C) CURRENT FEATURES OF THE EIFs
5) No integration of EIF air / greenhouse gases, no additional judgements made
Macroscopicamente observa-se que a rocha em estudo é predominantemente subafanítica porfiroclástica, de granulação fina, equigranular à ligeiramente inequigranular, formada por pequenos minerais que não são identificados a olho nu, dispersos em uma matriz muito fina, de cor cinza claro. Em geral possui caráter homogêneo, com pouca variação de granulação e textura, e também não possui grandes variações quanto à sua mineralogia, de acordo com as análises microscópicas.
Observando-se algumas amostras é possível notar que esta rocha corresponde a uma intrusão que interceptou as rochas encaixantes de diversas formas. Em alguns locais ela ocorre como diques ou veios, não mais do que centimétricos, mas cujas dimensões exatas não
40 são possíveis de determinar, e em outros locais ocorre causando intensa brechação, fragmentando as rochas encaixantes interceptadas, cimentando os fragmentos (Fig. 29 e 30). Essas feições de caráter rúptil também são observadas claramente nas análises petrográficas microscópicas e podem sugerir atividade magmática explosiva.
Figura 29 – Amostras PT-15 e PT-13: fragmentação causada pela intrusão alcalina.
Figura 30 - Lâmina PT-13: material rico em plagioclásio com titanitas leucoxenizadas fragmentado e cimentado pela alcalina carbonatítica (aumento 4x, nicóis cruzados à direita).
41
Figura 31 - Lâmina PT-15: fragmentos angulosos de material ultramilonítico de composição granodiorítica envolvido pelo material alcalino (aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
Em algumas porções da rocha nota-se uma nítida orientação que compõe uma estrutura primária de fluxo (Fig. 32), marcada por cristais tabulares de flogopita, que pode ter sido gerada durante a ascensão deste material (Fig. 32).
Figura 32 –Lâmina PT-7A (à esquerda), em contato com metabásica, e lâmina PT-9, onde se observa uma nítida textura de fluxo dada pela orientação dos cristais de flogopita tabulares (aumento 4x,
nicóis paralelos).
6.3.2 Carbonatos/matriz
De um modo geral, observa-se que os minerais e/ou fragmentos de minerais que compõem a rocha alcalina encontram-se dispersos heterogeneamente e cimentados por uma matriz essencialmente carbonática, formada por pequenas concentrações de carbonato
42 cristalino, e principalmente por carbonato microcristalino, que às vezes se apresenta com textura sacaroidal (Fig. 33).
Figura 33 –Lâminas PT-14 e PT-12A: minerais dispersos em uma matriz carbonática cristalina a microcristalina, com coloração bege a marrom (aumento 4x, nicóis paralelos).
As análises de MEV dos carbonatos foram feitas em um local onde havia carbonato cristalino concentrado na matriz. Os gráficos de espectros 1 e 2 mostram quantidades relativamente altas de Mg, podendo tratar-se de dolomita com alguma substituição por Fe, e os espectros 3 e 4 indicam tratar-se de calcita (CaCO3). Pela textura do material carbonático
em geral, visto ao microscópio eletrônico, pode-se supor que a matriz da rocha é essencialmente calcítica.
Figura 34 – Espectros gerados a partir das análises MEV da matriz carbonática da rocha alcalina.
ESPECTRO 1 ESPECTRO 2
43 ESPECTRO 3 ESPECTRO 4
Figura 35 - Imagem gerada pelo MEV, com os locais exatos (1 a 4) de onde foram gerados os espectros acima.
6.3.3 Flogopita
Os cristais de flogopita são muito abundantes nesta rocha, ocorrendo, na maioria das vezes, com hábito tabular, mas também com aspecto fragmentado e/ou dobrado. Os maiores cristais atingem até aproximadamente 2 mm de comprimento. Possuem coloração alaranjada, e pleocróismo forte, vaiando de amarelo pálido a alaranjado forte ou esverdeado. Também ocorre na maior parte dos cristais um zoneamento da borda para o centro, que varia na cor e padrão de pleocroísmo (Fig. 36).
Os espectros gerados a partir desses minerais, em análise ao microscópio eletrônico de varredura (MEV), demonstraram uma pequena variação na composição desses cristais zonados com um ligeiro aumento de Fe da borda para o centro.
Observa-se também, mas com pouca frequencia, a presença de glimeritos flogopitíticos milimétricos (Fig. 39).
