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  • Revista Brasileira de Geocincias, Volume 34, 2004

    Maria de Lourdes da Silva Rosa et al.

    347

    Revista Brasileira de Geocincias 34(3):347-354, setembro de 2004

    IDADE Pb-Pb E ASPECTOS PETROLGICOS DA MINERALIZAO EMSODALITA AZUL DO MACIO NEFELINA-SIENTICO ITARANTIM,

    SUL DO ESTADO DA BAHIA

    MARIA DE LOURDES DA SILVA ROSA1,2, HERBET CONCEIO2,3, MOACIR JOS BUENANOMACAMBIRA4, MOACYR MOURA MARINHO2,5, MNICA PRISGSHEIM DA CUNHA2,3 &

    RITA CUNHA LEAL MENEZES2,3

    1 - Pesquisadora do CNPq Desenvolvimento Cientfico Regional (DCR). (lourdes@cpgg.ufba.br)2 - Laboratrio de Petrologia aplicada Pesquisa Mineral, Instituto de Geocincias, UFBA. Rua Caetano Moura, 123, Federao, CEP: 40201-340,Salvador-BA (herbet@ufba.br, mpunha@ufba.br, menezesrita@hotmail.com)3 - Curso de Ps-Graduao em Geologia UFBA4 - Cento de Geocincias, UFPa. Caixa Postal 1611, CEP: 66075-900, Belm-PA (moamac@ufpa.br)5 - Companhia Baiana de Pesquisa Mineral, 4a Avenida, 460, Centro Administrativo da Bahia, CEP: 41750-300, Salvador-BA (cbpmdt@cbpm.com.br)

    Abstract Pb-Pb AGE AND PETROOLOGICAL ASPECTS OF THE BLUE SODALITE MINERALIZATION OF THE ITARANTIMNEPHELINE-SYENITE MASSIF, SOUTHERN STATE OF BAHIA The Itarantim nepheline-syenite massif (220 km2) is a lateproterozoic intrusion (72730 Ma; Rb-Sr) of the southern region of the State of Bahia. It is mostly constituted by nepheline-bearingsyenites, with biotite or aegirine, and by alkaline dykes. The dykes are more abundant in the biotite-nepheline-syenites and are themost evolved rocks of the massif. Recently, a blue sodalite-syenite dyke has been identified in the southwest part of the massif,hosted by biotite-nepheline syenites. The blue syenites have been exploited as dimension stone. The dyke has magmatic sodalite thatcrystallized between 720 9 Ma and 732 24 Ma (Pb-Pb

    Zr), and cuts the magmatic foliation of the host syenite, imprinting a

    metasomatism with sodalite formation. Petrographic data indicate that the magmatic sodalite formed during the late stages by avolatile rich magma (500600o C). The high contents (ppm) of Zr (>5,000), Hf (141), Ta (169), U (74) and F (1200) of the bluesyenite suggest that it represents a highly evolved product from differentiation of the nepheline-syenitic magma.

    Keywords: Pb-Pb age, blue sodalite, Itarantim Nepheline-Syenitic Massif.

    Resumo O Macio Nefelina-Sientico Itarantim (220 km2) constitui uma intruso brasiliana (idade Rb-Sr de 727 30 Ma) localizadano extremo sul do alinhamento de rochas alcalinas existente no sul do Estado da Bahia. Ele constitudo essencialmente por nefelina-sienitos com biotita ou egirina e por diques alcalinos, mais abundantes no biotita-nefelina-sienito. Estes diques constituem as rochasmais evoludas deste macio. Recentemente foi identificado um dique de sodalita-sienito de cor azul encaixado no biotita-nefelina-sienito, localizado na regio sudoeste do macio e que est sendo explorado como rocha ornamental. Este dique, portador de sodalitamagmtica e cuja idade de cristalizao est compreendida entre 720 9 Ma e 732 24 Ma (Pb-Pb

    Zr), trunca a foliao magmtica do

    sienito encaixante e provoca formao de sodalita metassomtica. Os dados petrogrficos indicam que a sodalita magmtica do diqueforma-se no final da cristalizao (500-600oC) de um magma particularmente rico em fluidos. Os elevados contedos em ppm de Zr(>5.000), Hf (141), Ta (169), U (74) e F (1200) obtidos para os sienitos azuis estudados sugerem que eles representem produtosfortemente evoludos da diferenciao do magma nefelina-sientico.

    Palavras-chave: Idade Pb-Pb, sodalita azul, Macio Nefelina-Sientico Itarantim.

