O levantamento da geologia local teve como base cartográfica o mapeamento de Peternell (2000) e Trouw et al. (2007) e, além do reconhecimento das unidades regionais aflorantes, o trabalho teve como ênfase a caracterização dos xistos e paragnaisses associados à unidade denominada por estes autores de unidade Santo Antônio, com ênfase nas pedreiras denominadas doravante como IC01, IC03 e IC07. Os pontos e estruturas, assim como a articulação das unidades em mapa e seção geológica, são apresentados nos mapas do Anexo 1.
Para composição do mapa geológico (Anexo 1), foram respeitados os contatos de Trouw et al. (2007), exceto na porção centro-norte da área, onde a área mapeada como Unidade Arantina foi significantemente diminuída, restringida aos de afloramentos de granada-biotita-muscovita xistos ritmicamente intercalados com muscovita quartzitos e muscovita quartzo xistos, alojados em sinforme sin S2 (D2), no topo estrutural da área. Os biotita xistos e paragnaisses a granada e cianita, com muscovita e ricos em plagioclásio e quartzo, associados por estes autores à unidade Arantina na região da pedreira IC03, foram interpretados como topo metatexítico da unidade Santo Antônio, interpretação discutida ao longo do presente trabalho.
As unidades estão organizadas em pilhas de nappes, com imbricações suhorizontais sin-S2 evoluindo para cavalgamentos pós S3. A unidade Ortognaisse Migmatítico aflora sobre paragnaisses da unidade São Vicente, como lente alóctone da infraestrutura ortoderivada, possivelmente correlacionável ao Complexo Mantiqueira. Os quartzitos da unidade São Tomé, correspondente ao sistema de nappes Carrancas, estão em contato lateral com o paragnaisse São Vicente, este com associação de anfibolitos e muscovita quartzo xistos, biotita xistos, e metarritmitos, formando com as unidades Santo Antônio e Arantina, sotopostas, o correspondente ao sistema de nappes Andrelândia.
Unidade Ortognaisses Migmatíticos
Aflora a sul da cidade de Cambuquira, na bacia do córrego Miranda, no fundo do vale e encostas de morrotes e da serra das Águas, em contato de cavalgamento sobre
30 paragnaisses da Unidade São Vicente. A caracterização desta unidade não é objetivo deste trabalho, sendo reconhecidos apenas três pontos relativos a ela.
Nos pontos visitados a rocha é caracterizada por cor cinza clara, granulação média, e composta por quartzo, plagioclásio, feldspato potássico, biotita e epídoto, com bandamento gnáissico bem definido, alternando bandas centimétricas quartzo- feldspáticas granoblásticas e bandas de biotita, lepidoblásticas, ocorrendo também lentes monominerálicas de quartzo. Ocorrem injeções graníticas leucocráticas de textura grossa paralelas ao bandamento. Na serra das Águas, em contato com a Unidade São Vicente, apresenta forte foliação milonítica.
Trouw et al. (2007) reconhecem nesta unidade ortognaisses bandados; ortognaisses migmatíticos e ortognaisses diatexíticos, com composição mineralógica variando de biotita-(granada) gnaisses a hornblenda–biotita-(granada) gnaisses, com variação composicional desde sienogranito até tonalito. Relatam ainda intercalaões lenticulares de anfibolitos e metaultramáficas.
Unidade São Tomé das Letras - Quartzitos com intercalações de quartzo xistos.
Esta unidade aflora no extremo sudeste da área, sustentando a serra de são Domingos ou Bocaina, intercalado tectonicamente com os paragnaisses da Unidade São Vicente. Trata-se de quartzitos a muscovita quartzo xisto granoblástico, com foliação marcada por planos lepidoblásticos de muscovita e pelo estiramento dos grãos de quartzo. Trouw et al. (2007), descrevem como acessórios turmalina e opacos, e relatam a maior frequência de muscovita xistos no topo da unidade.
Embora estes autores considerem a unidade São Tomé das Letras como concordante e gradacional sobre a unidade São Vicente, a relação estrutural da área sugere intercalação tectônica entre os pacotes, de forma que neste trabalho optou-se por considerar essa unidade como pertencente a nappe São Tomé, integrante do sistema de
nappes Carrancas.
