222
0.000
0.996
4.000
Tabela A.1: Análises químicas representativas de cristais de Piroxênio I do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte.
Página 2 de 3
Identif.
PC-05'A - Figura 8
Grão
Localiz.
SiO2
TiO2
ZrO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
Total
1
51.5
1.89
0.45
0.84
22.4
5.67
0.72
1.30
4.37
10.61
0.00
99.7
Distrib.
Si
Al
Fe3
Soma_IV
Al
Fe3
Ti
Zr
Mg
Fe2
Mn
Soma_VI
Na
Ca
K
Soma
Cátions
1.990
0.010
0.000
2.000
0.028
0.650
0.055
0.008
0.075
0.183
0.024
1.024
0.795
0.181
0.000
0.976
4.000
3
50.9
1.73
0.41
0.85
23.1
4.31
0.74
1.40
4.84
10.55
0.00
98.9
Cristal 1
4
5
51.0
50.8
1.09
4.16
0.49
0.00
0.71
1.08
25.2
26.2
2.96
1.32
0.69
0.94
1.50
0.28
4.48
0
10.82 13.26
0.00
0.02
98.9
98.2
6
51.9
1.89
0.01
0.54
27.1
1.31
0.91
0.98
1.24
12.54
0.01
98.4
1.981
0.019
0.000
2.000
0.020
0.678
0.051
0.008
0.081
0.140
0.024
1.002
0.796
0.202
0.000
0.998
4.000
1.981
0.019
0.000
2.000
0.014
0.738
0.032
0.009
0.087
0.096
0.023
0.998
0.815
0.187
0.000
1.002
4.000
Calculado com base em 4 cátions totais e 6 oxigênios
2.009 2.000 1.975 1.978 1.986 1.986 2.001
0.000 0.000 0.025 0.022 0.014 0.014 0.000
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
2.009 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.001
0.025 0.034 0.014 0.017 0.020 0.017 0.021
0.789 0.785 0.703 0.708 0.755 0.687 0.735
0.055 0.062 0.065 0.062 0.044 0.088 0.048
0.000 0.000 0.007 0.007 0.009 0.000 0.001
0.057 0.056 0.069 0.069 0.065 0.043 0.078
0.042 0.035 0.120 0.117 0.091 0.137 0.057
0.030 0.034 0.023 0.021 0.017 0.032 0.069
0.998 1.006 1.002 1.000 1.000 1.004 1.010
0.941 0.944 0.836 0.840 0.864 0.866 0.853
0.051 0.050 0.162 0.160 0.135 0.129 0.136
0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001
0.993 0.994 0.998 1.000 1.000 0.996 0.990
4.000 4.000 4.000 4.000 4.000 4.000 4.000
1.970
0.030
0.000
2.000
0.020
0.765
0.121
0.000
0.016
0.043
0.031
0.996
0.997
0.006
0.001
1.004
4.000
7
52.1
2.15
0.01
0.75
27.2
1.09
1.04
0.98
1.21
12.69
0.00
99.2
9
51.2
2.23
0.37
0.88
24.2
3.72
0.71
1.20
3.92
11.17
0.00
99.6
10
51.2
2.12
0.36
0.85
24.4
3.62
0.63
1.20
3.86
11.21
0.00
99.4
12
51.3
1.50
0.45
0.75
25.9
2.82
0.53
1.13
3.26
11.52
0.00
99.2
11
51.5
3.02
0.03
0.68
23.7
4.24
0.97
0.75
3.12
11.58
0.01
99.6
Cristal 2
13
14
51.5
51.6
1.64
1.61
0.03
0.01
0.45
0.55
25.2
27.2
1.77
0.60
2.11
1.41
1.35
1.26
3.26
2.29
11.33 12.08
0.01
0.00
98.6
98.7
1.997
0.003
0.000
2.000
0.022
0.793
0.047
0.000
0.072
0.019
0.046
1.000
0.906
0.095
0.000
1.000
4.000
15
51.8
2.05
0.01
0.75
25.8
1.82
1.00
1.02
1.51
12.33
0.01
98.0
16
51.7
2.12
0.00
0.41
29.0
1.03
0.58
0.61
0.45
13.02
0.00
98.8
17
52.0
2.09
0.01
0.74
28.7
0.91
0.54
0.71
0.43
13.12
0.00
99.3
2.010
0.000
0.000
2.010
0.034
0.753
0.060
0.000
0.059
0.059
0.033
0.998
0.928
0.063
0.000
0.991
4.000
1.996
0.004
0.000
2.000
0.014
0.842
0.062
0.000
0.035
0.033
0.019
1.005
0.976
0.019
0.000
0.995
4.000
1.996
0.004
0.000
2.000
0.030
0.829
0.060
0.000
0.041
0.029
0.017
1.007
0.976
0.018
0.000
0.993
4.000
Tabela A.1: Análises químicas representativas de cristais de Piroxênio I do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte.