    INTRODUO Na regio sul do Estado da Bahia tem-seexplorado nos ltimos 40 anos rochas sienticas de cor azul, queno mercado de rochas ornamentais so nomeadas de Azul-Bahiaou Granito-Azul. A cor azul nestas rochas resulta da presenade sodalita, e um bloco desta rocha comercializado na mina porUS$ 500/m3 (dlar americano), quanto o preo final do sienito azulpode chegar a US$ 5.000/m3 (Spnola 2003).

    Os sienitos azuis so espordicos no interior dos maciosnefelina-sienticos e constituem corpos irregulares e de pequenasdimenses (

  • Revista Brasileira de Geocincias, Volume 34, 2004

    Idade Pb-Pb e aspectos petrolgicos da mineralizao em sodalita azul do Macio Nefelina-Sientico Itarantim, sul do estado da Bahia

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    monocristais de zirco e, associado a dados geolgicos,petrogrficos e litogeoqumicos igualmente obtidos, discutir agnese dos sodalita-sienitos azuis deste stio mineralizado.

    PROVNCIA ALCALINA DO SUL DO ESTADO DA BAHIAA Provncia Alcalina do Sul do Estado da Bahia (PASEBA), comodefinida por Silva Filho et al. (1976), reune um conjunto de quatrointruses maiores (Itabuna, Complexo Floresta Azul, Araras eItarantim), cerca de 20 stocks e, algumas centenas de diques. Todoeste conjunto encontra-se distribudo em uma faixa de 8.500 km2

    orientada NE-SW por 140 km (Fig. 1). Os dados geocronolgicosmais recentes (Teixeira et al. 1997, Corra Gomes 2000, Rosa et al.2002, 2003) permitem inferir que o magmatismo da PASEBA foiativo durante aproximadamente 60 Ma.

    Os corpos alcalinos da PASEBA so intrusivos em rochasarqueano-paleoproterozicas. Em sua parte nordeste, os maciosalcalinos so intrusivos em rochas granulticas e a sudoeste, ro-chas gnissico-migmatticas (Fig. 1). A distribuio alinhada (NE-SW) dos corpos da PASEBA interpretada por Mascarenhas(1979) como devida a controle tectnico regional e vrios traba-lhos posteriores ratificam esta hiptese (e.g. Lima et al. 1981, CorraGomes 2000).

    Os dados litogeoqumicos disponveis sobre as rochas alcali-nas da PASEBA (Rosa et al. 2003 e referncias l citadas) permi-tem caracterizar este magmatismo como alcalino sub-saturado emslica e miasqutico, de ambiente intraplaca continental similar aosde rift.

    MACIO NEFELINA-SIENTICO ITARANTIM O MacioNefelina-Sientico Itarantim (MNSI), cartografado por Barbosa deDeus et al. (1976) e Oliveira (2003), um corpo com forma de pra,com aproximadamente 220 km2, intrusivo em rochas gnissico-migmatticas arqueano-paleoproterozicas. Esta intruso truncaas estruturas regionais, sendo parcialmente retrabalhada por fa-lhas tardias (Fig. 2).

    Os estudos realizados por Cordani et al. (1974) e Bernat et al.(1977) forneceram para o MNSI idades K-Ar e Ar-Ar em mineraisvariando de 474 Ma at 546 Ma. Rosa et al. (2002) obtiveram umaiscrona Rb-Sr em rochas cogenticas com idade de 727 30 Ma(87Sr/86Sr

    inicial = 0,7031 0,0002, MSWD = 1,5). Esta idade inter-

    pretada por estes autores como a da cristalizao deste macio. Segundo Oliveira (2003), o MNSI constitudo por 6 grupos

    de rochas: fenitos, aegiria-nefelina-sienito, biotita-nefelina-sienito,diques fonolticos, pegmatitos nefelina-sienticos e diquesbaslticos.

    Os fenitos ocorrem como uma aurola descontnua ao macio(Fig. 2). Nestes fenitos as estruturas pretritas metamrficas(foliao, bandamentos e dobras) tendem a desaparecer nas proxi-midades da intruso, a sua mineralogia gradualmente substitu-da por feldspato alcalino, aegirina e anfiblio sdico, e suas com-posies evoluem de granitos para quartzo-sienitos at sienitosalcalinos. Alguns xenlitos de gnaisses, com dezenas de metros,foram identificados na parte central deste macio por Oliveira(2003). Nestes xenlitos, as estruturas, texturas e mineralogia ori-ginais foram totalmente destrudas. Eles apresentam-se como ro-chas isotrpicas, com grandes porfiroblstos de anfiblio sdicoe de magnetita que se encontram imersos em uma matriz fortemen-te poligonizada e constituda por microclina, albita, quartzo, calcita,aegirina e titanita.

