09 – ANÁLISE PETROGRÁFICA E MINERALÓGICA POR MEV-EDS DE TONALITOS DA SUÍTE ROSÁRIO – NOROESTE DO ESTADO DO MARANHÃO

Ano 7 (2020) – Número 1 Artigos

 10.31419/ISSN.2594-942X.v72020i1a9LYOP

 

 

Lucas Yan de Oliveira Pereira¹*; Rosemery da Silva Nascimento²

¹Aluno concluinte de Geologia, Universidade Federal do Pará, yanpereira.geo@gmail.com

²Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, rsn@ufpa.br

*Autor para correspondência

 

ABSTRACT

The Rosário Suite of Paleoproterozoic age is composed of multiple intrusive plutons of tonalitic, granodioritic and calc-alkaline granitic compositions with I-type signatures. The rocks display a greenschist facies metamorphic imprint related to numerous shear zones. The tonalites of the Rosário Suite explored Serveng Mine, correspond holocrystalline rocks, composed of plagioclase, amphibole, quartz and alkali-feldspar. SEM-EDS data confirm the strong change to epidote, sericite and chlorite, the formation of a large part of these hydrated minerals being related to the thermo-tectonic shearing processes. However, unlike other studies carried out in the Rosário Suite, the rocks studied in this work do not present other characteristics of strong influence of shear zones, as is common in the rocks of the suite, thus characterizing new facies of the Rosario Suite less influenced by shear zones.

Keywords: Serveng Mine; São Luís Craton; Shear Zones.

 

INTRODUÇÃO

A Suíte do Rosário é formada por um conjunto de plútons graníticos de composição calcio-alcalina com assinaturas geoquímicas de granitóides do Tipo I (fusão parcial de rochas meta-ígneas) e idades paleoproterozoicas (2,08 – 2,17 Ga) (Gorayeb et al. 1999; Nogueira et al. 2017).  A suíte é parte integrante do Cráton São Luís (Almeida 1967; Klein 2004) e representa um fragmento do Cráton do Oeste Africano deixado na Plataforma Sul-Americana durante a fragmentação do Supercontinente Pangea. A Suíte do Rosário de forma geral compreende tonalitos e granodioritos que ao longo de zonas de cisalhamento estão metamorfisados na fácies xisto verde (Gorayeb et al. 1999; Klein et al. 2005). Os trabalhos de pesquisas realizados na suíte são em geral de cartografia regional com enfoque na geoquímica e geocronologia das rochas, contudo as diferentes fácies magmáticas da suíte continuam indefinidas, em especial aquelas menos afetadas pelo metamorfismo de baixo grau.

Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo principal refinar a mineralogia, petrografia e classificação petrológica com o intuído de refinar as diferentes fácies magmáticas da Suíte do Rosário e assim avançar no conhecimento da gênese e natureza deste evento magmático do Paleoproterozóico.

 

Localização e Geologia da Suíte Rosário

A Suíte Rosário está localizada na cidade de Rosário, estado do Maranhão, cerca de 70 km ao sul da capital do estado, São Luís (Fig. 1). Nas proximidades da zona urbana de Rosário há intensa exploração de granitoides para utilização principalmente na construção civil, onde se localiza a mina da Serveng (Fig. 2), local de coleta das amostras. Isso ocorre pelo fato de aflorarem na região diversos corpos graníticos e sequências metavulcanossedimentares do Paleoproterozoico do Cráton São Luís nesta região (Klein 2004).

Figura 1: Mapa geológico simplificado da região noroeste do estado do Maranhão, destacando a Suíte Rosário e a localização da pedreira da Serveng, local de coleta das amostras investigadas neste trabalho. Ao lado a coluna litoestatigráfica da região.

Figura 2: Vista da pedreira da Serveng, com blocos submétricos preparadas para o transporte ao britador.

 

MATERIAIS E MÉTODOS

A etapa inicial deste trabalho consistiu no levantamento bibliográfico em mapas, artigos científicos, resumos, dissertações e teses que abordavam e descreviam as rochas da Suíte do Rosário. Em seguida de posse de amostras de rochas desta suíte coletadas na pedreira do Grupo Serveng na cidade de Rosário (MA), por ocasião de trabalhos de campo na região da pedreira realizados pela Profa. Rosemery da Silva Nascimento em disciplinas de mapeamento geológico da Faculdade de Geologia da UFPA.

