Levando em conta o grau metamórfico e/ou a composição mineralógica, as rochas encontradas no Complexo Acaiaca e adjacências foram agrupadas em seis unidades litológicas: 1) rocha de fácies granulito, 2) gnaisse de fácies anfibolito, 3) rocha meta–ultramáfica, 4) mafito e meta–mafito, 5) granito/meta–granito e 6) quartzito, sericita xisto e BIF (Banded Iron Formation). No anexo II, encontram-se tabelas com a composição modal dos litotipos.
4.2.1 – Rocha de Fácies Granulito
Esta unidade é composta por rochas que portam paragêneses típicas de fácies granulito. A classificação dos litotipos pertencentes a esta unidade segue as recomendações feitas por Fettes & Desmons (2007). As rochas foram divididas em cinco grupos distintos: granulitos félsicos, granulitos máficos, pegmatitos, olivina–piroxênio granofels e granada ± sillimanita ± cordierita ± cianita granulitos. O termo granulito félsico aplica-se às rochas de alto grau com menos de 30% (em volume) de minerais máficos e granulito máfico, àquelas com mais de 30% de máficos, englobando rochas anteriormente designadas de piribolito, piriclasito, piroxênio granulito e pirigarnito. Com base no mesmo critério de classificação o termo olivina–piroxênio granofels é utilizado para nomear rocha ultramáfica associada aos granulitos máficos e o termo granada ± sillimanita ± cordierita ± cianita granulito engloba rochas de fácies granulito de protólito pelítico.
Os granulitos félsicos são os litotipos de fácies granulito mais abundantes na região, possivelmente por representarem rochas mais resistentes ao intemperismo do que os outros granulitos. Os granulitos máficos representam o segundo grupo mais abundante, seguido dos granada ± sillimanita ± cordierita ± cianita granulitos, dos olivina–piroxênio granofels. Os pegmatitos de composição granítica são os litotipos mais raros e ocorrem cortando granulitos félsicos e máficos.
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Granulito félsico
Biotita granulito
As amostras classificadas como biotita granulito são compostas por plagioclásio, quartzo e biotita, também podem portar granada e feldspato potássico (ortoclásio, mais raramente também microclínio). Alguns biotita granulitos possuem uma maior quantidade de feldspato potássico que de plagioclásio, outros são basicamente compostos por plagioclásio e quartzo. Minerais como hornblenda, sericita, epidoto, apatita, Fe-Mg clorita, zircão, allanita, titanita, monazita e opacos compõem esses granulitos em menores proporções. Hornblenda apresenta pleocroísmo castanho, verde claro a verde–acastanhado. Sericita e epidoto ocorrem como produto da saussuritização de plagioclásios. Apatita, zircão e monazita frequentemente estão inclusos em biotita. Clorita ocorre como produto de substituição de biotita.
Em termos texturais, essas rochas são inequigranulares, comumente granoblásticas, podendo conter grãos de até 5 mm. Também é possível observar biotita granulitos que possuem uma textura granolepidoblástica, na qual palhetas de biotita encontram-se orientadas ao longo de uma determinada direção. Esses litotipos podem apresentar grãos com contatos que variam de interlobados a serrilhados. Nas rochas que mostram maiores evidências de deformação, o feldspato potássico não é ortoclásio, que é característico de fácies granulito, mas sim microclínio, que pode ocorrer com microestrutura do tipo núcleo–manto, o que sugere ter sido gerada pela triclinização de ortoclásio em conseqüência da deformação.
Plagioclásio perfaz de 3 a 55% em volume desses litotipos e ocorre sob a forma de grãos xenoblásticos de tamanhos que variam de 0,05 a 4 mm. É classificado como oligoclásio, pois sua composição varia de An20 a An30 (vide capítulo 5). Em geral, plagioclásio apresenta macla polissintética e nos contatos com feldspato potássico pode ocorrer com intercrescimento de quartzo mirmequítico. Pode conter antipertita, inclusões de quartzo e possuir uma auréola albítica. Em amostras que mostram evidências de deformação, plagioclásio exibe microestrutura do tipo núcleo– manto, forte extinção ondulante e novos grãos de contatos serrilhados, formados a partir de rotação de subgrãos ou migração de borda.