Unidade São Vicente - Biotita paragnaisse bandado, localmente migmatítico, com intercalações de quartzito, muscovita-quartzo xisto e anfibolito
Aflora a sul da cidade de Cambuquira, sob a unidade Ortognaisses Migmatíticos, intercalada tectonicamente com os ortognaisses e a unidade Santo Antônio na encosta da serra das Águas, e com a unidade São Tomé das Letras na serra de são Domingos ou Bocaina.
31 Predominam granada-biotita-muscovita gnaisses bandados, com alternância de camadas quartzo-feldspáticas, mais ou menos ricas em biotita. De acordo com Trouw et
al. (2007), as camadas pobres em biotita têm granulometria média à grossa e podem
conter grânulos e seixos finos arredondados, de quartzo, feldspatos e litoclastos plutônicos, quartzo-feldspáticos. São rochas ricas em plagioclásio e quartzo, com quantidades variáveis de biotita, muscovita, epídoto, microclínio e localmente granada. Minerais opacos, allanita, apatita, zircão, titanita, rutilo, carbonato e anfibólio são descritos como fases acessórias. Os autores descrevem ainda intercalações de rochas metamáficas e metaultramáficas, não descritas nos levantamentos deste trabalho.
No contato superior com a unidade Santo Antônio, no lado sudeste da serra do Cigano, ocorrem muscovita-quartzo xistos e um corpo de anfibolito de proporções mapeáveis em escala 1:100.000 (unidade São Vicente - muscovita quartzo xistos e quartzitos e unidade São Vicente – anfibolitos, respectivamente), provavelmente correlacionada à denominada “associação superior” de Trouw et al. (2007), caracterizada como comuns intercalações de muscovita xistos associados com quartzitos, biotita xistos, anfibolitos e escassos mármores ou xistos carbonáticos. Os afloramentos desta associação são intensa e invariavelmente alterados para cores que variam de vermelho a marrom, ocre e amarelo, com granadas e quartzo ressaltados nas superfícies intemperizadas.
Unidade Santo Antônio - Biotita xisto/metatexito rico em plagioclásio, com granada, cianita, rutilo, muscovita e ilmenita.
Principal unidade aflorante na região estudada, a unidade Santo Antônio sustenta as serras da área central do mapa, como as serras do Palmital, dos Tapajós e do lado noroeste da serra do Cigano, a leste da cidade de Cambuquira, em contato inferior com a unidade São Vicente e contato superior com a unidade Arantina.
De forma geral, são biotita xistos ricos em plagioclásio e quartzo, com muscovita, cianita, granada, ilmenita e rutilo, ocorrendo tanto níveis com foliação bem marcada pelas micas (biotita>>muscovita) predominantes, quanto com aspecto homogêneo (maior porcentagem de plagioclásio e quartzo), com frequentes veios de quartzo paralelos a foliação principal. Apatita, zircão e monazita são fases acessórias comuns.
Estas rochas possuem estrutura xistosa a protobandada gerada pela alternância de lâminas de textura lepidoblástica definidas por biotita, e lâminas quartzo-feldspáticas
32 que definem porções granoblásticas e granulação variando de fina a grossa. Cianita e granada associam-se às bandas lepidoblásticas de biotita com muscovita subordinada, em quantidades e tamanhos variáveis ao longo do pacote, ocorrendo desde porções onde a cianita é fina e escassa (<0,3mm, <5%) até zonas em que este mineral encontra-se homogeneamente distribuído, bem formado, com cristais euédricos de até 2 mm. A granada ocorre como porfiroblastos que variam entre 0,5 mm e 1 cm de diâmetro, em quantidades de 5 a 15%. Quartzo e plagioclásio perfazem de 20 a 50% da rocha.