    Os sienitos do MNSI apresentam granulao mdia a grossa,ocasionalmente pegmattica, e exibem estrutura de fluxo magmtico

    14o2535

    15o39o

    16o39o184840o40o2045

    16o

    15o40o2045

    39o1848

    ILHES

    ITABUNA

    Floresta Azul

    ITAPETINGA

    Itaj do Colnia

    Pau Brasil

    Itapebi

    MINAS GE R AI S

    Itajupe

    Uruuca

    Sta. Cruz da Vitoria

    Ibicara

    Anuri

    Potiragu

    Pau Brasil

    0 200 km

    Salvador

    B A H I A

    b

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8a

    b

    0 30 km

    Figura 2

    Itarantim

    [B][A]

    SA

    Figura 1 - Localizao da rea de ocorrncia das rochas alcalinasneoprotericas do sul do Estado da Bahia [A]. Mapa geolgicosimplificado da Provncia Alcalina do Sul do Estado da Bahia(Rosa et al. 2003) [B]. Cidades [1], limite estadual [2], falha efratura [3], falha de cavalgamento [4], sedimentos recentes [5],macios alcalinos neoproterozicos [6], metassedimentosmesoproterozicos [7], rochas arqueano-paleoproterozicas [8,a= granulitos e b = granulitos e gnaisses].

    marcada pelo alinhamento dos prismas de feldspato alcalino e dosminerais mficos. Os dois conjuntos de nefelina-sienitos presen-tes no MNSI exibem contatos gradacionais entre si (Barbosa deDeus et al. 1976, Oliveira 2003). O aegirina-nefelina-sienito locali-za-se na parte norte do macio e o biotita-nefelina-sienito na por-o sul (Fig. 2).

    O aegirina-nefelina-sienito marrom-escuro, onde a nefelina,macroscopicamente verde, cristalizou-se aps o feldspato alcali-no (perttico e antiperttico), ocupando os interstcios juntamentecom cristais de aegirina-augita, aegirina, apatita e minerais opa-cos. A aegirina cristalizou-se aps a nefelina e ocorre como cris-tais andricos ou como coroa nos cristais de aegirina-augita e,ocasionalmente, em torno de alguns cristais de magnetita.

    O biotita-nefelina-sienito esbranquiado a branco. A nefelina mais precoce que nos sienitos com aegirina. Os feldspatos alca-linos subdricos antipertticos dominam sobre os pertticos e abiotita marrom subdrica o mfico dominante. Os minerais aces-srios so apatita, minerais opacos e hornblenda. Aegirina, calcitae titanita esto ocasionalmente presentes.

    Os estudos de Oliveira (2003), com base em dados petrogrficose litogeoqumicos, apontam que os dois tipos de sienito do MNSIso cogenticos e que o biotita-nefelina-sienito representa umtermo mais evoludo que o aegirina-nefelina-sienito. Os elevadosvalores em ppm de Nb (90-200) e Y (40-100) foram interpretadospor este mesmo autor como a expresso de um magma anorognicoassociado a ambiente de rift. Estas rochas apresentam valores deNd

    T positivos (1,5-2,6) e baixas razes iniciais de Sr (0,7029-0,7031)

    indicativas de fonte no manto (Oliveira 2003).

  • Revista Brasileira de Geocincias, Volume 34, 2004

    Maria de Lourdes da Silva Rosa et al.

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    Itarantim

    Sa do R

    ancho Q

    ueimado

    Sa d

    o Fe

    lissim

    o

    0 1 2 3 km

    Stio Estudado

    N

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9a b

    ab

    36' 30''

    15 52' 30''

    40

    o

    10

    ' 2

    2''

    39

    o

    5

    4' 0

    3''

    10

    Figura 2 - Mapa geolgico simplificado do Macio Nefelina-Sientico Itarantim aps Barbosa de Deus et al. (1976) e Oliveira(2003). Cidade [1], estrada [2],contato geolgico [3], falha efratura [4], foliao [5], dique [6], pedreiras em explotao derocha ornamental [7], pedreira objeto deste estudo [8], MacioNefelina-Sientico Itarantim [9, a = aegirina-nefelina-sienito eb = biotita-nefelina-sienito], rochas gnassico-migmatticas doembasamento [10, a =fenitizadas e b = no transformadas].

    Diques fonolticos e pegmatitos alcalinos correm de forma es-pordica nos dois conjuntos de sienitos, sendo mais abundantes,embora com menores dimenses, nos biotita-nefelina-sienitos. Osdiques bsicos presentes so corpos tabulares com espessurasinferiores a trs metros, geralmente muito alterados e mais fre-qentes na parte sudeste do MNSI.