Página 3 de 3
Amostra
P-223b
P-134
PC-03
PC-05D
Grão
Análise
SiO2
TiO2
ZrO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
Total
3
51.8
0.85
0.32
0.70
24.9
3.77
0.69
1.66
5.23
10.49
0.04
100.4
Fotom. 16
5
4
51.8
51.4
1.88
2.05
0.35
0.41
0.85
0.86
24.1
24.3
3.87
3.56
0.77
0.72
1.48
1.49
4.79
4.72
10.88 10.90
0.00
0.01
100.8 100.5
8
51.7
0.81
0.28
0.68
24.2
4.07
0.69
1.60
5
10.41
0.00
99.9
Perfil - Figura 10
P6
P12
P13
P15
51.4
51.6
52.6
52.5
1.15
0.65
1.40
1.30
0.37
0.22
0.22
0.10
0.76
0.75
0.71
1.22
20.6
21.8
24.2
23.9
5.55
4.77
4.05
4.10
0.99
0.82
0.66
0.57
2.40
2.75
1.45
1.32
7.74
8.36
4.48
3.83
9.06
8.88
11.04 11.06
0.00
0.01
0.01
0.26
100.0 100.6 100.8 100.2
Fotom. 19
6
7
52.4
52.2
1.58
1.12
0.05
0.21
0.83
0.71
24.8
25.0
3.27
3.66
0.97
0.62
1.22
1.46
4.14
4.67
11.30 10.92
0.00
0.00
100.6 100.5
9
52.0
2.32
0.04
0.80
26.4
2.50
0.87
0.81
2.70
12.08
0.00
100.5
14
52.1
2.04
0.15
0.70
25.2
3.24
0.97
0.90
3.08
11.74
0.00
100.1
9
52.3
2.22
0.16
0.63
25.5
2.25
1.51
1.13
3.11
11.83
0.00
100.7
10
52.6
1.75
0.05
0.80
28.1
1.59
1.25
0.75
1.97
12.46
0.00
101.3
12
52.5
2.01
0.00
0.66
26.9
1.95
1.51
0.68
2.23
12.30
0.01
100.7
Distrib.
Si
Al
Fe3
Soma_IV
Al
Fe3
Ti
Zr
Mg
Fe2
Mn
Soma_VI
Na
Ca
K
Soma
Cátions
1.986
0.014
0.000
2.000
0.018
0.717
0.025
0.006
0.095
0.121
0.022
1.003
0.780
0.215
0.002
0.997
4.000
1.977
0.023
0.000
2.000
0.015
0.692
0.054
0.007
0.084
0.123
0.025
1.000
0.805
0.196
0.000
1.000
4.000
1.993
0.007
0.000
2.000
0.024
0.703
0.023
0.005
0.092
0.131
0.023
1.001
0.778
0.221
0.000
0.999
4.000
1.983
0.017
0.000
2.000
0.017
0.597
0.033
0.007
0.138
0.179
0.032
1.003
0.677
0.320
0.000
0.997
4.000
1.983
0.017
0.000
2.000
0.019
0.757
0.067
0.001
0.046
0.080
0.028
0.997
0.893
0.110
0.000
1.003
4.000
1.995
0.005
0.000
2.000
0.027
0.726
0.059
0.003
0.051
0.104
0.031
1.002
0.872
0.126
0.000
0.998
4.000
1.990
0.010
0.000
2.000
0.018
0.731
0.064
0.003
0.064
0.071
0.049
1.000
0.873
0.127
0.000
1.000
4.000
1.989
0.011
0.000
2.000
0.024
0.799
0.050
0.001
0.042
0.050
0.040
1.007
0.914
0.080
0.000
0.993
4.000
1.997
0.003
0.000
2.000
0.027
0.769
0.057
0.000
0.039
0.062
0.049
1.002
0.907
0.091
0.000
0.998
4.000
1.968
0.032
0.000
2.000
0.007
0.701
0.059
0.008
0.085
0.114
0.023
0.997
0.809
0.194
0.000
1.003
4.000
8
52.2
1.77
0.07
0.78
27.4
2.04
0.82
0.83
2.12
12.27
0.01
100.2
Calculado com base em 4 cátions totais e 6 oxigênios
1.977 2.001 2.006 1.997 1.994 1.992
0.023 0.000 0.000 0.003 0.006 0.008
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
2.000 2.001 2.006 2.000 2.000 2.000