44
Figura 36 - Lâmina PT-9: flogopitas tabulares zonadas (aum. 10x, nicóis paralelos).
Figura 37 - Espectros gerados a partir das análises MEV de cristais de flogopita zonados.
ESPECTRO 1 ESPECTRO 2
45
Figura 38 - Imagem gerada pelo MEV, com os pontos de onde foram gerados os espectros acima.
Figura 39 – Lâmina PT-11, na qual ocorre pequeno seixo de glimerito composto essencialmente por flogopita, com aproximadamente 2 mm de diâmetro (aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
6.3.4 Pseudomorfos de olivina
A olivina ocorre com abundância nesta rocha, sendo que a grande maioria dos cristais apresenta-se substituídos por carbonato, calcedônia e serpentina, sob a forma de pseudomorfos. São cristais que atingem no máximo 2 mm de comprimento, euedrais a anedrais, bastante fragmentados, com a precipitação de carbonato nas suas fraturas.
Os cristais mais preservados, pouco substituídos, são raros, mas a partir de um desses cristais foi feita análise em MEV (Fig. 42), que indica tratar-se de uma olivina magnesiana.
46
Figura 40 – Lâmina PT-10B, na qual ocorrem olivinas predominantemente substituídas por serpentina (aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
Figura 41 – Lâmina PT-10A: cristal pseudomorfo de olivina substituído por carbonato e calcedônia (aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
Figura 42 - Espectros gerados a partir das análises MEV de cristal de olivina.
47 ESPECTRO 3
Figura 43 – Imagem do cristal de olivina gerada a partir de MEV, com a indicação dos pontos de onde foram gerados os espectros de 1 a 3.
6.3.5 Piroxênio
A ocorrência de piroxênios nesta rocha atinge no máximo cerca de 15%, que compreendem clinopiroxênios com formato subedral, atingindo até cerca de 2 mm de comprimento, com coloração bege a levemente esverdeada, geralmente fragmentados, e com a presença de carbonato em suas fraturas (Fig. 46) .
As análises em Microscópio Eletrônico de Varredura indicam tratar-se de piroxênios ricos em Ca, talvez com alguma substituição de Mg por Ca, mas podendo tratar-se de diopsídio.
48
Figura 44 - Espectros gerados a partir das análises MEV de cristal de clinopiroxênio.
ESPECTRO 1 ESPECTRO 2
Figura 45 – Imagem de cristal de clinopiroxênio gerada a partir do MEV, com os pontos de onde foram gerados os espectros acima.
Figura 46 – Lâmina PT-10A, com detalhe para cristal de clinopiroxênio (aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
49 6.3.6 Opacos
Os minerais opacos ocorrem dispersos pela rocha, geralmente com tamanhos milimétricos a submilimétricos, a maioria com formato euedral, perfazendo no máximo 5% do total da rocha.
Em sua maioria, apresentam-se modificados, com formação de uma pequena coroa ou borda de material negro não opaco que circunda o cristal, sendo que grande parte dos cristais submilimétricos possuem substituição por carbonato, em seu interior, como se observa na figura 47.
As análises em MEV para esses cristais com coroas não opacas indicam pequenos teores de titânio no interior dos cristais (Fig. 48, espectros 1 e 2) e quantidades bastante elevadas nas bordas (Fig. 48, espectros 3 e 4). Deste modo pode-se supor que esses minerais opacos sejam magnetitas titaníferas, que podem ter fornecido Ti para a formação dessas coroas, através da passagem de fluidos.
Figura 47 – Lâmina PT-11: mineral opaco com coroa de óxido de Ti e magnetita ao centro, e pequenos minerais opacos substituídos por carbonato e também com bordas de material não opaco
(aum. 4x, nicóis cruzados à direita).
50
Figura 48 - Espectros gerados a partir das análises MEV de cristal de opaco titanífero com borda de óxido de titânio.
ESPECTRO 1 ESPECTRO 2
ESPECTRO 3 ESPECTRO 4
Figura 49 – Imagem gerada a partir do Microscópio Eletrônico, de mineral opaco com borda de óxido de Ti, com a indicação dos pontos de onde foram gerados os espectros 1 a 4.
51 6.3.7 Apatita
A apatita ocorre em quantidades relativamente altas, se comparado a outros tipos de rocha. Nas lâminas delgadas analisadas, chegam a compor cerca de 6% do total de minerais.