Em amostras selecionadas foram confeccionadas três lâminas delgadas e três lâminas polidas na oficina de laminação do Instituto de Geociências da UFPA. As análises petrográficas foram realizadas no laboratório de petrologia de graduação do Instituto de Geociências. As lâminas polidas foram utilizadas para análises mineralógicas por meio do MEV-EDS realizadas nos laboratórios LAMIGA –do Museu de Geociências da UFPA, empregando-se a Microscopia Eletrônica de Varredura com Sistema de Espectrometria de raios X com Energia Dispersiva (MEV/SED). As condições de análises foram: EDS (kV): 15.0 Vácuo: Baixo; Preparo da amostra: sem metalização; Ampliação da imagem: 15-30000x (zoom digital 2x, 4x); Tempo de aquisição da imagem: 30 s; e de análise química: 60 s.

Na etapa final do trabalho todos os dados analíticos foram integrados para identificar minerais e classificar as rochas de acordo com os critérios e metodologia aplicados por Streckeisen (1976), Mackenzie et al. (1993), Vernon (2004) e Deer et al. (1992) no estudo de rochas magmáticas.

 

RESULTADOS

As rochas estudadas são, mesoscopicamente, compactas, holocristalinas, de granulação grossa e cor cinza claro (Fig. 3). Ao microscópio ótico apresentam textura granular hipidiomórfica com minerais de hábito prismático, subédrico, representados essencialmente por plagioclásio, anfibólio, quartzo e feldspato potássico. Epídoto, titanita, clorita e calcita encontram-se em concentrações muito menores, possivelmente como minerais de formação posterior, ditos secundários, talvez formados a partir da alteração de alguns dos minerais anteriores, em especial plagioclásios e anfibólios. Também foram identificados zircão e apatita, classificados como acessórios em termos de abundância.

Figura 3: Um exemplar de amostra de mão das rochas estudadas. A rocha é compacta de granulação grossa e coloração cinza esbranquiçada com pontos esverdeados referentes a clorita, como está destacado no círculo branco na foto de detalhe.

 

O plagioclásio é o mineral de maior ocorrência, em torno de 60% da rocha, se apresenta em formas prismáticas, parcialmente desenvolvidas, com comprimento maior até 5 mm. Em geral exibe maclamento polissintético do tipo albita (Fig. 4A), menos frequente do tipo albita-periclina (Fig. 4B) e localmente apresenta maclamento Carlsbad. Seus cristais comumente apresentam alteração para epídoto e sericita, uma espécie de saussuritizados e sericitizados, alteração comum nestes minerais segundo Winter (2010). Já o feldspato alcalino, bem menos abundante (3 a 7%), apresenta por vezes maclas do tipo xadrez e está parcialmente alterado para sericita.

De acordo com as análises de EDS, o plagioclásio possui composição sódica (tabela 1) correspondendo a um oligoclásio. As concentrações de Fe e K estão em conformidade com as alterações para epídoto e sericita, respectivamente. Pôde ser observado por meio de imagem de MEV a presença de minerais de hábitos prismáticos e lamelares no interior do plagioclásio (Fig. 5 e 6), que correspondem a sericita e plagioclásio cálcico.

Figura 4: A) Fotomicrografia óptica mostrando cristal de plagioclásio (Pl) no centro com maclamento polissintético do tipo albita. B) Fotomicrografia óptica mostrando plagioclásio com maclamento polissintético do tipo albita-periclina. Em seu entorno hornblenda alterada para clorita.

 

Tabela 1 – Composição química semiquantitativa dos cristais de plagioclásio oligoclásio obtida por MEV/EDS.

Elementos químicos (%) peso/Análises/td>  1  2  3  4  5  6  7
O 51,63 51,25 51,47 51,65 51,56 50,02 51,13
Si 28,99 29,41 29,83 30,07 28,32 39,41 39,22
Al 10,30 10,41 9,88 9,35 9,73 9,78 9,62
Fe    –    –    – 0,58 0,44 0,48 0,35
Ca 1,84 1,67 0,91 0,91 2,53 1,14 1,02
K 0,60 0,54 0,44 0,44 0,35 0,39 0,33
Na 6,61 6,58 6,97 6,97 6,94 6,85 7,09

 

Figura 5: Detalhe de uma micro superfície de cristal de plagioclásio, em que se distinguem três zonas distintas: um fundo matricial cinza escuro, e nele lamelas cinza claras pequenas e então porções maiores de ton cinza médio. A matriz cinza escuro (análise 3) corresponderia a composição química de plagiocásio oligoclásio; a zona cinza clara não lamelar (análise 1) provavelmente sericita e a zona cinza média indicada pela análise química 2 o plagioclásio de composição cálcica.