0.010 0.032 0.055 0.034 0.026 0.027
0.627 0.693 0.687 0.712 0.718 0.786
0.019 0.040 0.037 0.045 0.032 0.051
0.004 0.004 0.002 0.001 0.004 0.001
0.157 0.082 0.075 0.069 0.083 0.047
0.153 0.129 0.131 0.104 0.117 0.065
0.027 0.021 0.018 0.031 0.020 0.027
0.997 1.002 1.006 0.997 1.000 1.004
0.660 0.815 0.819 0.834 0.809 0.909
0.343 0.183 0.157 0.169 0.191 0.087
0.000 0.000 0.013 0.000 0.000 0.000
1.003 0.998 0.989 1.003 1.000 0.996
4.000 4.000 4.000 4.000 4.000 4.000
PC-01D
Tabela A.2: Análises químicas representativas de cristais de Piroxênio II do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte.
Amostra
PC-01D - Figura 13
Grão
Ponto
SiO2
TiO2
Al2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
SrO
BaO
La2O3
Ce2O3
Na2O
Total
3
52.1
0.00
0.02
0.96
15.3
0.08
19.1
0.06
0.15
0.09
0.05
8.99
96.9
Distrib.
Si
6.007
4
52.4
0.00
0.00
0.43
12.9
0.02
22.0
0.05
0.00
0.10
0.21
8.92
97.1
Cristal 1
6
52.2
0.00
0.00
0.59
11.7
0.02
22.8
0.02
0.00
0.00
0.01
9.00
96.4
7
51.7
0.03
0.01
0.55
14.0
0.05
20.8
0.03
0.11
0.00
0.24
8.90
96.4
8
51.8
0.00
0.00
0.51
13.2
0.02
21.6
0.07
0.00
0.00
0.00
8.88
96.0
9
51.9
0.04
0.01
1.03
14.6
0.07
20.0
0.02
0.00
0.07
0.01
8.89
96.6
5.997
5.998
5.983
5.992
5.988
10
51.7
0.04
0.00
0.92
14.5
0.04
20.2
0.02
0.02
0.03
0.00
8.83
96.3
Cristal 2
14
51.9
0.06
0.00
1.13
15.9
0.04
18.6
0.07
0.04
0.02
0.08
9.06
96.9
15
51.9
0.00
0.02
1.02
15.3
0.02
19.2
0.05
0.16
0.01
0.07
8.91
96.7
16
52.2
0.06
0.01
1.09
16.3
0.08
18.5
0.00
0.09
0.00
0.09
8.88
97.3
17
52.3
0.00
0.00
0.61
13.4
0.04
20.2
0.04
0.12
0.03
0.17
9.10
96.0
20
51.7
0.01
0.00
0.57
13.4
0.04
20.2
0.00
0.00
0.00
0.33
9.07
95.3
Calculado com base em 17 oxigênios
5.986 5.991 5.999 6.001 6.041
6.027
Cristal 3
21
22
52.5
52.5
0.02
0.00
0.01
0.01
0.60
0.64
13.7
13.7
0.05
0.05
21.2
21.1
0.05
0.00
0.00
0.00
0.21
0.02
0.02
0.14
8.33
9.02
96.6
97.2
6.027
6.005
24
52.2
0.00
0.02
0.68
14.3
0.06
20.2
0.00
0.00
0.04
0.04
8.98
96.6
25
52.6
0.02
0.01
0.62
13.1
0.05
20.9
0.02
0.00
0.03
0.37
8.97
96.7
6.014
6.031
Ti
0.000 0.000 0.000 0.002 0.000 0.003 0.004 0.005 0.000 0.005 0.000 0.001 0.002 0.000 0.000 0.002
Al
0.002 0.000 0.000 0.002 0.000 0.002 0.000 0.000 0.003 0.001 0.000 0.000 0.001 0.001 0.002 0.002
Fe
0.092 0.041 0.057 0.053 0.049 0.100 0.089 0.110 0.099 0.104 0.058 0.056 0.057 0.061 0.066 0.059
Mn
1.491 1.248 1.136 1.370 1.288 1.428 1.427 1.558 1.501 1.586 1.315 1.319 1.328 1.328 1.391 1.274
Mg
0.013 0.004 0.003 0.009 0.004 0.012 0.007 0.007 0.004 0.013 0.007 0.006 0.008 0.008 0.010 0.008
Ca