    MTODOS ANALTICOS As 10 amostras selecionadas para oestudo do stio mineralizado foram coletadas em uma pedreira ondese explota sodalita-sienito azul e todas elas foram inicialmenteestudadas luz do microscpio petrogrfico. Em 6 destas amos-tras, com granulao fanertica mdia e consideradas representati-vas das fcies petrogrficas estudadas, analisou-se elementosmaiores e alguns traos, inclusive os elementos terras raras (ETR).Estas anlises qumicas foram efetuadas pelo consrcio Geosol/Lakefield Ltda.

    As amostras 2034 e 2035 (coordenadas UTM 379141-8251337e 379146-8251340), que correspondem a sodalita-sienitos, foramselecionadas para determinao geocronolgica pelo mtodo Pb-Pb por evaporao em monocristal de zirco. Devido ao tamanhocentimtrico (1-3 cm) dos cristais de zirco a extrao foi efetuadamanualmente, aps a desagregao da rocha. Como estes cristaisapresentavam-se com grande nmero de fraturas tardias, foramrecuperados apenas uns poucos cristais perfeitos. Tanto os cris-tais quanto os fragmentos obtidos foram analisados a lupa

    binocular, objetivando determinar a tipologia segundo o mtodode Pupin (1980) e selecionar os melhores gros, sem fraturas eincluses, para serem analisados. Para que pudessem ser encaixa-dos no filamento canoa, estes gros tiveram suas dimensesreduzidas a uma granulometria inferior a 0,6 mm.

    As determinaes isotpicas de Pb foram realizadas no Labo-ratrio de Geologia Isotpica da Universidade Federal do Par,segundo a metodologia de evaporao de Kber (1987). As anli-ses foram efetuadas em um espectrmetro de massa FINNIGANMAT 262, onde a intensidade dos diferentes istopos de Pb emi-tidos foi medida por um contador de ons, sendo que cada conjun-to de 10 varreduras define um bloco de leitura. Com a mdia dasrazes 207Pb/206Pb dos blocos lidos define-se a idade de cada eta-pa de aquecimento. Para o clculo das idades 207Pb/206Pb foramutilizadas as constantes de Steiger & Jger (1977), sendo a preci-so calculada para 2 sigmas (95%).

    STIO MINERALIZADO Geologia e Petrografia O stiomineralizado em sodalita azul, explotado como rocha ornamentalpela empresa ITABLUE localiza-se no interior do biotita-nefelina-sienito e constitui um dique pegmattico que chega a alcanar aespessura mxima de 3 m. O esquema geolgico (Fig. 3) e a figura4 apresentam as relaes de contato entre as diversas rochas e asprincipais texturas macroscpicas observadas em campo.

    O biotita-nefelina-sienito encaixante da mineralizao apresentacor banca acinzentada, granulao mdia a grossa e uma foliaomagmtica (N52o 62oSW) que orienta os prismas de feldspato alca-lino e as concentraes de minerais mficos. Os cristais defeldspato alcalino so pertticos e incluem cristais eudricos debiotita, subdricos a andricos de aegirina e subdricos de mine-rais opacos. As concentraes de minerais mficos renem cris-tais subdricos de biotita, hornblenda, magnetita, andricos depirita e, ocasionalmente, contm calcita e fluorita.

    Vrias geraes de diques pegmatticos foram identificadas narea da pedreira (Figs. 3 e 4). As mais antigas correspondem ahornblenda-nefelina-sienito e leuco-nefelina-sienito. Os diques dehornblenda-nefelina-sienito so corpos tabulares e contm cris-tais centimtricos de hornblenda (at 2,6 cm), com ocorrncia limi-tada aos contatos, e cristais de nefelina verde, mais abundantesem sua regio central (Fig. 4A). As relaes texturais indicam quea nefelina cristalizou-se nos interstcios dos cristais prismticos

    A

    B

    C

    D

    EF

    Figura 3 - Esquema geolgico do dique mineralizado em sodalita-sienito de cor azul. A forma humana estilizada tem 1,65 m dealtura. As letras correspondem as indicaes dos locais ondeforam tiradas as fotografias apresentadas na figura 4.

  • Revista Brasileira de Geocincias, Volume 34, 2004

    Idade Pb-Pb e aspectos petrolgicos da mineralizao em sodalita azul do Macio Nefelina-Sientico Itarantim, sul do estado da Bahia