Quartzo perfaz de 10 a 45% das amostras de biotita granulito e ocorre sob a forma de grãos xenoblásticos de até 5 mm, que frequentemente exibem forte extinção ondulante. Os grãos menores de quartzo, sem extinção ondulante, podem ser encontrados inclusos em granada, feldspatos ou estar associados a grãos maiores, representando os novos grãos gerados por rotação de subgrãos e/ou migração de borda de grãos. Os contatos entre os grãos de quartzo são frequentemente interlobados, mas entre os novos grãos costumam ser serrilhados.
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Feldspato potássico perfaz até 50% desses litotipos e ocorre como grãos xenoblásticos que possuem tamanhos que variam de 0,05 a 3 mm. Pode ocorrer sob a forma de ortoclásio ou de microclínio, mostrando uma variação na sua triclinicidade, provavelmente devido a processos deformacionais. Quando o feldspato potássico é microclínio, ocorre sob a forma de grãos que, frequentemente, podem apresentar-se em microestrutura núcleo–manto. Ortoclásio ocorre como grãos xenoblásticos que, raramente, exibem extinção ondulante.
Granada representa até 20% desses litotipos e ocorre como grãos xenoblásticos a subidioblásticos de até 1,5 cm. Caracteriza-se por apresentar composição almandina entre 70 e 80%, piropo em torno de 20%, grossularita em torno de 4% e espessartita ao redor de 5% (vide capítulo 5). Alguns grãos de granada podem ser poiquiloblásticos e conter inclusões de quartzo, biotita e de feldspatos. Outros exibem forte substituição por biotitas de pleocroísmo castanho–esverdeado a incolor.
Biotita de pleocroísmo castanho–avermelhado a amarelo pálido perfaz até 25% desses litotipos. Ocorre sob a forma de palhetas que podem estar orientadas. Comumente possui halos pleocróicos gerados por inclusões de zircão e/ou monazita e pode apresentar intercrescimento de muscovita. Os grãos de biotita de pleocroísmo castanho–esverdeado a incolor ocorrem como produto de substituição de granada, representando uma geração mais nova de biotita. Quando estão presentes, correspondem a menos de 1% desses litotipos.
Ortopiroxênio granulito
Os granulitos félsicos denominados ortopiroxênio granulitos englobam os litotipos classificados como charnockitos e enderbitos segundo Le Maitre et al. (1989). São compostos essencialmente por feldspatos e quartzo. Os charnockitos representam os litotipos mais ricos em feldspato potássico e os enderbitos, aqueles caracterizados pela abundância em plagioclásio e pela ocorrência de hornblenda. Além desses minerais, contêm biotita, ortopiroxênio, Fe-Mg clorita, zircão, apatita, carbonatos, sericita, epidoto, anfibólio, zircão, apatita e minerais opacos. Ortopiroxênio perfaz até 5% desses litotipos e ocorre como grãos de até 0,2 mm. Zircão e apatita frequentemente estão inclusos em biotita. Clorita ocorre como produto de substituição de biotita, e carbonato, sericita e epidoto ocorrem como resultado da alteração retrometamórfica de plagioclásio.
Os ortopiroxênio granulitos apresentam uma textura inequigranular granoblástica caracterizada por contatos frequentemente interlobados entre os minerais constituintes. Algumas amostras exibem foliação milonítica, paralela ao bandamento, e quartzo em microestrutura do tipo núcleo–manto.
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Plagioclásio perfaz de 5 a 52% em volume desses litotipos e ocorre sob a forma de grãos xenoblásticos de até 4,5 mm. Apresenta maclas polissintéticas, podem conter exsolução de antipertita e subgrãos ou novos grãos gerados por processo de recristalização dinâmica.