2.363 2.701 2.805 2.574 2.673 2.475 2.502 2.307 2.378 2.284 2.497 2.518 2.603 2.581 2.495 2.566
Soma_I 3.962 3.994 4.001 4.010 4.015 4.020 4.028 3.987 3.985 3.994 3.877 3.899 3.999 3.980 3.964 3.912
Sr
0.004 0.003 0.002 0.002 0.005 0.002 0.001 0.005 0.003 0.000 0.002 0.000 0.003 0.000 0.000 0.001
Ba
0.007 0.000 0.000 0.005 0.000 0.000 0.001 0.002 0.007 0.004 0.006 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
La
0.004 0.004 0.000 0.000 0.000 0.003 0.001 0.001 0.000 0.000 0.001 0.000 0.009 0.001 0.002 0.001
Ce
0.002 0.009 0.000 0.010 0.000 0.000 0.000 0.003 0.003 0.004 0.007 0.014 0.001 0.006 0.002 0.016
Na
2.008 1.977 2.003 1.996 1.992 1.990 1.983 2.029 1.998 1.978 2.037 2.048 1.854 1.999 2.005 1.994
Soma_II 2.025 1.994 2.005 2.013 1.997 1.994 1.987 2.039 2.012 1.986 2.054 2.062 1.867 2.006 2.008 2.013
Cátions 11.994 11.985 12.004 12.006 12.004 12.001 12.001 12.017 11.996 11.981 11.973 11.989 11.893 11.991 11.986 11.955
Tabela A.3: Análises químicas representativas de cristais de pectolita do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte.
Amostra
P223b
Análise
15'
Cor Int. Cz. Cl.
SiO2
50.29
ZrO2
12.05
HfO2
0.25
TiO2
0.43
Al2O3
0.12
La2O3
0.14
Ce2O3
0.19
Pr2O3
0.03
Nd2O3
0.01
FeO
3.76
MnO
2.47
MgO
0.05
CaO
10.21
SrO
2.37
Na2O
14.30
K2O
0.52
Nb2O5
0.90
Cl
1.38
P-134
PC-03
PC-0
16'
17'
19'
Preto Az. Esc Branco
49.85 49.99 50.09
11.73 11.76 11.97
0.23
0.23
0.21
0.46
0.47
0.47
0.12
0.11
0.10
0.11
0.15
0.23
0.14
0.17
0.24
0.02
0.00
0.02
0.00
0.03
0.02
4.63
3.66
1.31
2.11
2.75
3.98
0.07
0.06
0.04
10.20 10.20 10.00
2.51
2.60
3.67
14.11 13.86 11.25
0.71
0.54
0.67
0.83
1.19
1.40
1.45
1.38
1.33
5
Azul
49.75
11.77
0.19
0.56
0.12
0.12
0.17
0.00
0.03
4.04
2.72
0.07
10.85
3.24
12.71
0.37
1.39
1.22
6
Cinza
50.02
12.23
0.21
0.51
0.18
0.09
0.10
0.00
0.02
4.24
2.63
0.07
10.65
2.54
12.45
0.19
0.89
1.17
7
Preto
50.51
12.13
0.19
0.53
0.27
0.07
0.11
0.04
0.02
4.51
2.40
0.06
10.67
2.42
12.94
0.37
0.79
1.24
4
Azul
48.50
12.28
0.19
0.52
0.10
0.13
0.16
0.01
0.02
4.72
2.58
0.04
10.48
3.07
12.99
0.37
1.28
1.14
5
Preto
49.44
12.08
0.21
0.50
0.14
0.10
0.12
0.00
0.00
5.07
2.16
0.03
10.43
2.40
13.22
0.39
0.70
1.23
6
Cinza
49.56
12.21
0.24
0.51
0.13
0.04
0.06
0.03
0.00
5.13
2.15
0.03
10.39
2.35
13.41
0.40
0.62
1.23
1
Azul
49.56
11.94
0.21
0.53
0.11
0.18
0.21
0.01
0.01
5.06
2.26
0.05
10.53
2.86
13.13
0.39
1.36
1.37
Soma
O=Cl
99.47
0.58
99.28
0.61
99.15
0.58
97.00
0.56
99.32
0.51
98.19
0.49
99.27
0.52
98.58
0.48
98.22
0.52
98.49
0.52
99.77
0.58
Total
98.89
98.67
98.57
96.44
98.81
97.70
98.75
98.10
97.70
97.97
99.19
Distrib.