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    A B

    D

    C

    E F

    So

    HbNe

    0 5 cm

    Leuco-Sienito

    SEn

    Sodalita

    Sienito Encaixante0 10 cm

    0 5 cm

    SodalitaBiotita

    Cancrinita

    Zirco

    Sodalita

    Biotita

    Figura 4 - Fotografias das regies indicadas pelas letras A a F na figura 3. Dique de hornblenda-nefelina-sienito, com grandescristais de nefelina (Ne) e hornblenda (Hb) com indicao da foliao magmtica (So) do biotita-nefelina-sienito encaixante [A].Dique de sienito leucocrtico intrusivo nos biotita-nefelina-sienito encaixante [SEn] [B]. Regio do sienito encaixante afetada porfluidos oriundos do dique de sodalita-sienito de cor azul; os grandes cristais de sodalita e de biotita so indicados pelas setas e osfeldspatos alcalinos apresentam-se com tonalidade clara [C]. Regio interna, com textura pegmattica, do dique de sodalita-sienitode cor azul, sendo os cristais de sodalita (cor cinza escura), biotita (cor preta) e de feldspato alcalino (cor branca) [D]. Bolsosientico com sodalita e textura pegmattica onde so indicados com setas os cristais centimtricos de zirco, sodalita e de biotita[E]. Vnula de cancrinita [F].

    de feldspato potssico perttico e albita antiperttica. Os diques deleuco-nefelina-sienito apresentam espessuras no superiores a 5cm e a sua idade relativa no pode ser estabelecida com os diquesanteriormente descritos. Eles so constitudos por feldspato alca-lino perttico, nefelina, cancrinita, calcita e, de forma subordinada,fluorita. Cristais de titatina so ocasionais. As relaes geomtri-cas existentes entre este dique com os sienitos encaixantes apon-tam para a existncia de fenmeno de brechao (Fig. 4B).

    O dique sientico mineralizado em sodalita azul (Fig 4C) umarocha com granulao varivel (mdia a grossa) na qual o volumede sodalita chega a atingir 40%. A distribuio relativamente ho-mognea da sodalita nesta rocha o que lhe confere o valor co-mercial. Este dique constitudo essencialmente por feldspatoalcalino perttico, albita antiperttica, sodalita, nefelina e biotita,tendo como minerais acessrios aegirina, cancrinita, calcita, zirco,fluorita e minerais opacos. A sua colocao provoca transforma-es metassomticas nas rochas sienticas encaixantes.Macroscopicamente observa-se que a rocha sientica encaixanteperde a sua tonalidade original, adquirindo cor esbranquiada eaparecem cristais de sodalita azul (Fig. 4D). Ao microscpio cons-tata-se a presena de texturas de substituio nos minerais dosienito encaixante que foram interpretadas como a ao dos flui-dos metassomticos provenientes do dique. Com o aumento dometassomatismo, os feldspatos alcalinos so substitudos parci-almente pela sodalita e, nas fases finais deste processo, a cancrinitae calcita substituem ocasionalmente a sodalita. A biotita permane-ce na rocha aps o metassomatismo, mas adquire uma cor marrommais forte, sugerindo que sofreu igualmente a ao destes fluidosperalcalinos e ricos em cloreto. A atuao deste metassomatismofaz aparecer nas rochas transformadas uma textura poligonizada

    inexistente nas rochas sienticas encaixantes. Lateralmente nasencaixantes e internamente ao dique de sodalita-sienito azul tm-se bolses pegmatticos de colorao esbranquiada. Dois con-juntos principais de bolses pegmatticos foram identificados. Oprimeiro corresponde biotita-sodalita-sienito e ocorre tanto noscontatos quanto no interior do dique de sodalita azul. Ele cons-titudo essencialmente por feldspatos alcalinos pertticos eantipertticos, o mfico dominante a biotita, tem-se sodalita ecristais centimtricos de zirco com at 4 cm (Fig. 4E). O segundotipo de bolso, desprovido de cristais de zirco, corresponde asodalita-sienitos com especularita e com grandes agregados decristais de sodalita. Vnulas tardias com espessuras centimtricas(2 at 4 cm) so presentes, apresentam distribuio aleatria ecortam indistintamente os diques descritos, os bolses e o sienitoencaixante. O tipo mais abundante de vnula preenchido essenci-almente por cancrinita (Fig. 4F), macroscopicamente de cor rsea,calcita e, mais raramente, fluorita.

    Litogeoqumica Foram realizadas 6 anlises qumicas de rochaspara este estudo. Duas so de sienitos encaixantes, sendo uma desienito sem efeitos de metassomatismo visveis a exame microsc-pico (2033) e outra com efeitos de metassomatismo identificadopor substituio de minerais (2032). Trs outras amostras (2021,2030, 2034) correspondem a rochas fanerticas do dique de sodalita-sienito. A amostra 2035 de bolso sientico com cristais de sodalitae zirco. Na tabela 1 so listados os dados qumicos obtidos.