Feldspato potássico perfaz de 30 a 50% dos charnockitos e são ausentes nos enderbitos, onde ocorre somente na forma de antipertita. Constitui grãos xenoblásticos de até 2 mm que comumente exibem exsolução de pertita e contatos frequentemente interlobados. Não apresenta macla em grade, provavelmente trata-se de ortoclásio.
Quartzo apresenta-se em proporções que variam de 15 a 45 %. Os grãos são xenoblásticos e comumente exibem forte extinção ondulante, podendo ocorrer em microestrutura núcleo–manto. Os grãos maiores podem atingir 3 mm e os menores têm 0,05 mm de tamanho em média.
Biotita ocorre sob a forma de palhetas sem orientação preferencial que apresentam pleocroísmo castanho–avermelhado a amarelo pálido. Perfaz até 25% desses litotipos e comumente possui inclusões de zircão e apatita.
Hornblenda perfaz até 20% desses litotipos e ocorre como grãos xenoblásticos de pleocroísmo castanho, verde a verde–acastanhado que, assim como biotita, podem conter inclusões de apatita.
Granulito máfico (Piroxênio ± hornblenda granulito)
Esses litotipos são compostos basicamente por plagioclásio e piroxênios (ortopiroxênio e clinopiroxênio), mas também apresentar hornblenda como mineral essencial. Outros minerais presentes são granada, biotita, cummingtonita, quartzo, sericita, epidoto, titanita, carbonatos e opacos. Os litotipos mais pobres em hornblenda possuem uma maior quantidade de quartzo.
Os granulitos máficos apresentam uma textura inequigranular granoblástica comumente composta por minerais de 0,4 mm de tamanho médio. Entretanto grãos piroxênios podem atingir 5 mm de tamanho. Os contatos entre os constituintes minerais variam de interlobados a poligonais. As evidências de deformação são maiores em amostras com maior conteúdo de quartzo. Podem apresentar bandamento mineralógico caracterizado por alternância de camadas ricas em quartzo e feldspato e outras ricas em piroxênio e biotita ou de bandas ricas em hornblenda se alternando com bandas ricas em piroxênios, os quais podem constituir grãos que apresentam tamanho 4 vezes maior que a média de tamanho dos piroxênios que compõem outras camadas (Fig. 4.2H).
Hornblenda perfaz de 3 a 40% em volume desses litotipos, é frequentemente xenoblástica e exibe um forte pleocroísmo que varia de castanho, verde–acastanhado a verde escuro. Alguns grãos exibem zonamento de cor, caracterizado por porções centrais de cor castanha e bordas em tons manchados de verde e castanho escuros (Fig. 4.3A). Os grãos de hornblenda variam de 0,1 a 0,8 mm de tamanho. As bordas desses grãos podem se apresentar substituídas por um agregado de grãos de hornblenda com pleocroísmo em tons de verde claro, verde–azulado e castanho claro.
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Plagioclásio perfaz de 25 a 48% e ocorre como grãos xenoblásticos que possuem tamanhos que variam de 0,05 a 0,8 mm. Apresenta composição variando de andesina (An40) a bytownita (An87) (vide capítulo 5). Frequentemente possui maclas polissintéticas e contatos que variam de interlobados a poligonizados. Alguns grãos exibem extinção ondulante e contatos serrilhados.
Ortopiroxênio perfaz de 2 a 30% e ocorre como grãos xenoblásticos a subidioblásticos que detêm de 0,05 a 1 mm de tamanho. Alguns grãos apresentam substituição parcial ou total por cummingtonita (Fig. 4.3B). Também se verifica nas bordas desses piroxênios ou nas bordas desses agregados de cummingtonita, substituições por hornblenda de pleocroísmo em tons de verde claro, verde–azulado e castanho claro.