Si
24.00
Exc_Si
1.43
Zr
2.97
Hf
0.04
Ti
0.16
Soma_Zr 3.00
Exc_Zr
0.17
Nb
0.21
Al
0.07
M1
0.45
Fe
1.59
Mn
1.06
Mg
0.04
Soma_Fe 2.69
Na
14.02
K
0.34
Soma_Na 12.00
Exc_Na 2.36
Sr
0.69
M3
3.05
24.00
1.33
2.91
0.03
0.18
3.00
0.12
0.19
0.07
0.38
1.97
0.91
0.05
2.93
13.90
0.46
12.00
2.36
0.74
3.10
24.00
1.38
2.91
0.03
0.18
3.00
0.12
0.27
0.07
0.46
1.55
1.18
0.05
2.78
13.64
0.35
12.00
1.99
0.77
2.76
24.00
2.08
3.04
0.03
0.18
3.00
0.25
0.33
0.06
0.64
0.57
1.75
0.03
2.36
11.36
0.44
11.80
0.00
1.11
1.11
24.00
1.15
2.90
0.03
0.21
3.00
0.14
0.32
0.07
0.53
1.71
1.16
0.05
2.93
12.46
0.24
12.00
0.70
0.95
1.65
24.00
1.48
3.04
0.03
0.20
3.00
0.26
0.20
0.11
0.58
1.81
1.13
0.05
2.99
12.30
0.12
12.00
0.42
0.75
1.17
24.00
1.47
2.98
0.03
0.20
3.00
0.21
0.18
0.16
0.55
1.90
1.02
0.05
2.97
12.65
0.24
12.00
0.89
0.71
1.59
24.00
0.71
3.05
0.03
0.20
3.00
0.28
0.29
0.06
0.63
2.01
1.11
0.03
3.15
12.83
0.24
12.00
1.07
0.91
1.98
24.00
1.26
3.01
0.03
0.19
3.00
0.23
0.16
0.08
0.48
2.17
0.93
0.02
3.12
13.09
0.25
12.00
1.35
0.71
2.06
24.00
1.24
3.03
0.03
0.20
3.00
0.26
0.14
0.08
0.48
2.19
0.93
0.02
3.14
13.24
0.26
12.00
1.50
0.69
2.20
24.00
1.03
2.94
0.03
0.20
3.00
0.17
0.31
0.07
0.55
2.14
0.97
0.04
3.14
12.86
0.25
12.00
1.11
0.84
1.94
Tabela A.4: Análises químicas representativas de eudialitas do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte.
Página 1 de 2.
Amostra03'C
P53a
PC-01D
PC-05D
Análise
Cor Int.
SiO2
ZrO2
HfO2
TiO2
Al2O3
La2O3
Ce2O3
Pr2O3
Nd2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
SrO
Na2O
K2O
Nb2O5
Cl
4
Azul
50.24
11.89
0.19
0.54
0.15
0.07
0.12
0.00
0.00
5.45
2.03
0.03
10.35
2.15
13.66
0.36
0.63
1.28
4
Preto
50.31
12.08
0.21
0.46
0.13
0.05
0.09
0.02
0.00
4.58
2.57
0.03
10.34
2.73
13.23
0.37
0.74
1.17
6
Preto
49.50
11.90
0.16
0.53
0.07
0.15
0.18
0.02
0.01
3.91
3.13
0.04
10.38
3.38
12.81
0.41
1.47
0.99
1
Cinza
50.50
11.51
0.14
0.63
0.00
0.08
0.08
0.00
0.00
2.81
2.60
0.00
10.15
1.62
13.73
0.77
0.75
1.05
4'
Preto
51.46
11.89
0.19
0.53
0.00
0.13
0.18
0.00
0.02
2.14
3.03
0.00
10.04
1.72
12.94
0.83
0.81
1.08
5'
Azul
48.78
11.53
0.22
0.53
0.00
0.21
0.20
0.00
0.03
4.55
2.41
0.02
10.30
2.94
12.73
0.61
1.56
0.99
2
Cinza
50.24
12.86
0.22
0.62
0.22
0.21
0.25
0.00
0.00
3.49
3.06
0.02
9.75
2.19
11.10
1.05
0.98
1.25
4
Azul
49.61
11.97
0.19
0.49
0.10
0.19
0.23
0.00
0.01
4.25
2.34
0.05
10.18
2.64
13.03
1.22
1.29
1.25
5
Preto
50.80
12.48
0.25
0.51
0.16
0.15
0.21
0.02
0.04
4.95
1.75
0.04
9.90
2.32
13.36
1.22
0.72
1.24
Soma
O=Cl
99.14
0.54
99.11
0.49
99.04
0.42
96.42
0.44
96.99
0.45
97.61
0.42
97.51
0.53
99.04
0.53
100.12
0.52
Total
98.60
98.62
98.62
95.98
96.54
97.19
96.98
98.51
99.60
Distrib.