    As rochas estudadas apresentam estreita variao de SiO2

    (53-58%), Al2O

    3 (18-23%), contedo em lcalis (Na

    2O+K

    2O) com-

    preendido entre 8% e 16%, razo Na2O/K

    2O variando de 1,3 at

    1,84, so dominantemente meteluminosas e a presena de sodalita

  • Revista Brasileira de Geocincias, Volume 34, 2004

    Maria de Lourdes da Silva Rosa et al.

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    Tabela 1 - Anlises qumicas das rochas sienticas estudadasMdia (10 amostras) de biotita-nefelina sienitos (Mdia). A razoLa

    N/Yb

    N normalizadas ao Condrito C1 de Evesen et al. (1978) e

    os parmetros ANK= [Al2O

    3/(Na

    2O+K

    2O)]e ANKC =[Al

    2O

    3/

    (Na2O+K

    2O+CaO)] em moles.

    Mdia 2033 2032 2021 2034 2030 2035

    SiO2 58,30 56,5 56,6 53,6 56,0 57,6 55,6Al2O3 19,23 18,9 21,6 21,4 21,2 23,5 21,6TiO2 0,74 1,3 0,21 0,26 0,35 0,16 0,24Fe2O3 1,30 2,1 0,86 1,3 2,3 1,7 2,3FeO 3,29 3,7 1,1 2,8 2,4 0,57 2,3MgO 0,82 1,6 0,14 0,33 0,67 0,12 0,56MnO 0,15 0,15 0,07 0,18 0,24 0,09 0,21CaO 2,00 4,2 5,5 1,1 1,9 0,87 1,1Na2O 6,90 5,6 6,0 9,6 6,9 9,4 8,1K2O 5,31 3,2 3,9 5,9 4,7 5,1 5,0P2O5 0,29 0,61 0,05 0,08 0,18 0,02 0,01H2O

    + 0,56 0,78 2,21 0,66 1,3 0,49 0,74H2O

    - 0,25 0,01 0,18 0,32 0,5 0,14 0,25CO2 0,45 0,79 1,08 0,82 1,39 1,51 2,91Total 99,44 99,43 99,49 98,35 100,03 101,27 100,92F 550 680 150 600 1100 96 1200Co 5 5 6 5 8 6 7Cu 6 4 5 5 6 7 6Pb 5000 >5000 >5000Ga 26 18 36 36 45 49 52Hf 10

  • Revista Brasileira de Geocincias, Volume 34, 2004

    Idade Pb-Pb e aspectos petrolgicos da mineralizao em sodalita azul do Macio Nefelina-Sientico Itarantim, sul do estado da Bahia

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    compreendida entre 1,5 e 2,0. Os espectros destas rochas,normalizados pelo sienito sem evidncias de alterao, so carac-terizados pelo enriquecimento importante em Th, Nb e Zr (Fig. 5B).Os espectros dos ETR so marcados por anomalias em Eu (Fig.6B) e variveis razes (La/Yb)

    N, compreendidas entre 26 e 77.

    A amostra do bolso sientico com sodalita e zirco destaca-sedas do dique sientico com sodalita (Tab. 1) pelos elevados con-tedos em Zr (>5.000 ppm), Hf (141 ppm), Ta (169 ppm), Th (117ppm), U (74 ppm) e F (1200 ppm). A curva obtida com a normaliza-o pelo sienito sem evidncias de alterao (Fig. 5B) e o espectrodos ETR (Fig. 6C) desta rocha so similares aos encontrados nodique sientico com sodalita, indicando cogeneticidade.

    Ordem de cristalizao e tipologia dos cristais de zirco Oscristais de zirco analisados nas amostras 2034 e 2035 constituemuma populao uniforme com cor castanha escura avermelhada ehbito caracterizado por prisma longo. Ao microscpio, no apre-sentam evidncias de alterao e ocorrem com tamanhos variandode 1 mm at 4 cm. As texturas observadas indicam que o zircocristaliza-se aps o feldspato alcalino perttico e antes da biotita,albita e sodalita. As fraturas presentes nestes cristais so sempreenchimento e afetam igualmente os outros minerais da rochaindicando seu carter tardio.

    Uma populao constituda por cristais bem formados (4 daamostra 2034 e 10 da amostra 2035), com tamanhos em torno de 1cm, foi analisada visando classific-los segundo a tipologia pro-posta por Pupin (1980). Nesta populao, identificou-se a existn-cia de cristais dos tipos D e K1, com dominncia do tipo D que,segundo Pupin & Turgo (1975), so caractersticos de rochassienticas sub-saturadas.

    Idade Pb-Pb Na amostra 2034 foram analisados 8 fragmentos decristais de zirco castanho-claro a escuro, com granulao entre0,2 e 0,5 mm, translcidos e sem incluses. Entretanto, apenas 5deles emitiram Pb suficiente para anlise (Tabela 2). Os resultadosobtidos forneceram uma idade de 720 9 Ma (Fig. 7).