Clinopiroxênio perfaz de 5 a 25% e ocorre como grãos xenoblásticos a subidioblásticos que possuem tamanhos que variam de 0,05 a 5 mm. Comumente, observa-se que a hornblenda que substitui parcialmente o ortopiroxênio também ocorre substituindo bordas de clinopiroxênio.
Quartzo perfaz até 10% e ocorre como grãos xenoblásticos. Nos litotipos onde quartzo é mais escasso, esse mineral possui tamanhos que não ultrapassam 0,1 mm. Os grãos de quartzo são maiores nos granulitos máficos em que são mais abundantes. Nessas rochas, apresentam tamanhos que variam de 0,1 a 0,6 mm. Os maiores exibem forte extinção ondulante e contatos frequentemente interlobados.
Biotita perfaz até 12% desses litotipos e ocorre sob a forma de palhetas de pleocroísmo castanho–avermelhado a amarelo pálido, que não exibem orientação preferencial. Frequentemente é encontrada nas camadas ricas em piroxênio e hornblenda. Algumas palhetas possuem inclusões de apatita.
Granada pode perfazer de 1 a 10% e, comumente, ocorre sob a forma xenoblástica. Apresenta- se parcialmente euédrica em contatos com biotita. Pode ocorrer como grãos que circundam minerais opacos ou formam com eles, microestruturas simplectíticas. Além disso, pode estar presente nas bordas de plagioclásio que estão em contato com piroxênios e hornblenda (Fig. 4.3C). Em termos composicionais, granada apresenta componente almadina em torno de 60%, piropo ao redor de 16%, grossularita em torno de 20% e espessartita até 5% (vide capítulo 5).
Pegmatitos
Os pegmatitos que cortam os granulitos apresentam composição granítica. São compostos basicamente por feldspatos e quartzo. No ponto 76, verifica-se que o contato com as encaixantes varia de abrupto até difuso. Isso evidencia que os pegmatitos podem representar intrusões ou, no caso dos contatos difusos, poderia tratar-se de um produto da anatexia desses granulitos.
Duas amostras de feldspato potássico de pegmatitos que cortam os granulitos do ponto 76 foram analisados por difratometria de raios X. As triclinicidades (Δ) foram calculadas com base na análise desses difratogramas. Segundo Goldsmith & Laves (1954 in Fellows & Spears 1978), a
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coincidência dos picos e indica um valor de Δ = 0. No diagrama observa-se que, pelo menos na escala das figuras 4.3D e 4.3E, os dois picos estão superpostos, isto é, trata-se de ortoclásio com baixa triclinicidade, o que é compatível com geração em condições de elevadas temperaturas da fácies granulito. Para comparação, foram também analisadas amostras de pegmatitos inseridos em gnaisses de fácies anfibolito (Fig. 4.4F, 4.4G e 4.4H), cuja triclinicidade é bem maior (Δ variando de 0,22 a 0,83), isto é, trata-se de microclínio, que é o feldspato potássico típico de fácies anfibolito. Estas informações levam a supor que os pegmatitos do Complexo Acaiaca e adjacências são de idade semelhante às encaixantes, isto é, não são intrusões mais jovens, pois foram submetidos ao mesmo tipo de metamorfismo destas encaixantes.
Olivina–piroxênio granofels
Um tipo de rocha ultramáfica com olivina e piroxênio foi encontrado em diversos afloramentos dispersos numa área em torno de 2 km2 (Fig. 4.1), a qual não foi descrita por Jordt- Evangelista (1984) e nem por Baltazar & Raposo (1993). Nesta área ocorrem também granulitos máficos e metadiabásios, entretanto não se encontraram contatos diretos destes com a ultramáfica, o que dificulta a interpretação origem da ultramáfica, se ígnea ou metamórfica. Neste trabalho, o olivina–piroxênio granofels é considerado como uma rocha ultramáfica de fácies granulito (e não um peridotito ígneo), já que o contexto geológico mostra que está inserida no interior da faixa onde predominam litotipos de fácies granulito. Outros tipos de rochas ultramáficas na região, encontrados principalmente a oeste da faixa do Complexo Acaiaca (Jordt-Evangelista 1984, Jordt-Evangelista & Müller 1986a, 1986b), são constituídas por mineralogia restrita ao ambiente metamórfico de grau baixo a médio (talco ± clorita ± tremolita ou antofilita), sendo muito diferentes da ultramáfica em questão.