Si
24.00
Exc_Si
1.42
Zr
2.93
Hf
0.03
Ti
0.21
Soma_Zr 3.00
Exc_Zr
0.17
Nb
0.14
Al
0.09
M1
0.40
Fe
2.31
Mn
0.87
Mg
0.02
Soma_Fe 3.20
Na
13.40
K
0.23
Soma_Na 12.00
Exc_Na 1.63
Sr
0.63
M3
2.26
24.00
1.46
2.98
0.03
0.18
3.00
0.19
0.17
0.08
0.43
1.94
1.10
0.02
3.06
12.98
0.24
12.00
1.22
0.80
2.02
24.00
1.04
2.94
0.02
0.20
3.00
0.16
0.34
0.04
0.54
1.65
1.34
0.03
3.03
12.57
0.26
12.00
0.83
0.99
1.82
24.00
2.07
2.90
0.02
0.24
3.00
0.16
0.18
0.00
0.34
1.21
1.14
0.00
2.35
13.74
0.51
12.00
2.25
0.49
2.74
24.00
2.47
2.98
0.03
0.20
3.00
0.21
0.19
0.00
0.40
0.92
1.32
0.00
2.24
12.90
0.54
12.00
1.45
0.51
1.96
24.00
1.05
2.89
0.03
0.20
3.00
0.12
0.36
0.00
0.49
1.95
1.05
0.02
3.02
12.68
0.40
12.00
1.08
0.88
1.95
24.00
1.87
3.23
0.03
0.24
3.00
0.50
0.23
0.13
0.86
1.50
1.33
0.02
2.85
11.08
0.69
11.77
0.00
0.65
0.65
24.00
1.23
2.97
0.03
0.19
3.00
0.18
0.30
0.06
0.54
1.81
1.01
0.04
2.85
12.85
0.79
12.00
1.64
0.78
2.42
24.00
1.53
3.06
0.04
0.19
3.00
0.29
0.16
0.09
0.54
2.08
0.74
0.03
2.86
13.02
0.78
12.00
1.80
0.68
2.47
Tabela A.4: Análises químicas representativas de eudialitas do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte.
Página 2 de 2.