Figura 6: Detalhe de uma micro superfície também em cristal de plagioclásio onde há uma grande concentração de minerais prismáticos e lamelares. Se distinguem três zonas distintas: cristais prismáticos de tom cinza claro (análise 1) corresponde a composição química do epídoto; a matriz (análise 2) é plagioclásio oligoclásio e cristais cinza médio não lamelar (análise 3) corresponderiam a sericita.

 

A hornblenda, ocupando 18 a 20% da rocha, se apresenta em cristais subédricos, com comprimento maior de até 1,3 mm. O pleocroísmo é fraco, variando de verde claro (X) para verde azulado (Y=Z), frequentemente exibe maclamento simples. No geral são cristais pouco fraturados, apresentando alterações para epídoto, clorita (Fig.7) e, de maneira mais discreta, ocorre calcitização. Além disso, há um cristal de apatita (Fig.8) e titanitas microgranulares (Fig.9) associadas a hornblenda.

Figura 7: Fotomicrografia de um cristal de hornblenda típica da rocha. Encontra-se bastante alterada para clorita e epídoto e está associada a cristais de titanita microgranular.

Figura 8: Imagem de uma micro área e análise química (MEV/EDS) de cristal prismático de cor cinza claro que representa a seção basal de apatita (análise 1). Está associada a clorita (análise 2), que de acordo com a microscopia ótica, ocorre como alteração da hornblenda (análise 3).

 

De acordo com os resultados das análises de EDS em cristais de hornblenda, esse mineral apresentaTi em sua composição, tendo relação direta com a titanita microgranular associada ao anfibólio (Fig.9). Além disso há concentrações de C entre 4 a 6% na hornblenda e nos demais minerais associados a ela (Fig.9), o que tem relação com a calcitização da hornblenda que normalmente ocorre próximo aos micro veinlets de calcita disseminados na rocha (Fig.10). As frequentes alterações para clorita e epídoto, observados sob microscópio ótico puderam ser confirmadas com as análises químicas (Fig. 11 e 12).

Figura 9: Imagem de MEV cobrindo uma micro área composta de cristais de hornblenda associados a titanita microgranular, clorita e epídoto. Uma massa cinza dominando na porção central-inferior corresponde ao epídoto, com uma porção menor denteada aparentemente com linha de clivagem e ao centro forma irregular construída por lamelas cinzas e lamelas cinza claras, provável clorita, em contato por material cinza claro indicado pelo ponto 1 (análise 1), que corresponde a titanita. Logo acima, há um cristal prismático de cor cinza médio (análise 2) de hornblenda.

Figura 10: Fotomicografia do micro veinlet de calcita que corta micro-grãos de quartzo. Em destaque análise de MEV-EDS no centro do micro veinlet, constatando a grande presença de Ca, O e C.

Figura 11: Imagem de MEV de uma micro área representativa da rocha. A análise de EDS (ponto em amarelo) e correspondente espectro (1) confrontado com de epidoto disponibilizado por Microanalytical Laboratory Earth and Planetary Sciences, McGill University.

Figura 12: Imagem de MEV de uma micro área representativa da rocha. A análise de EDS (ponto em amarelo), espectro 1, foi interpretada como equivalente a clorita a Fe-Mg-Al, já que ela ocorre como alteração da hornblenda conforme foi observado na microscopia ótica.

 

O quartzo perfaz de 17 a 20% da rocha e se apresenta em grãos imbrigados, de tamanhos que variam de 0,2 a 1,5 mm, são granulares, de contornos irregulares, e contatos lobados com o plagioclásio e hornblenda e estão pouco fraturados (Fig.13). Exibem extinção ondulante moderada e migração do limite de grão.

Figura 13: Fotomicrografia destacando os hábitos dos cristais granulares de quartzo.