O olivina–piroxênio granofels apresenta uma textura granoblástica composta por grãos de olivina anédricos a subédricos de até 1,5 cm e grãos de ortopiroxênio subédricos de até 2,7 cm. Em algumas amostras, é possível observar que dentro de piroxênio têm-se diversos grãos menores de olivina que apresentam a mesma posição de extinção, semelhantes a porções separadas de um mesmo grão de olivina que foi parcialmente substituído por ortopiroxênio (Fig.4.3F).
Ortopiroxênio perfaz até 50% em volume desses litotipos e olivina chega a cerca de 30%. O restante (pelo menos 20%) é constituído por minerais metamórficos de grau mais baixo (talco, ortoanfibólio, carbonato, serpentina, magnésio–clorita) que parcialmente substituem ortopiroxênio e olivina. Em algumas amostras verifica-se que ortopiroxênio e olivina não sobreviveram ao evento de substituição retrometamórfica. Nestas, a rocha apresenta uma textura decussada caracterizada por ortoanfibólio e magnésio–clorita, que comumente ocorre de forma tabular. Esse litotipo foi denominado clorita-ortoanfibólio granofels e é composto por cerca de 55% de ortoanfibólio, 42% de clorita, além de 3% de carbonato e minerais opacos.
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Granada ± sillimanita ± cordierita ± cianita granulito
Esse granulito é composto por uma associação mineral típica de litotipos para-derivados, formada por um polimorfo de Al2SiO5 (sillimanita ou cianita), biotita, granada, plagioclásio e quartzo, podendo conter feldspato potássico e cordierita. Também possui sericita, apatita, clorita, zircão, monazita, rutilo e opacos. Observa-se que os litotipos que possuem sillimanita não portam cianita e aqueles que contêm cianita não portam sillimanita.
Os litotipos caracterizados pela presença de cianita apresentam textura, comumente, granolepidoblástica que é caracterizada por palhetas de biotita orientadas ao longo de uma determinada direção. Aqueles que portam sillimanita possuem textura inequigranular granoblástica caracterizada por grãos que variam de 0,05 a 5 mm de tamanho.
Cianita perfaz até 20% em volume e ocorre como grãos subidioblásticos a idioblásticos de 0,1 mm a 1,5 cm, frequentemente envolvidos por coronas de cordierita. Nota-se que, quando diversos grãos de cianita estão inclusos em grão maior de cordierita, os mesmos se extinguem todos simultaneamente. Provavelmente se trata de porções diferentes de um único grão de cianita substituído parcialmente por cordierita. Feições como essas também podem ser observadas com grãos de quartzo e plagioclásio.
Sillimanita perfaz até 10% e ocorre sob forma de finas agulhas (fibrolita) que podem exibir uma orientação incipiente. Comumente, apresentam-se em bordas de granada, feldspatos e cordierita. Podem ocorrer intercrescidas com palhetas de biotita.
Nos litotipos que portam sillimanita, cordierita foi encontrada em somente uma amostra. Perfaz em torno de 10% em volume. Os grãos medem de 0,2 a 1,5 mm e apresentam substituição marginal por sillimanita e biotita. As rochas que possuem cianita são caracterizadas por constituintes minerais, que em sua maioria, estão parcial ou totalmente substituídos por cordierita. Esse mineral perfaz até 46% desses litotipos e pode ocorrer como coronas que envolvem fases minerais (biotita, rutilo, cianita, plagioclásio, quartzo, estaurolita e granada) através de processos de substituição e/ou como simplectitas com quartzo.