Amostra
PC-01D
P-223b
PC-04D
Grão
Análise
SiO2
TiO2
Al2O3
La2O3
Ce2O3
Pr2O3
Nd2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
SrO
BaO
Na2O
K2O
Nb2O5
F
T1
31.3
29.1
0.14
0.11
0.05
0.00
0.00
1.62
5.23
0.27
0.46
16.1
0.47
11.21
0.87
1.55
0.77
T2
31.1
28.8
0.15
0.00
0.00
0.00
0.00
1.72
4.89
0.23
0.48
16.8
0.51
10.98
0.79
1.40
0.77
Fotom. 26
2 (B)
4 (I)
31.1
31.5
29.9
29.4
0.10
0.15
0.09
0.01
0.00
0.04
0.00
0.00
0.00
0.00
1.55
1.62
5.06
5.17
0.19
0.18
0.43
0.47
16.8
17.0
0.62
0.61
10.94 10.87
7 (I)
30.9
29.3
0.17
0.00
0.00
0.00
0.00
2.07
5.27
0.27
0.57
17.4
0.47
10.76
16 (N)
31.2
29.2
0.39
0.00
0.00
0.00
0.00
1.71
5.34
0.29
0.51
17.1
0.27
10.88
0.29
1.01
0.35
0.93
0.17
1.17
0.02
0.86
Fotom. 16
1
2
30.1
30.3
28.6
29.4
0.17
0.16
0.04
0.06
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1.26
1.05
5.72
5.62
0.48
0.47
0.54
0.56
17.2
17.4
0.34
0.36
11.09 10.95
0.69
0.68
0.33
0.21
0.94
0.99
Fotom. 17
1
2
30.9
30.3
28.3
28.6
0.68
0.16
0.00
0.06
0.12
0.05
0.00
0.01
0.03
0.00
1.46
1.85
5.16
4.85
0.32
0.33
0.53
0.68
16.7
17.1
0.41
0.33
11.11 11.09
0.80
0.81
0.25
0.26
1.08
1.27
Soma
O=Cl=F
99.3
0.17
98.6
0.17
98.1
0.23
98.2
0.21
98.5
0.26
97.8
0.19
97.5
0.21
98.3
0.22
97.9
0.24
97.7
0.29
Total
99.1
98.4
97.9
98.0
98.3
97.6
97.3
98.1
97.6
97.4
Distrib.
Si
4.000
4.000
4.000
Calculado com base em 4 cátions Si
4.000 4.000 4.000 4.000 4.000
4.000
4.000
Ti
2.796 2.789 2.888 2.806 2.852 2.813 2.864 2.923 2.747 2.841
Nb
0.089 0.082 0.017 0.020 0.010 0.001 0.020 0.013 0.015 0.016
Al
0.021 0.023 0.015 0.022 0.026 0.059 0.027 0.025 0.104 0.025
Soma_I 2.906 2.893 2.920 2.849 2.887 2.873 2.910 2.960 2.865 2.882
La
0.005 0.000 0.004 0.000 0.000 0.000 0.002 0.003 0.000 0.003
Ce
0.002 0.000 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 0.006 0.002
Pr
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
Nd
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.000
Fe
0.173 0.185 0.167 0.172 0.224 0.183 0.140 0.116 0.158 0.204
Mn
0.566 0.533 0.551 0.556 0.577 0.579 0.644 0.628 0.565 0.543
0.051 0.044 0.036 0.034 0.052 0.055 0.095 0.092 0.062 0.065
Mg
Ca
0.063 0.066 0.059 0.064 0.079 0.070 0.077 0.079 0.073 0.096
Sr
1.195 1.254 1.255 1.252 1.301 1.267 1.328 1.335 1.253 1.310
Ba
0.024 0.026 0.031 0.030 0.024 0.014 0.018 0.019 0.021 0.017
Na
2.776 2.742 2.726 2.678 2.697 2.701 2.860 2.803 2.785 2.841
K
0.142 0.130 0.000 0.000 0.000 0.000 0.117 0.115 0.132 0.137
Soma_II 4.989 4.980 4.824 4.787 4.953 4.869 5.280 5.187 5.049 5.214
Cátions 11.896 11.873 11.745 11.636 11.841 11.742 12.191 12.147 11.914 12.095
F
0.622 0.627 0.821 0.747 0.957 0.697 0.791 0.827 0.883 1.062
O
17.389 17.361 17.309 17.151 17.372 17.235 17.613 17.647 17.286 17.492
Ânions 18.011 17.988 18.130 17.898 18.328 17.932 18.404 18.473 18.169 18.554
Tabela A.5: Análises químicas representativas de lamprofilitas do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel
Norte.
