Esse tipo de metamorfismo é causado pela ação conjunta de variações na temperatura e na pressão associadas à deformação, que desestabilizam as
fases minerais dos litotipos, acarretando em reações metamórficas que geram novas espécimes minerais que são estáveis nas novas faixas de temperatura e pressão. A deformação provoca a reorganização dos minerais das rochas, assim como uma nova disposição dos tipos litológicos, produzindo novos aspectos texturais e estruturais, como foliações, lineações, bandamentos composicionais, fraturas, falhamentos, zonas de cisalhamento, etc.
Na área estudada a associação litológica do grupo essencialmente paraderivado, representado por mármore, quartzito, rochas calcissilicáticas, migmatitos, anfibolito e granulito, apresenta as seguintes características:
O mármore é dominantemente monominerálico e apresenta uma associação mineral a base de calcita ± dolomita ± talco. A presença dessa assembleia indica que esse mármore foi gerado pelo metamorfismo de calcário com um pouco de magnésio (Mg), onde o talco aparece como produto da reação de dolomitas, sílica e água e hidratação de argilas magnesianas (Fig. 6.1 A).
O quartzito é também monominerálico, sendo composto basicamente por quartzo. Foi gerado como consequência do metamorfismo de rochas sedimentares siliciclásticas maturas, integradas praticamente por quartzo, ou seja, arenitos. Apresenta textura granoblástica, onde cristais de quartzo aparecem com porções recristalizadas em subgrãos devido à deformação
As rochas calcissilicáticas, que apresentam textura granonematoblástica, bandamento metamórfico e feições de fusão parcial, são marcadas por uma associação mineral composta por diopsídio + plagioclásio Ca + microclina + anfibólio + epidoto +clorita. Entretanto, a relação textural entre esses minerais sugere duas assembleias metamórficas distintas: i) uma composta por diopsídio + plagioclásio Ca + microclina indicativa de fácies anfibolito de média a alta temperatura (Fig. 6.1 B); e ii) a outra, representada por anfibólio + epidoto + clorita, que sobrepõe a assembleia mineralógica de alta temperatura, indicando uma fase retromórfica, de baixa temperatura. A evolução da associação de alta temperatura pode estar associada às reações:
Reação 01: Clorita + Calcita + Quartzo + Plagioclásio → Anfibólio Ca + Plagioclásio Ca + H2O + CO2 (Zona do anfibólio) (Yardley, 2004).
Reação 02: Biotita + Calcita + Quartzo → Anfibólio Ca + K-Feldspato + CO2 + H2O (Zona da zoisita) (Yardley, 2004).
Reação 03: Anfibólio Ca + Calcita + Quartzo → Diopsídio + H2O + CO2 (Zona do diopsídio) (Yardley, 2004).
Os migmatitos, do tipo metatexitos, são bandados, caracterizados pela intercalação de bandas leucocráticas de composição granítica, bordejados por franjas melanocráticas ricas em biotita, com faixas mesocráticas compostas por biotita, plagioclásio, k-feldspato e quartzo (Fig. 6.1 C). A faixa leucossomática exibe pequena espessura, o que pode indicar uma taxa de fusão entre 10 e 35%. Os granitos anatéticos, de composição similar aos leucossomas, são mais isotrópicos e mais homogêneos, representando uma maior taxa de fusão. Tais características indicam que o conjunto metatexitos e granitos anatéticos são oriundos de fusão de rochas paraderivadas, principalmente de natureza pelítica.
As feições de fusão parcial são bastante elucidativas quanto a informações sobre condições de pressão e temperatura do metamorfismo que as rochas metassedimentares pelíticas foram submetidas. Esses aspectos palingenéticos implicam em um grau metamórfico de fácies anfibolito alto, pois somente nesse estágio são alcançadas condições termodinâmicas que permitem fusão parcial. Desse modo, a fusão parcial a partir de sedimentos pelíticos pode ser ilustrada pelas seguintes reações:
Reação 01: Muscovita + Quartzo + H₂O → Silimanita + Líquido (Zona da silimanita) (Yardley, 2004) Reação 02: Muscovita + Biotita + Quartzo + H₂O → Silimanita + Líquido (Zona da silimanita) (Yardley, 2004).
Reação 03: Muscovita + Quartzo + Biotita → K-feldspato + Silimanita + Líquido (Zona da silimanita) (Yardley, 2004).
O anfibolito exibe textura granonematoblástica, bandamento metamórfico e feições de migmatização. O bandamento metamórfico é marcado pela alternância entre bandas ricas em anfibólio, com diopsídio e granada subordinados e finas camadas constituídas por plagioclásio e quartzo, que evoluem para bolsões irregulares de plagioclásio e quartzo com cristais restíticos de anfibólio, características de porções migmatizadas. A associação mineralógica hornblenda verde + plagioclásio + quartzo ± diopsídio ± granada é indicativa de metamorfismo de fácies anfibolito de média a alta temperatura a partir de uma metabásica (e.g. Bucher & Grapes, 2011) (Fig.6.1 D).