 

DISCUSSÕES

As análises petrográficas, texturais e mineralógicas das rochas da Suíte do Rosário descritas neste trabalho permitiu classificá-las como tonalitos. Os teores de carbono identificados nas análises de EDS em cristais de hornblenda, podem sugerir possível intercrescimento com calcita ou outro carbonato, porém em primeiro momento não é seguro, por ser análise pontual e isolada. Já as titanitas microgranulares descritas nos tonalitos podem ser geradas pela alteração da hornblenda para clorita, a partir da liberação do Ti presente na composição da hornblenda. Os minerais menores inseridos dentro do plagioclásio, observados por meio das imagens de MEV, correspondem a sericita, plagioclásio de cálcio e epídoto (Fig. 5 e 6). O K presente no plagioclásio, conforme indicam os resultados das análises de EDS, foi provavelmente liberado pela cloritização da hornblenda e utilizado no processo de sericitização dos feldspatos. A saussuritização do plagioclásio em rochas desta natureza, de acordo Winter 2010, ocorre devido à liberação de Ca e Al para formar o epídoto.

De modo geral, a mineralogia descrita para essas rochas se assemelha àquelas analisadas nos trabalhos de Gorayeb et al. 1995; Gorayeb et al. 1999; Klein 2004; Klein et al. 2005; Nogueira et al. 2017, que sugerem que as transformações minerais parciais presentes nos tonalitos da Suíte Rosário são resultados de processos metamórficos.

 

CONCLUSÕES

Os dados obtidos revelam que, além da mineralogia principal constituída por plagioclásio, hornblenda, quartzo e feldspato alcalino, a rocha tonalítica investigada apresenta epídoto, clorita e sericita, por vezes titanita e apatita, que podem ser considerados como produtos de alteração de parte dos seus minerais principais, por saussuritização e sericitização. Essas alterações não são suficientes para comprovar que a rocha tenha sido afetada pelo processo de cisalhamento descritos para a região devido ao caráter pontual das análises realizadas.

 

Agradecimentos

Ao grupo PET-Geologia, no qual tive a oportunidade de fazer parte, à Oficina de Laminação do IG/UFPA pela confecção das lâminas delgadas e polidas e ao laboratório LAMIGA do Museu de Geociências da UFPA por realizar as análises de MEV-EDS; e finalmente ao revisor anônimo por suas valiosas contribuições ao texto e às ilustrações.

 

REFERÊNCIAS

Deer, W. A., Howie, R. A., Zussman, J. An introduction to the rock-forming minerals. London: Longman, 1992. 696 p.

Girardi, V. A. V. 1971. Os Anfibolitos da região Morretes-Antonina (PR). Revista Brasileira de Geociências, 1:43-65.

Gorayeb P.S.S., Abreu F.A.M., Moura C.A.V. 1995. Geração de corpos graníticos batolíticos sintransamazônicos na Província Borborema: O exemplo do Granitóide Chaval. In: SBG-NE, 16º Simpósio de Geologia do Nordeste, Recife, Atas, (Boletim 14), p. 414-417.

Gorayeb P.S.S., Gaudette H.E., Moura C.A.V., Abreu F.A.M. 1999. Geologia e geocronologia da Suíte Rosário, nordeste do Brasil, e sua contextualização geotectônica. Revista Brasileira de Geociências, 29:571-578.

Klein E.L. 2004. Evolução crustal pré-cambriana e aspectos da metalogênese do ouro do Cráton São Luis e do Cinturão Gurupi, NE-Pará/NW-Maranhão, Brasil. PhD Thesis, Centro de Geociências, Universida de Federal do Pará, 303p.

Klein E. L., Moura, C. A. V., Krysmsky, R. S., Griffin, W. L. 2005. The Gurupi belt in northern Brazil: lithostratigraphy, geochronology, and geodynamic evolution. Precambrian Research, 141(3-4): 83-105.

Mackenzie, W. S., Donaldson, C. H., Guilford, C. 1993. Atlas of Igneous Rock and their textures. London: Longman, 1993. 148p.

Microanalytical Laboratory Earth and Planetary Sciences, McGill University. <https://www.eps.mcgill.ca/~lang/EDSSPEC/edshome.html> Acesso em 05/05/2020.

Nogueira, B. K. C., Gorayeb P. S. S., Dantas E. L., Leal R. E., Galarza Toro, M. A. 2017. Rhyacian evolution of the eastern São Luís Craton: petrography, geochemistry and geochronology of the Rosário Suite. Brazilian Journal of Geology, 47: 275-299.

Streckeisen A.L. 1976. To each plutonic rock its proper name. Earth Sci. Rev. 12(1):1-33.

Vernon, R. H. 2004. A practical guide to rock microstructure. Cambridge University. Press, 594 p.

Winter, J. D. 2010. An introduction to igneous and metamorphic Petrology. New York: Prentice Hall, 2010. 720p.

 

 

 10.31419/ISSN.2594-942X.v72020i1a9LYOP