Amostra
PC-03 (Verde)
Grão
Análise
SiO2
TiO2
ZrO2
Al2O3
La2O3
Ce2O3
Pr2O3
Nd2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
SrO
BaO
Na2O
K2O
Nb2O5
F
1 (N)
33.3
18.5
1.89
0.16
0.00
0.00
0.00
0.01
6.11
7.44
0.26
17.3
0.13
0.05
8.80
0.10
2.20
2.77
2
33.0
18.9
1.42
0.02
0.00
0.10
0.00
0.02
5.61
7.88
0.23
17.6
0.12
0.07
8.80
0.00
1.96
3.09
3
33.2
18.8
1.51
0.03
0.03
0.00
0.00
0.00
8.38
6.32
0.29
16.7
0.10
0.00
8.82
0.00
1.47
2.94
Fotom. 29
4 (B)
5 (N)
33.8
32.6
18.6
19.0
0.97
1.92
0.05
0.02
0.00
0.04
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
8.83
7.99
6.37
6.17
0.30
0.32
16.3
16.9
0.09
0.10
0.02
0.06
8.79
8.90
0.00
0.00
1.74
1.72
3.04
3.00
6
33.2
18.8
1.10
0.06
0.00
0.04
0.04
0.00
7.80
6.77
0.30
16.9
0.10
0.01
8.53
0.03
1.86
2.76
7 (B)
32.9
20.0
0.85
0.01
0.00
0.00
0.00
0.00
7.65
6.88
0.22
17.4
0.09
0.03
8.78
0.01
1.49
3.13
8
32.8
19.2
1.41
0.02
0.00
0.00
0.00
0.00
7.00
6.95
0.25
17.3
0.08
0.00
8.78
0.00
1.84
3.10
Fotom. 30
3 (B)
7 (N)
32.3
31.9
19.4
18.8
1.34
1.74
0.03
0.02
0.00
0.00
0.00
0.07
0.03
0.00
0.01
0.04
7.93
7.32
6.37
6.69
0.29
0.28
16.8
16.8
0.12
0.11
0.00
0.06
8.81
8.94
0.06
0.00
1.81
2.17
3.10
3.36
Soma
O=Cl=F
99.0
0.62
98.8
0.70
98.5
0.66
98.9
0.69
98.7
0.68
98.3
0.62
99.4
0.71
98.8
0.70
98.4
0.70
98.3
0.76
Total
98.4
98.1
97.8
98.2
98.0
97.6
98.7
98.1
97.7
97.5
Distrib.
Si
2.000
2.000
2.000
Calculado com base em 2 cátions Si
2.000 2.000 2.000 2.000 2.000
2.000
2.000
Ti
Zr
Nb
Al
Soma_I
La
Ce
Pr
Nd
Fe
Mn
Mg
Ca
Sr
Ba
Na
K
Soma_II
Cátions
F
O
Ânions
0.834
0.055
0.060
0.011
0.961
0.000
0.000
0.000
0.000
0.307
0.379
0.023
1.116
0.005
0.001
1.025
0.008
2.864
5.825
1.053
8.294
9.347
0.863
0.042
0.054
0.001
0.961
0.000
0.002
0.000
0.000
0.285
0.405
0.021
1.145
0.004
0.002
1.035
0.000
2.897
5.857
1.186
8.330
9.516
0.850
0.044
0.040
0.002
0.937
0.001
0.000
0.000
0.000
0.423
0.323
0.026
1.080
0.003
0.000
1.031
0.000
2.886
5.823
1.122
8.265
9.386
0.904
0.040
0.051
0.002
0.998
0.000
0.000
0.001
0.000
0.411
0.334
0.027
1.116
0.004
0.000
1.058
0.005
2.954
5.952
1.214
8.444
9.658
0.885
0.053
0.062
0.001
1.001
0.000
0.002
0.000
0.001
0.384
0.355
0.026
1.130
0.004
0.001
1.087
0.000
2.989
5.990
1.333
8.481
9.815
0.827
0.028
0.047
0.003
0.905
0.000
0.000
0.000
0.000
0.437
0.319
0.026
1.034
0.003
0.000
1.008
0.000
2.828
5.733
1.137
8.155
9.292
0.877
0.058
0.048
0.001
0.983
0.001
0.000
0.000
0.000
0.410
0.321
0.029
1.114
0.004
0.001
1.060
0.000
2.939
5.923
1.166
8.401
9.566
PC-03 (Verm)
0.851
0.032
0.051
0.004
0.938
0.000
0.001
0.001
0.000
0.393
0.346
0.027
1.095
0.003
0.000
0.998
0.002
2.864
5.803
1.053
8.267
9.320
0.911
0.025
0.041
0.001
0.978
0.000
0.000
0.000
0.000
0.388
0.354
0.020
1.131
0.003
0.001
1.034
0.001
2.931
5.909
1.202
8.390
9.592
0.883
0.042
0.051
0.001
0.977
0.000
0.000
0.000
0.000
0.357
0.359
0.023
1.133
0.003
0.000
1.039
0.000
2.913
5.890
1.196
8.373
9.569
Tabela A.6: Análises químicas de normanditas do Corpo Lujaurítico-Chibinítico do Anel Norte.