Esta variação, associada à variação na quantidade de biotita, entre 20 e 40%, condiciona o aspecto do afloramento das rochas desta unidade. Nas regiões de baixada, com afloramentos escassos e bastante alterados, ocorrem os xistos com foliação proeminente, franca predominância de biotita e subordinação das fases granoblásticas; domínios homogêneos, com maior quantidade de quartzo e plagioclásio, afloram nas encostas e por vezes compõem os topos das serras, como lajes de dimensões métricas, por vezes arredondadas, conhecidas popularmente como “baleias” de rocha.
Lentes e veios localmente pegmatóides compostos de composição tonalítica, descontínuos, paralelos ou levemente oblíquos à foliação, são comuns e apresentam contatos mais abruptos. Também são comuns megacristais de plagioclásio dispersos na matriz, por vezes sigmoidais; e porfiroblastos de granada com feições de coalescência, envoltas por coroas/filmes de plagioclásio, interpretadas como cristalização de filmes de fusão in situ; ou com coroas de biotita, interpretadas como possível retrometamorfismo durante a cristalização de fusão in situ. Veios de quartzo de espessura centimétrica e comprimentos variáveis, às vezes com mais de 1 metro, concordantes ou truncando a estrutura principal da rocha, muitas vezes em dobras intrafoliais ou formas sigmoidais, são penetrativos em todo o pacote. A ocorrência destas estruturas concordante e discordantemente da estrutura principal evidenciam a diacronicidade de geração de fluidos em relação à fase de deformação principal.
O protobandamento é paralelo à foliação principal S2, anastomosada, com pares SC recorrentes em todos os afloramentos, e planoaxial de dobras intrafoliais e de crenulação penetrativa. Localmente observa-se a transposição desta estrutura segundo crenulação caracterizada por dobras assimétricas com planoaxial de alto ângulo (S3), gerando foliação posterior.
Variações na granulação, estrutura e moda destes minerais, associados às feições de fusão in situ e in source, são interpretadas como oriundas de processo anatético incipiente a moderado, do topo para a base do pacote. As pedreiras IC-03 e IC-07,
33 relacionadas por Trouw et al. (2007) às unidades Arantina e Santo Antônio, respectivamente, foram interpretadas como domínios metatexíticos similares, compondo o topo mais fundido da unidade Santo Antônio. A caracterização das pedreiras estudadas em detalhe, IC01, IC03 e IC07, e a decorrente modelagem metamórfica obtida para seus litotipos, apresentadas nas próximas seções, servem como base argumentativa para esta interpretação.
Unidade Arantina - Intercalações submétricas de muscovita quartzo xistos, quartzitos e biotita xistos com granada e plagioclásio.
Na porção centro norte da área, em contato concordante com a unidade Santo Antônio, afloram granada-biotita-muscovita xistos ritmicamente intercalados com muscovita quartzitos e muscovita quartzo xistos, em sucessões de camadas lenticulares com espessura de 5 cm a 1 m, comumente subdecimétricas. Para esta unidade Trouw et
al. (2007) descrevem ainda anfibolitos, quartzitos manganesíferos e rochas
calcissilicáticas, não descritas nos levantamentos desse trabalho.
Pedreiras estudadas em detalhe
IC01 – Pedreira desativada de Cambuquira, MG
Na estrada entre Cambuquira e Caxambu, próximo ao ponto de intersecção entre as rodovias BR-267 e MG-456 ocorre pedreira abandonada, em que afloram rochas de cor cinza escura, com foliação anastomosada, homogênea, com lentes ou veios de quartzo com pouco plagioclásio associado. A textura da rocha é lepidogranoblástica (Figura 14) e sua composição é dada por quartzo, plagioclásio e biotita, compondo a matriz, enquanto que muscovita está associada a veios de quartzo ou em planos preferenciais paralelos ao bandamento; cianita, como cristais incolores de até 4 mm, e porfiroblastos de granada, com diâmetro médio de 5 mm e máximo de 6-8 mm, ocorrem dispersos na rocha.
