Os granulitos félsicos incluem biotita ± granada granulitos e ortopiroxênio granulitos. O biotita ± granada granulito é composto de feldspato potássico, plagioclásio, quartzo, biotita (XMg = 0,57 e 0,33 apfu de Ti) e granada (alm69,1 prp23,0 grs4,6 sps3,3). Apesar da ausência de ortopiroxênio, esses
litotipos foram interpretados como pertencentes à fácies granulito devido à predominância de ortoclásio em vez de microclina, ao plagioclásio antipertítico, à biotita rica em Ti, a ausência completa de moscovita primária e, finalmente, à sua associação espacial com ortopiroxênio granulito félsicos e granulitos máficos.
O ortopiroxênio granulito félsico é composto essencialmente de plagioclásio (An43), feldspato potássico (Or90), quartzo, biotita (XMg = 0,52 e 0,55-0,58 apfu de Ti), ortopiroxênio (Fs52En47 e 0,04 apfu de Al), granada (alm66grs18prp12sps4), hornblenda (Fe-pargasita) e ilmenita. As condições P-T do metamorfismo granulítico foram estimadas com a geotermobarometria convencional e com o THERMOCALC pelo método Average P-T (avPT). O THERMOCALC forneceu os resultados mais consistentes com as paragêneses de alto grau. Os valores com menores erros analíticos (σfit) obtidos para a associação mineral principal correspondem a 797 ± 31°C e 7,1 ± 0,8 kbar (αH2O = 0,3) para as composições de núcleo e 725 ± 31°C e 6,5 ± 0,9 kbar (αH2O = 0,2) para as composições de borda dos minerais.
É interessante notar que as texturas de reação associadas à granada (e.g. intercrescimento simplectítico com minerais opacos/ textura coronítica em torno de plagioclásio) sugerem que esse mineral é tardio em relação à paragênese principal de fácies granulito. A origem da granada coronítica tem sido tema de debate. Maji et al. (2008) defendem o crescimento de granada durante o metamorfismo progressivo à custa de plagioclásio + ilmenita ± biotita ± hornblenda ± quartzo. Outros autores (e.g. Harley 1989; Sen & Battacharya 1993) opinam que a formação de granada ocorre durante o retrometamorfismo como consequência de um resfriamento aproximadamente isobárico (trajetória IBC), por meio da reação:
Ortopiroxênio + plagioclásio = granada + quartzo (1)
As condições P-T obtidas a partir do THERMOCALC só foram possíveis com a presença da granada na paragênese. Desse modo, essas estimativas podem não corresponder ao pico metamórfico, mas sim ao início da trajetória retrometamórfica.
9.2.2. Granulitos máficos
Os granulitos máficos são formados predominantemente por plagioclásio (An42), ortopiroxênio (En56Fs43 e 0,04 apfu de Al), clinopiroxênio (Wo48En38Fs14), biotita (XMg = 0,61 e 0,45
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apfu de Ti), anfibólio (Hornblenda/Tschermakita/Edenita), quartzo, granada (alm58prp20grs19sps3), e ilmenita. As condições P-T do metamorfismo granulítico foram calculadas no THERMOCALC com o método avPT, considerando a presença e a ausência de quartzo na associação mineral principal. Os melhores resultados foram obtidos na ausência desse mineral para αH2O = 0,1 e correspondem a 740 ± 20°C e 9,5 ± 0,8 kbar para as composições de núcleo e 730 ± 18°C e 9,0 ± 0,7 kbar para as composições de borda dos minerais.
Segundo Pattison et al. 2003, a reação geral de aparecimento do ortopiroxênio em anfibolitos sob pressões inferiores a 10 kbar é:
Hornblenda + quartzo ± granada = ortopiroxênio + clinopiroxênio ± plagioclásio + líquido (2) Assim como observado no ortopiroxênio granulito félsico, granadas simplectíticas e coroníticas também estão presentes nos litotipos máficos. A textura coronítica ocorre no contato entre o plagioclásio e piroxênios/hornblenda. Outro tipo de textura coronítica é definido por clinopiroxênio em tono de ortopiroxênio. Segundo Harley (1989), ambas as texturas são condizentes com trajetórias IBC e resultam das reações (1) e (3).
Ortopiroxênio + plagioclásio = granada + clinopiroxênio + quartzo (3)
Os minerais granada e clinopiroxênio foram utilizados no cálculo das condições P-T no THERMOCALC. Dessa forma, assim como ocorre para o granulito félsico, os resultados obtidos podem representar um segmento da trajetória retrógrada e não as condições de equilíbrio do pico termal.
A presença de cummingtonita formando pseudomorfos de ortopiroxênio sugere o retrometamorfismo na fácies anfibolito. Segundo Spear (1995), o aparecimento desse mineral está relacionado à inserção de H2O no sistema, conforme a reação (4).