Encontram-se geralmente dispersas, mas podem formar aglomerados (Fig. 50), predominantemente possuem formato euedral e atingem até cerca de 1 mm de comprimento.
Figura 50 – Lâmina PT-11 (aum.4x, nicóis cruzados à direita): aglomerado de cristais/fragmentos de cristais de apatita.
Figura 51 – Lâminas PT-10A e PT-15, mostrando cristais de apatita euedrais a subedrais fragmentados (aum. 4x, nicóis paralelos).
6.3.8 Calcedônia
A calcedônia ocorre formando pequenos aglomerados fibrosos ocupando alguns espaços na matriz, ou ocorre substituindo os cristais pseudomorfos de olivina (Fig. 52, à direita).
52 Sua ocorrência se deve provavelmente à passagem de fluido durante o processo de ascensão deste material, que mobilizou a sílica substituindo as olivinas e mais tardiamente precipitando na matriz.
Figura 52 – Lâmina PT-11: calcedônia presente na matriz (à esquerda) e internamente ao cristal pseudomorfo de olivina (à direita) (aum. 4x, nicóis cruzados).
6.4 Estudos Geoquímicos
Das quatro amostras de rocha alcalina selecionadas para análise geoquímica (PT -9, PT-10, PT-11, PT-14), obtiveram-se dados (encontrados no Anexo B) através dos quais foram gerados os diagramas analisados a seguir.
Os valores obtidos das concentrações de P2O5 em porcentagem foram 2.62, 2.48, 2.16,
2.81 para as amostras 9, 10, 11 e 14, respectivamente, que são valores bastante altos em relação à concentração do fósforo (P) da crosta terrestre (0,11%), correspondem à cerca de 6,7% de apatita presente na amostra 14, que apresenta o maior teor de P2O5, o que é
condizente com as porcentagens modais obtidas visualmente na descrição microscópica. O diagrama K2O : MgO : Al2O3 (Fig. 53) posiciona a rocha em relação à composição
dos lamproítos, lamprófiros e kimberlitos, segundo Foley et al. (1987), demonstrando que sua composição química é intermediária entre as dos kimberlitos e lamproítos, mostrando ainda tratar-se de uma rocha bastante magnesiana, interpretada como lamprófiro rico em carbonato ou carbonatado, apesar de não cair neste campo no gráfico. Esta interpretação ocorreu pelo fato da rocha não apresentar granada, no caso dos kimberlitos e lamproítos, e pela intensa carbonatação.
53
Figura 53 – Diagrama ternário K2O : MgO : Al2O3, indicando o posicionamento das amostras
analisadas em relação à posição de kimberlitos, lamproítos e lamprófiros (Segundo Foley et al., 1987, in Wernick, 2004).
Os diagramas binários em relação ao MgO (Fig. 54) indicam altos teores de CaO e perda ao fogo (LOI), que são condizentes com a abundância em carbonatos calcíticos existentes na matriz da rocha.
O aumento nos teores de SiO2, K2O e Fe2O3 com o aumento de MgO, não é esperado
no processo de diferenciação magmática, porém neste caso a presença de carbonato calcítico é alta (ao redor de 50%) dividindo espaço com minerais silicáticos contendo magnésio, ferro, cálcio e potássio. Dessa forma, quanto mais silicatos contendo magnésio também será maior o teor desses elementos, diretamente mostrado pela diminuição da perda ao fogo com o aumento do teor de magnésio.
54
Figura 54 - Diagramas binários de variação química em relação ao MgO.
Por tratar-se de uma rocha rica em elementos incompatíveis, foram gerados os diagramas spider (Fig. 55 e 56) das concentrações de elementos terras raras (ETR), que indicaram um forte enriquecimento nos ETR leves em relação aos ETR pesados, evidenciado pela forte inclinação da curva da figura 50, normalizada pelo condrito. Nesse diagrama não se observa anomalias, fato que aparece quando os mesmos elementos são normalizados relativamente à composição média da crosta terrestre (Taylor-McLennan, 1985 – figura 56). Neste caso observa-se uma anomalia positiva para o elemento Európio, evidenciando que no caso da alcalina não ocorreu o empobrecimento relativo do Eu, gerado predominantemente por fracionamento de plagioclásio. Dessa forma, na fonte não tinha plagioclásio e sim granada
55 que deve ter participado do fracionamento retendo em maior quantidade os elementos terras raras pesados.