Localmente variações na proporção de biotita pode imprimir à rocha bandamento composiconal discreto. Os cristais de cianita estão dispostos no plano da foliação, mas nem sempre acompanham a direção da lineação mineral definida por muscovita e biotita, paralelas aos eixos de crenulação da estrutura principal. Cristais maiores de plagioclásio são comuns e podem ser ou remanescentes de grãos detríticos, ou porfiroblastos, o que é mais provável, pois se apresentam recristalizados. Tais relações minerais e estruturais permitem classificar a rocha como cianita-granada-
34 muscovita-quartzo-plagioclásio-biotita xisto. A paragênese observada em campo é quartzo + muscovita + plagioclásio + cianita + biotita, típica da zona da cianita, acima das condições de quebra da estaurolita.
Figura 14 - Aspecto geral da pedreira (à esquerda); porfiroclasto de plagioclásio (à direita).
O plano principal de foliação tem atitude N55E/21NW com duas lineações de crenulação: a mais antiga, subhorizontal N60E/01, outras posterior N16E/15, ambas acompanhadas por orientação das micas. Veios, bolsões e porfiroclastos sigmoidais indicam transporte de topo para NE. Os veios de quartzo, com espessura máxima de 5 cm, podem alcançar até 15% do volume em rocha, o que é significativo. Podem se orientar segundo estruturas variadas, ora concordantes com a foliação, subparalelos ou dobrados, além de variações em formas boudinadas e sigmoidais (Figura 15a, b, c, d, e). Além dos veios, ocorrem bolsões com até 60 cm de espessura (Figura 15f), compostos por quartzo, com feldspato e megacristais de muscovita associados, mas subordinados. Eventualmente, estes bolsões estão deformados em formas sigmoidais.
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Figura 15 - Distribuição dos veios de quartzo e relações com a encaixante. A: d obras intrafoliais; B: boudin; C e D: dobras transpostas concordantemente à foliação; E: veios oblíquos à foliação; F: indicador cinemático gerado por bolsão quartzo-feldspático deformado.
Ao microscópio a rocha apresenta plagioclásio (20 – 35%), quartzo (10 – 20%), biotita (25 - 40%), granada (5 – 15%), cianita (2 – 10%), muscovita (2 – 8%), e rutilo, ilmenita, zircão, monazita, sillimanita, turmalina e apatita como minerais acessórios; carbonato ocorre em veios microscópicos tardios, cortando a foliação. A estrutura é definida por foliação anastomosada, em que a biotita está concentrada em leitos que definem a foliação e contornam domínios sigmoidais ou amendoados de quartzo e plagioclásio; a sillimanita é muito fina, ocorrendo como fibrolita em diminutos feixes
36 aleatórios nos contatos entre os cristais de quartzo e plagioclásio das porções granoblásticas. A textura é granolepidoblástica, localmente protomilonítica.
A quantidade de quartzo na matriz condiciona a estrutura observada nas amostras, de forma que nos exemplares onde este mineral é abundante na matriz (IC-01- A2 – Figura 16– IC-01-C2 e IC-01-D2), a biotita apresenta-se subordinada, em placas finas, e a rocha é granoblástica e homogênea; nas amostras em que apresenta quartzo subordinado na matriz (IC-01-B2 – Figura 16 – IC- 01-E3 e IC-01-F3), a estrutura é anastomosada, definida por pares “SC” de micas que evidenciam a atuação de deformação não coaxial.
O plagioclásio da matriz apresenta zonação óptica bem desenvolvida, concêntrica ou não, e bordas recristalizadas. Esses cristais com extinção concêntrica muito intensa são interpretados como sendo de origem ígnea. Estes cristais podem ocorrer associados aos veios de quartzo, onde se apresenta como megacristais isolados, ou como pequenos bolsões nas bordas, ou na porção interna dos veios (Figura 16), onde apresentam hábito mais idioblástico. Dentro dos veios, é comum que vários cristais de quartzo se apresentem em continuidade óptica (Figura 16 – IC-01-D2), o que pode sugerir cristalização a partir de líquido, como os de plagioclásio associados. A muscovita é abundante macroscopicamente, embora ocorra em planos e camadas preferenciais no pacote, enquanto nas seções delgadas ocorre subordinada à biotita, podendo ou nas bordas dos veios de quartzo com plagioclásio. Tais feições são consideradas como indicativas do alcance do campo de fusão, de forma que quartzo e plagioclásio ígneos representariam a cristalização de leucossoma “in situ”, enquanto a muscovita poderia representar fase residual ou retrometamórfica.