Ortopiroxênio + quartzo + H2O = Cummingtonita (4)
9.2.3. Granulitos aluminosos
Os granulitos aluminosos são compostos de granada (alm57-72prp20-37grs5-12sps1-3), plagioclásio (An24-51), quartzo, biotita (XMg = 0,60-0,74 e 0,43-0,61 apfu de Ti), feldspato potássico (Or92), ortopiroxênio (En57-66Fs34-43 e 0,10-0,18 apfu de Al) e ilmenita, além de sillimanita e Cr-espinélio composto pela solução sólida gahnita-espinélio-hercinita (razões Zn:Mg:Fe = 0,3-1:0,6-2:2). Os dois últimos só ocorrem inclusos em granada poiquiloblástica, que contém ainda inclusões arredondadas a ameboides de biotita, quartzo e feldspatos.
As condições P-T de metamorfismo do granulito aluminoso foram calculadas nos softwares RCLC e THERMOCALC. Ambos os softwares são baseados em bancos de dados termodinâmicos
internamente consistentes, embora o primeiro consista de um sistema mais simplificado. Novamente, considera-se que os resultados fornecidos pelo THERMOCALC foram mais satisfatórios e realistas em relação às associações minerais analisadas. As condições P-T obtidas com o método avPT estão entre 846-815 ± 44°C e 7,6-6,6 ± 0,8 kbar (αH2O = 0,3) para o núcleo e 774-759 ± 43°C e 7,3-6,4 ± 0,8 kbar (αH2O = 0,2) para as composições de borda dos minerais.
Além das estruturas migmatíticas observadas em campo (e.g. flebítica), o granulito aluminoso exibe também feições microscópicas sugestivas de fusão parcial. Essas consistem de filmes quartzo- feldspáticos em torno de porfiroblastos de granada (e.g. Fig. 4.9e) ou como resquícios de junções tríplices preservadas no interior desse mineral (Fig. 4.9f). Essas texturas são interpretadas como a mimetização do fundido aprisionado no granulito, sugerindo um caráter residual para a petrogênese do granulito aluminoso (Moraes 2013).
Localmente, foram encontrados granulitos muito aluminosos, compostos basicamente de granada (com inclusões de hercinita), ortopiroxênio e Ti-biotita (Fig. 4.9b). Esses podem ser interpretados como resíduos de fusão extrema após a extração e perda do fundido, o que resultou no empobrecimento de sílica e consequente concentração do alumínio.
As evidências de fusão parcial descritas acima podem ser compreendidas do ponto de vista petrológico considerando o sistema simplificado CaNaKFMASH. Esse sistema representa pelitos com plagioclásio e grauvacas aluminosas, como é o caso dos protólitos do granulito aluminoso. Nesse contexto, sob condições de fácies granulito de pressão intermediária, ocorrem reações de fusão associadas à quebra da moscovita (5), seguida pela quebra da biotita em temperaturas mais elevadas (6) e (7).
Moscovita + plagioclásio + quartzo = feldspato potássico + sillimanita + fundido (5) Biotita + sillimanita + plagioclásio + quartzo = granada + feldspato potássico + fundido (6)
Biotita + plagioclásio + quartzo = ortopiroxênio + feldspato potássico + fundido (7)
Essas reações são denominadas vapor absent melting (fusão na ausência de vapor) devido às condições insaturadas em H2O sob as quais elas ocorrem (Spear 1995). O mesmo autor enfatiza que, em função do grau de fusão parcial, a quebra da biotita pode produzir fundido suficiente para a geração de plútons graníticos a partir de protólitos pelíticos (Clemens & Vielzeuf 1987 in Spear 1995).
Nota-se que os reagentes das equações (6) e (7) correspondem a fases minerais inclusas na granada porfiroblástica do granulito aluminoso, ao passo que os produtos dessas reações compreendem minerais em equilíbrio textural na matriz (e.g. granada, ortopiroxênio) ou filmes ao redor desses minerais (melt-precipitated). Essas características sugerem que a granada e o ortopiroxênio presentes nos granulitos aluminosos correspondem a produtos peritéticos resultantes de reações de fusão parcial desencadeadas pela quebra da biotita (White & Powell 2002; Moraes 2013).
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Segundo esses autores, a extração do fundido do sistema seria a responsável pela preservação das paragêneses anidras após o pico metamórfico.
Outra textura notável no que tange os granulitos aluminosos são sobrecrescimentos de granada simplectítica em torno de granada pretérita. Segundo Harley (1989), essas texturas são indicativas de trajetórias IBC em granulitos metapelíticos, similar ao inferido para os granulitos félsicos e máficos. As trajetórias IBC correspondem a segmentos retrógrados de trajetórias horárias ou anti-horárias (Best 2003). O tipo horário é associado a terrenos granulíticos gerados na base de crosta espessada. A trajetória anti-horária é interpretada como resultado de underplating ou extensão de uma crosta de espessura normal (Ellis 1987, Harley 1989, Spear 1992). Ambos os casos requerem um segundo evento orogênico para a exposição desses terrenos (Ellis 1987).