    Na amostra 2035 foram analisados nove fragmentos de zircode colorao castanha clara, com tamanhos compreendidos entre0,1 mm e 0,6 mm, transparentes, translcidos e sem apresentaremfraturas e incluses. Destes, os fragmentos de nmeros 3, 6 e 7no emitiram Pb suficientes para anlise. Os resultados obtidos dofragmento 8 foram descartados por apresentarem altos valores dePb comum. Os outros seis forneceram um total de 9 blocos, dosquais foram descartados 4 (Tabela 2, Fig. 8). A idade calculadautilizando-se os blocos vlidos foi de 732 24 Ma.

    Os resultados geocronolgicos obtidos para as duas amos-tras analisadas mostram uma superposio de idades (711 729Ma), sendo este intervalo aqui considerado como a idade mnimade cristalizao da mineralizao em sodalita-sienito azul.

    DISCUSSO E CONCLUSES Comparando-se as idadesencontradas para a cristalizao do Macio Nefelina-SienticoItarantim (727 30 Ma) com a da cristalizao do sienitomineralizado em sodalita azul (720 9 Ma e 732 24 Ma) constata-se, considerando-se os erros envolvidos nestas determinaes,que as formaes destas rochas foram contemporneas. Nestecontexto, as idades mais novas obtidas por Cordani et al. (1974) eBernat et al. (1977) para as rochas deste mesmo macio refletem,provavelmente, perturbaes nos sistemas isotpicos K-Ar e Ar-Ar nos minerais datados por eventos posteriores. As idadescambrianas obtidas por estes autores, situadas entre 520-546 Ma,

    1

    10

    10 0

    60 0

    1

    10

    10 0

    60 0

    Ro

    cha/

    Co

    nd

    rito

    1

    10

    10 0

    60 0

    La C e N d S m E u G d D y H o E r Y b Lu

    2021 20342030

    2032

    2035

    2033

    A

    B

    C

    Figura 6 - Diagramas dos Elementos Terras Raras para as rochasestudadas normalizado pelo Condrito C1 de Evesen et al. (1978).Sienitos encaixantes [A], dique de sodalita-sienito [B] e sodalita-sienito com cristais de zirco [C].

    podem traduzir os efeitos tardios da coliso Araua, localizada asudoeste, que, segundo Pedrosa Soares et al. (2001), tem seuclmax em 550 Ma. As idades ordovincianas (474-485 Ma) so dedifcil interpretao a luz dos dados disponveis.

    A disposio em dique do sodalita-sienito de cor azul presenteno biotita-nefelina-sienito, sugere que o sienito azul representaum dos produtos gerados durante a diferenciao do magmaresponsvel pela formao das rochas do Macio Nefelina-Sientico Itarantim. A existncia de importante rea de fenitoscoroando o macio aponta para uma expressiva riqueza em fluidosdeste magma. Por outro lado, a cristalizao de feldspatos e obaixo volume de minerais hidratados formados durante acristalizao destas rochas - menor que 8% em volume segundoOliveira (2003)-, sugerem que os produtos diferenciados daevoluo do magma Itarantim tendem a ser enriquecidos emcomponentes volteis. As presenas de sienitos com texturapegmattica e de grandes cristais encontrados em muitos diquesalcalinos presentes so a favor desta hiptese.

    A existncia de contatos retilneos e ntidos entre o dique de

  • Revista Brasileira de Geocincias, Volume 34, 2004

    Maria de Lourdes da Silva Rosa et al.

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    A m ostra 2034

    Idad

    e (M

    a)

    Figura 7 - Diagramas Etapas de Aquecimento versus Idade paraa amostra 2034. Crculo cheio corresponde aos blocos analticosutilizados no clculo da idade; quadrado as etapas deevaporao eliminadas subjetivamente.

    Tabela 2 - Resultados analticos obtidos pelo mtodo Pb-Pb dasamostras 2034 e 2035, rochas sodalita-sienticas do stiomineralizado estudado. Etapa de evaporao eliminadasubjetivamente [*], razo 207Pb/206Pb corrigida paracontaminao do Pb comum [**].