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Figura 16 - Feições de fusão associadas às rochas de IC01: condicionamento da estrutura relacionado à quantidade de quartzo na matriz (IC01A2 e B2); geração de lentes e acumulações de plagioclásio ígneo em borda (IC01C2) e plano interno (IC01D2) de veios de quarzo, este localmente na forma de vários cristais em continuidade óptica IC01(D2); geração de plagioclásio ígneo em borda de veio (IC01E3); e bolsão de plagioclásio ígneo na matriz (IC01E3).
IC03 – Pedreira INCOPE, Três Corações, MG
A Pedreira INCOPE fica localizada na saída leste de Três Corações, na estrada para Cambuquira. A rocha é cinza clara, de granulação grossa a muito grossa, com veios de quartzo ou quartzo-feldspático subparalelos à foliação e lentes pequenas quartzo- feldspática disformes com contatos transicionais para a encaixante. A textura é lepidogranoblástica, gerada pelo notável aumento na quantidade de feldspato e quartzo
38 em relação à pedreira IC-01, bem como pela maior granulação, embora porções mais finas ainda preservem bandamento fino, que é paralelo à estrutura principal, a xistosidade de atitude N44E/47SE. A foliação em todo o pacote é anastomosada, com leitos lepidoblásticos ricos em biotita ou localmente muscovita, que envolvem domínios ricos em quartzo ou quartzo + plagioclásio, destacando pares SC. Os porfiroblastos de granada apresentam foliação interna discordante da estrutura principal, mas muitas vezes em continuidade com a foliação externa, o que evidencia que foram rotacionados; suas bordas apresentam alteração para biotita, quando próximas às porções quartzo- feldspática, que por sua vez destacam a deformação não coaxial por bolsões sigmoidais e grandes cristais de plagioclásio. Muitos dos bolsões quartzo-feldspático apresentam biotita nas bordas. Granada e cianita são abundantes e os cristais são maiores que em IC-01, com até 2 cm, ocorrem na matriz da rocha. A muscovita apresenta menor proporção modal, subordinada as bandas com textura lepidoblástica, em que é concentrada paralela ou sub-paralela à foliação, na forma de porfiroblastos grossos, que podem ser tardios, dada a granulação, até 5 cm, e sua orientação levemente discordante.
Os veios de quartzo apresentam contato retilíneo com a encaixante, enquanto aqueles quartzo-feldspáticos, bem como as acumulações lenticulares de mesma composição, exibem contatos transicionais com a matriz. Neste caso, filmes milimétricos de biotita (até 5 mm), além de cristais de cianita e granada, podem se associar às bordas destas estruturas, envelopando-as. Estas porções estão dispersas na rocha de forma aleatória (Figura 17), formando veios, bolsões e/ou lentes de um a oito centímetros de espessura, contínuos ou descontínuos, com 1 a 50 centímetros de comprimento, paralelos à foliação. Em alguns casos, a presença de cristais de plagioclásio de 1 a 2 cm nas bordas dos veios de quartzo indicam o aproveitamento destes para a nucleação dos veios/bolsões quartzo-feldspáticos. Estas feições se enquadram no tipo descrito por Sawyer (2008) como patch migmatite, ou migmatito incipiente, correspondente a rochas que alcançaram o início das condições de anatexia, gerando leucossoma in situ.
Na porção inferior da pedreira ocorre gnaisse fino pobre em muscovita e rico em quartzo, com presença de cianita e granada, e estrutura definida por bandamento composicional fino. A textura é lepidogranoblástica, definida pela orientação de biotita, e a composição mais rica em quartzo é diferente da rocha que predomina na pedreira. Veios quartzo-feldspáticos, com espessura máxima de 3 cm, são paralelos à xistosidade, comportando cristais de feldspato com até 5 cm.
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Figura 17 - Distribuição do leucossoma quartzo-feldspático em blocos do patamar superior metatexítico (à esquerda) e inferior xistoso (à direita) da pedreira IC03.