Plagioclásio perfaz até 40% e ocorre em grãos xenoblásticos de 0,1 a 2 mm. Em algumas lâminas apresenta forma tabular, semelhante a feldspato de rochas ígneas. A composição do plagioclásio varia de oligoclásio (An21) a andesina (An43) (vide capítulo 5). Esse mineral conter intercrescimento de quartzo mirmequítico e exibir exsolução de antipertita. Frequentemente possui maclas polissintéticas evanescentes. Os contatos entre os grãos são comumente interlobados, mas entre seus subgrãos e novos grãos, os contatos são serrilhados.
Quartzo representa de 3 a 25% e ocorre como grãos xenoblásticos de tamanho de 0,05 a 2,5 mm. Os maiores apresentam contatos frequentemente interlobados e extinção ondulante. Os menores
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exibem contatos que variam de poligonizados a serrilhados. Pode apresentar-se em microestrutura do tipo núcleo–manto, onde os grãos menores representam novos grãos gerados por recristalização dinâmica marginal.
Feldspato potássico foi encontrado somente em amostras com sillimanita. Constitui até 20% dessas rochas e ocorre sob a forma de grãos xenoblásticos de 0,05 a 1,5 mm. Comumente apresenta exsolução de pertita, mirmequita em suas bordas e, em algumas lâminas, exibe maclas em grade incipientes.
Biotita perfaz até 35% desses litotipos e frequentemente contêm inclusões de rutilo, zircão e apatita. Nas amostras com cianita, ocorre sob a forma de palhetas de pleocroísmo castanho a incolor que, comumente, apresentam uma orientação preferencial. As amostras com sillimanita caracterizam- se por possuir duas gerações de biotita. A geração mais nova, de pleocroísmo castanho–esverdeado a incolor, ocorre em menor quantidade e representa o produto da substituição parcial de granada. Os grãos de biotita de pleocroísmo castanho–avermelhado a amarelo pálido, a geração de fácies granulito, apresentam-se como palhetas comumente xenoblásticas que não exibem orientação preferencial.
Granada perfaz até 25% e ocorre como porfiroblastos xenoblásticos a subidioblásticos de 0,1 mm a 1,2 cm. Em termos composicionais, granada apresenta componente almadina entre 60 e 80%, piropo entre 20 e 30%, grossularita entre 4 e 11% e espessartita até 5% (vide capítulo 5). Pode conter inclusões de quartzo, biotita, minerais opacos e, mais raramente, de plagioclásio, estaurolita, cianita ou sillimanita. Nas amostras com sillimanita, apresenta bordas substituídas por sillimanita. No caso das amostras com cianita, pode estar parcialmente substituída por cordierita.
Magnésio–clorita perfaz até 45% desses litotipos e ocorre sob a forma de palhetas incolores que não exibem orientação preferencial. Pode ocorrer como produto de substituição de cordierita e/ou apresentar-se intercrescido com biotita.
Estaurolita ocorre somente nas amostras com cianita. Perfaz até 4% desses litotipos e ocorre como grãos subidioblásticos de 0,05 a 0,6 mm que podem estar inclusos em granada ou envolvidos por cordierita.
4.2.2 – Gnaisses de Fácies Anfibolito
Esta unidade é composta por gnaisses e rochas associadas com paragêneses de fácies anfibolito. Conforme sugerido por Fettes & Desmons (2007), o termo gnaisse é utilizado neste trabalho para designar rochas metamórficas que apresentam bandamento gnáissico. Na ausência dessa estrutura e da xistosidade, faz-se uso do termo granofels.
Os biotita ± microclínio gnaisses são cortados por pegmatitos graníticos e apresentam composição variando de granítica, granodiorítica a tonalítica. É muito comum a ocorrência de níveis anfibolíticos de escala métrica nesses gnaisses. Comumente, esses níveis são paralelos à foliação