A sobreposição das curvas das quatro amostras nos diagramas spider demonstra a homogeneidade composicional do litotipo estudado.
Figura55 – Diagrama do tipo spider das concentrações dos Elementos Terras Raras, normalizados pelo condrito, segundo Sun & Mc Donough (1989).
Figura 56 – Diagrama do tipo spider das concentrações dos Elementos Terras Raras em relação à composição da crosta continental segundo Taylor-McLennan (1985).
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7 CONCLUSÕES
Através das análises petrográficas macroscópicas e microscópicas da rocha alcalina em estudo, verificou-se que sua mineralogia essencialmente composta por flogopita, olivina, clinopiroxênios e apatita envoltos em uma matriz carbonática fina, bem como feições de orientação primárias de fluxo observadas e feições de cataclase e brechação das rochas encaixantes interceptadas, indicam tratar-se possivelmente de um lamprófiro carbonatítico, porém, os dados geoquímicos sugerem maior afinidade com magmas kimberlíticos e lamproíticos.
A textura da rocha sugere fluxo de material já cristalino, aspecto que permite, em associação com a brechação da encaixante e alta quantidade de carbonato/carbonatação, sugerir caráter explosivo para o material em questão. O problema é que não foi reconhecida em superfície, até o momento, nenhuma feição que comprove a atividade explosiva (“pipe”).
A passagem de fluido durante a ascensão deste material pode ter gerado as bordas de óxidos de Ti ao redor das magnetitas titaníferas, que também pseudomorfizou as olivinas e mais tardiamente a mobilização da sílica gerando calcedônia fibrosa, que preenche espaços vazios e chega a formar pseudomorfos de olivina.
Os dados geoquímicos apontam grandes quantidades de elementos terras raras (ETR), o que é esperado para esse tipo de rocha, que se mostrou bastante enriquecida em ETR leves, mas pouco enriquecida em ETR pesados, até mesmo empobrecida em relação ao condrito.
Os valores obtidos das concentrações de P2O5 a partir das análises geoquímicas, em
porcentagem, indicam uma concentração bastante elevada de fosfato para esta rocha, que chega a quase 7% de apatita, teor este que evidencia mineralização de fósforo, merecendo estudos mais aprofundados referente a este aspecto.
Constatou-se também, que, além do Furo FFD515, o Furo FWD022 (anexo X) interceptou rocha alcalina semelhante, sendo possível a correlação entre esses dois furos.
No que se refere ao posicionamento geográfico desta ocorrência litológica em relação às demais ocorrências de rocha alcalina na região, pode-se dizer que as alcalinas de Três Fontes estão localizadas entre a Província Alcalina do Alto Paranaíba e o Lineamento Magmático de Cabo Frio, sendo que, no entanto, suas características litológicas se assemelham mais às rochas alcalinas da Província do Alto Paranaíba.
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62
59
66
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LÂMINA: NF-1-1
FFD505 - 273,10 a 23,52m
DESCRIÇÃO MESOSCÓPICA: Rocha de cor cinza de tonalidade média, com manchas de
matriz esverdeada mais clara. A estrutura é xistosa, aparecendo delgadas micro lentes. A textura é granular de granulação fina.
DESCRIÇÃO MICROSCÓPICA
Estrutura/Textura: Rocha anisotrópica de estrutura xistosa pouco desenvolvida com textura
granoblástica orientada, engrenada a poligonal, inequigranular serial, com os maiores cristais atingindo mais de 5 mm. Localmente ocorrem domínios lepidoblásticos a granolepidoblásticos de granulação fina.
Composição modal estimada visualmente:
Quartzo (± 85%) Turmalina (quase incolor) (± 1%)
Muscovita (± 5%) Rutilo (± 1%) Clorita (± 3%) Minerais opacos (tr)
Biotita (± 3%) Apatita (tr) Cianita (± 2%) Zircão (tr)
Descrições e relações mineralógicas e texturais:
O quartzo ocorre sob a forma de cristais grandes bem alongados e orientados, com contatos interpenetrados, evidenciando recristalização dinâmica e forte recrescimento. Esses cristais exibem extinção ondulante moderada a forte, com migração dos defeitos (recuperação parcialmente difusa) controlada por planos de prisma e subordinadamente basal e romboédrica. Esses cristais formam faixas delimitadas por leitos ricos em micas ou bandas