Dez exemplares foram selecionados para petrografia e podem ser definidos em quatro grupos: 1) metatexito com leucossoma e matriz segregados (IC-03-I2, IC-03-K2, e IC-03-L2); 2) xisto homogêneo interpretado como paleossoma (IC-03-H2); 3) metatexito homogêneo (IC-03-A2, IC-03-D2, e IC-03-F2); e 4) metatexito com segregações locais de leucossoma (IC-03-B5, IC-03-C7, IC-03-E3, e IC-03-J2). Todos os exemplares apresentam foliação anastomosada, definida por pares S-C, que são marcados pela orientação de micas e domínios de quartzo + plagioclásio, e cristais sigmoidais de plagioclásio. Isso gera a alternância de bandas com textura granoblástica e lâminas de textuta lepidoblástica, dominada por biotita, mas com granada e cianita associadas.
No paleossoma a distribuição do plagioclásio é homogênea e os cristais acompanham a foliação anastomosada, na forma de grãos sigmóides, com cristais tipo “fish”. São minerais bem formados e embora estejam majoritariamente deformados, localmente ocorrem cristais em continuidade óptica com aspecto ígneo e zonação (IC- 03-A2, IC-03-I2, IC-03-L2, Figura 18), concêntrica ou não, bordas recristalizadas e contatos irregulares, podendo apresentar pequenos ângulos diedrais.
O leucossoma se apresenta na forma de lentes em contatos transicionais com o paleossoma, na forma de bolsões com maior volume de segregação e veios quartzofeldspáticos que estão na fonte, mas não necessariamente in situ. É composto por megacristais de plagioclásio soldados por quartzo intersticial (IC-03-K2, Figura 18), que pose ser localmente subordinado em volume, ocorrendo tanto na matriz envolvendo os grãos de plagioclásio, bem como inclusões goticulares nos mesmos. Lâminas de biotita envelopam o leucossoma e apresentam deformação concordante com a observada
40 na matriz. A ampla ocorrência de bolsões e veios de leucossoma sugere o alcance de condições para remobilização local do líquido gerado, a despeito taxa de fusão relativamente baixa (menor que 30%), pelas altas taxas de deformação a que estas rochas foram submetidas, proporcionando a migração e concentração do líquido em sítios preferenciais.
As amostras de metatexito homogêneo são compostas por plagioclásio (25- 45%), quartzo (20%), biotita (20-30%), granada (10-15%), muscovita (2-5%) e cianita (2-5%), além de rutilo, ilmenita, zircão, rutilo, apatita, monazita e turmalina como minerais acessórios, além de diminutos cristais de sillimanita intersticiais nas porções granoblásticas. Embora a mineralogia seja semelhante a das rochas observadas em IC- 01, as relações estruturais apresentadas, em conjunto com o aumento da granulação, diminuição da muscovita e aumento na quantidade de quartzo, feldspato e biotita, permitem considerar a intensificação e ampla extensão do processo anatético. A quebra de muscovita gera então o cianita-granada-muscovita-biotita-quartzo-plagioclásio metatexito, com leucossoma quartzo-feldspático e melanossoma de biotita, com cianita e granada associadas.
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Figura 18 - Feições de fusão em IC-03: cristais de plagioclásio zonado e em continuidade óptica na matriz (A2, L2); plagioclásio ígneo com quartzo associado (E3), megacristais de plagioclásio na matriz (I2); leucossoma throndjemítico-tonalítico na fonte, com quartzo intersticial apresentando pequeno ângulo diedral (J2); e aglomerado de plagioclásios ígneos com quartzo soldando os contatos (K2).
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IC07 – Pedreira Souza Dias, Três Corações, MG
Pedreira abandonada cerca de dois quilômetros a leste da pedreira IC-03. Hoje desativada, pertence ao Sr. Lelé, morador de Cambuquira que gentilmente permitiu o franco acesso à mesma. A Figura 19 abaixo apresenta a visão panorâmica da pedreira, num corte leste-oeste.
Figura 19 - Imagem panorâmica da pedreira IC07, em corte E-W, com indicações dos diferentes