O granulito, assim como o anfibolito, foi formado pelo metamorfismo de metabásicas. Apresenta textura pórfiro-granonematoblástica, associação mineral de alta temperatura, fácies granulito, formada por plagioclásio + granada + clinopiroxênio + ortopiroxênio ± quartzo e uma associação mineral retrometamórfica composta por hornblenda, tremolita + clorita + titanita + carbonato (Fig.6.1 E). A textura pórfiro-granonematoblástica é marcada por porfiroblastos de granada imersos na matriz de anfibólio e de piroxênio alinhados numa direção preferencial, em meio a cristais irregulares de plagioclásio e pouco quartzo. Estas associações minerais sugerem um protólito de rocha básica.
Figura 60 - A) Fotomicrografia de mármore, onde talco aparece como produto da hidratação de argilas magnesianas – LP 10X; B) Fotomicrografia de rocha calcissilicática com associação mineral diopsídio + plagioclásio Ca + microclina, indicativa de fácies anfibolito de média a alta temperatura – LP 10X; C) Migmatito exibindo bandas leucocráticas de composição granítica, bordejados por franjas melanocráticas ricas em biotita; D) Fotomicrografia de rocha anfibolítica com hornblenda verde, plagioclásio e diopsídio, parte da associação mineral de alta temperatura – LP 10X; E) Fotomicrografia de granulito com associação mineral retromórfica representada por tremolita, clorita e titanita – LN 10X.
Fonte: Elaborada pelos autores.
O segundo domínio representado pelas rochas ortoderivadas, como metadioritos, metagranodioritos e metagranitos porfiríticos, parcialmente migmatizados, apresenta as seguintes feições e associações mineralógicas:
Os metadioritos e metagranodioritos são em geral anisotrópicos ou mesmos bandados, e exibem localmente mobilizados leucocráticos, indicando que foram afetados por processos de migmatização (Fig. 6.1 c). Sua associação mineral, em que são encontrados diopsídio e hornblenda marrom como principais minerais, é indicativa da transição entre o fácies anfibolito alto e início do granulito (Fig. 6.2 a). A fase de alta temperatura é seguida por uma fase retrógada de baixa temperatura, representada pelos minerais hornblenda verde + actinolita (Fig. 6.2 b). Porções bandadas designadas pela alternância de bandas ricas em anfibólio e/ou biotita com finas bandas constituídas por plagioclásio, quartzo e k-feldspato, indica diferenciação metamórfica, com migração destes minerais para zonas preferenciais formando bandas leucocráticas. Em porções mais migmatizadas são observadas porções hololeucocráticas de formato irregular dominadas por bolsões de plagioclásio e quartzo com cristais restíticos de anfibólio.
Os metagranitos, ao contrário dos metagranitóides menos diferenciados, não mostram tantas feições que retratam a ação de metamorfismo regional e fusão parcial sobre eles, porém como esses dois grupos de metagranitóides são contemporâneos, supõem-se que os metagranitóides mais diferenciados também estejam afetados pelas mesmas condições de deformação que atingiram os termos granitóides mais primitivos.
Figura 61 - A) Fotomicrografia de metadiorito, onde aparecem diopsídio e hornblenda marrom, indicando transição entre fácies anfibolito alto e início granulito – LN 10X; B) Fotomicrografia de metadiorito, com minerais representantes da fase retrógada de baixa temperatura – LN 10X; C) Mobilizados leucocráticos em metadiorito, indicando processo de migmatização (CM-02: 310809 mE/ 9518827 mN).
Fonte: Elaborada pelos autores.
Os termos litológicos da Suíte Ultramáfica, que são diversificados, apresentam uma associação mineral relativamente comum a todos eles. No metaharzburgito é reconhecida uma assembleia composta por olivina + talco + serpentina + ortopiroxênio; no metalherzolito (Fig. 6.3 a) a assembleia é serpentina + olivina + actinolita-tremolita + ortopiroxênio + clinopiroxênio; já os metapiroxenitos são compostos por actinolita-tremolita + talco + antofilita + clorita + ortopiroxênio + clinopiroxênio. Entretanto, a maioria dos minerais como olivina, ortopiroxênio e clinopiroxênio são minerais primários reliquiares, que se encontram em grande parte, alterados ou parcialmente modificados para uma assembleia de minerais silicáticos hidratados de baixa temperatura (Fig. 6.3 b) As reações metamórficas que formaram essa assembleia mineral de baixa temperatura típica de fácies xisto-verde são:
Reação 01: 2 Olivina + Ortopiroxênio + 4 H2O → 2 Serpentina (Bucher & Grapes, 2011).
Reação 02: 14 Olivina + 10 Ortopiroxênio + 31 H2O → Serpentina (Bucher & Grapes, 2011).
Reação 03: 45 Ortopiroxênio + 55 H2O → Serpentina + 14 Talco (Bucher & Grapes, 2011)
Reação 04: Serpentina + 8 Clinopiroxênio → 18 Olivina + 4 Actinolita + 27 H2O (Bucher & Grapes, 2011).
Figura 62 - A) Fotomicrografia de metalhezorlito apresentando serpentina em texura mesh a partir da olivina; B) Talco-actinolititos com opx.
Fonte: Elaborada pelos autores.
Assim, a inexistência de silicatos neoformados de alta temperatura e a presença de uma associação de minerais neoformados de baixa temperatura, indica que a Suíte Ultramáfica foi apenas afetada pela fase metamórfica de baixo grau, relacionada, provavelmente, ao soerguimento ou denudação dos terrenos granítico-migmatíticos da região. Em adição, isso sugere que a Suíte Ultramáfica seja mais nova que os terrenos granito-migmatíticos migmatizados.