    Zirco Temp. (oC) 207Pb/206Pb 2 (207Pb/206Pb)** 2 Idade (Ma) 22034/2 *1500 0,06539 41 0,06322 63 716 21

    1600 0,06421 56 0,06339 16 721 52034/3 *1500 0,07143 34 0,06119 99 646 35

    1600 0,07382 56 0,06240 47 688 162034/4 1500 0,08495 17 0,06373 63 733 212034/6 1450 0,06866 27 0,06326 38 717 132034/8 *1500 0,06607 56 0,06031 199 615 71

    *1585 0,06931 43 0,06311 32 712 111620 0,06957 142 0,06355 32 727 11

    2035/1 *1450 0,09816 59 0,05998 275 603 99 *1500 0,07733 109 0,06114 112 644 39 1550 0,08666 46 0,06253 65 693 22

    2035/2 1600 0,09333 183 0,06315 196 714 662035/4 1500 0,11445 29 0,06577 138 799 442035/5 1550 0,06545 41 0,06355 67 727 222035/7 *1700 0,08405 36 0,06121 22 647 82035/9 *1500 0,06388 19 0,06222 50 682 17

    1550 0,06546 50 0,06409 45 745 15 *1600 0,06877 42 0,06877 42 892 13

    Idad

    e (M

    a)

    1 2 4 5 9Id a d e= 73 2 + 2 4 M aAm ostra 2035

    Figura 8 - Diagramas Etapas de Aquecimento versus Idadepara a amostra e 2035. Crculos cheios correspondem aosblocos analticos utilizados no clculo da idade; quadradoas etapas de evaporao eliminadas subjetivamente.

    sienito azul, que trunca a foliao magmtica do sienito encaixante,indica que esta j se apresentava, se no totalmente cristalizado,com alto percentual de cristais (>80% de cristais). Este fato condizente com os dados experimentais disponveis na literatura,que apontam temperaturas da ordem de 800-900oC para cristalizaode nefelina-sienitos (MacDowell & Wyllie 1971) e de 400-800oCpara a cristalizao da sodalita (Deer et al. 1996). Por outro lado, osestudos experimentais realizados por Wellman (1970) colocaramem evidncia que, quando a sodalita coexiste com nefelina e doisfeldspatos, como o caso do dique estudado, as temperaturas decristalizao situam-se entre 500 oC e 600oC.

    A presena de efeito metassomtico nas rochas sienticas em

    contato revela a existncia de desequilbrio fsico-qumico entre omagma pegmattico e as encaixantes sienticas. Estemetassomatismo peralcalino e rico em cloro (sodalita tem at 8%Cl

    2), afeta as encaixantes aportando lcalis e muitos dos elementos

    normalmente considerados imveis (e.g. Nb, Ta, U, Y, Th, Zr), tendo-se igualmente o empobrecimento em Ba, Sr e ETR, particularmenteo Eu (Fig. 6).

    As rochas nefelina-sienticas do MNSI no tm cristais dezirco e seus contedos em Zr so inferiores a 600 ppm (Oliveira2003). Este fato relativamente comum nos magmas peralcalinossub-saturados em SiO

    2, onde Zr, devido aos valores da razo Al/

    Na+K>1 no magma, no atinge a saturao necessria para impora cristalizao do zirco (Watson 1979), sendo o Zr normalmenteincorporado estrutura dos piroxnios alcalinos (Jones & Peckett1980). Desta forma, o Zr permanece no magma at os diferenciadosfinais onde pode se cristalizar sob a forma de zirco ou dezirconossilicatos complexos. Os elevados valores de Zr (>1000ppm) nos sienitos com sodalita estudados associados a presenade cristais de zirco so evidncias consideradas suficientes paracaracterizar a saturao de Zr neste magma pegmattico.

    Em resumo, a idade da mineralizao em sodalita azul no MacioNefelina-Sientico Itarantim est compreendida entre 720 9 Ma e732 24 Ma e estas rochas (dique e bolso sientico com sodalita)representam, provavelmente, a expresso de termos diferenciados,particularmente enriquecidos em Cl e Zr capazes de estabilizaremas cristalizaes da sodalita e do zirco.

    Agradecimentos O estudo das rochas da Provncia Alcalina doSul do Estado da Bahia est sendo desenvolvido com o apoio doCNPq (Proc. 462916/00 e 479509/01-8) e da Companhia Baiana dePesquisa Mineral CBPM (Convnio CBPM/UFBA/FAPEX no.

    1460). M.L.S. Rosa agradece ao CNPq pela bolsa DCR (Proc. 30139/00) e equipe do Par-Iso pela acolhida durante o estgio em 2002.Aos revisores da RBG pelas sugestes ao manuscrito. Esta acontribuio de nmero 142 do Grupo de Petrologia Aplicada Pesquisa Mineral da UFBA.

  • Revista Brasileira de Geocincias, Volume 34, 2004

    Idade Pb-Pb e aspectos petrolgicos da mineralizao em sodalita azul do Macio Nefelina-Sientico Itarantim, sul do estado da Bahia

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    Manuscrito A-1403Recebido em 08 de janeiro de 2003

    Reviso dos autores em 01 de maio de 2004Reviso aceita em 20 de maio de 2004

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