interações e reações entre fluidos magmáticos e mármores de vila nova do sul, rs

5/20/2018 Interaes e Reaes entre fluidos magmticos e mrmores de Vila Nova do Sul, RS

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INTERAES E REAES ENTRE FLUIDOS MAGMTICOS

E MRMORES DE VILA NOVA DO SUL, RS

PORTO ALEGRE, 2013


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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

Reitor: Carlos Alexandre Netto

Vice-Reitor: Rui Vicente Oppermann

INSTITUTO DE GEOCINCIAS

Diretor: Andr Sampaio Mexias

Vice-Diretor: Nelson Luiz Sambaqui Gruber

__________________________

Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Campus do Vale Av. Bento Gonalves, 9500 - Porto Alegre - RS - BrasilCEP: 91501-970 / Caixa Postal: 15001.

Fone: +55 51 3308-6329 Fax: +55 51 3308-6337

E-mail: [email protected]

CDU 55CDU 55___________________________________________________________Catalogao na PublicaoBiblioteca Instituto de Geocincias - UFRGSVeleida Ana Blank CRB 10/571

Hoerlle, Guilherme SonntagInteraes e reaes entre fluidos magmticos e mrmores de Vila

Nova do Sul, RS . / Guilherme Sonntag Hoerlle. - Porto Alegre:IGEO/UFRGS, 2013. [101 f.] il.

Monografia (Trabalho de Concluso de Curso).- UniversidadeFederal do Rio Grande do Sul.Graduao em Geologia.Instituto deGeocincias. Porto Alegre, RS - BR,2013.

Orientador:Marcus Vinicius Dorneles Remus Coorientador:Norberto Dani

1.Escarnito.2.Mrmore calctico.3.Veio defluorita.4.Hidrotermalismo.I. Ttulo.


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Aos meus pais e dinda,

Claudio Hoerlle,

Vera Sonntag Hoerlle e

Sandra Sonntag


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AGRADECIMENTOS

Este trabalho representa o fim de uma jornada como graduando na

Universidade Federal do Rio Grande do Sul, durante esse perodo muitas pessoas

foram importantes e estiveram ao meu lado me apoiando e aconselhando de maneira

especial. Em primeiro lugar, agradeo todo o apoio dos meus pais, por investirem na

minha educao desde cedo e at hoje me apoiarem nas decises acadmicas,

mesmo quando decidi largar a engenharia eltrica para cursar geologia, uma deciso

considerada duvidosa por muitos. Hoje no me arrependo e agradeo o apoio deles e

tambm das minhas irms, acreditando nas minhas escolhas. Minha jornada na

UFRGS tambm deve um agradecimento especial a minha dinda, Sandra, que sempre

esteve presente e me apoiou muito durante esses anos de graduao. Agradeo a

Dbora pelo incentivo as minhas ideias, as vezes meio diferentes, e tambm pela

companhia especial e parceria durante vrios anos de UFRGS. Meu orientador, e hoje,

alm de orientador, grande amigo, Prof. Marcus Remus, merece reconhecimento por

ter sido um grande orientador acadmico e profissional e tem a minha admirao por

estar sempre aberto discusso de ideias e teorias, mesmo que tenham vindo de um

mero estudante de primeiro ano de geologia. Agradeo aos meus colegas da geologia,

em especial aos quase irmos Rafa, Tiago, Fernandinho, Ronei e Leco. Agradeo a

CAPES e o Governo Brasileiro pelo investimento para estudar um ano nos Estados

Unidos e realizar um sonho que tive desde guri. Por fim, agradeo a Deus pela

natureza to complexa e por todos os dons que eu recebi.


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RESUMO

Os mrmores calcticos de Vila Nova do Sul, pertencentes ao complexo Cambaizinho

no Bloco So Gabriel apresentam uma variedade de domnios mineralgicos

derivados de reaes formando paragneses especficas devido interao de fluidos

de origem magmtica com a rocha encaixante carbontica. Duas situaes distintas

de interesse ocorrem na rea: escarnitos associados a estruturas dcteis com

presena de granada grossulria, diopsdio, calcita, clinozoizita, plagioclsio, quartzo,

magnetita, com ocorrncias de sulfetos de ferro e cobre. Outra paragnese formada

com predomnio de fluorita, fengita, feldspato alcalino, quartzo, calcita, pirita e

calcopirita, ocorrendo em fraturas e outros planos de fraqueza dos mrmores. A

origem dessas paragneses possivelmente est relacionada a dois fluidoscomposicionalmente distintos provenientes de episdios de magmatismo

temporalmente diferentes. A hiptese atual de que os primeiros fluidos sejam

provenientes da associao de tonalitos, trondhjemitos e granodioritos do complexo

Camba que reagiram com os mrmores ao intrudir o complexo Cambaizinho.

Posteriormente, os mrmores foram afetados por fluidos provenientes do magmatismo

da Fm Acampamento Velho. Trabalhos prvios mostraram que as rochas vulcnicas

da Formao Acampamento Velho, de afinidade moderadamente alcalina sdica,

possuem ocorrncias de fluorita. O levantamento de dados estruturais e registro das

relaes de campo foram realizados a partir de trabalhos de campo em duas jazidas

de calcrio ativas na rea de estudo. A pesquisa vale-se de tcnicas de petrografia,

difratometria de raios-X e microscopia eletrnica para caracterizao detalhada da

mineralogia e estudo das reaes mineralgicas nos dois grupos de rochas estudados.

Agrupando os dados estruturais e petrogrficos possvel inferir que os escarnitos

foram formados a partir da interao dos TTGs do Complexo Camba com mrmores

do Complexo Cambaizinho em condies relativamente profundas. As paragneses

com predominncia de fluorita foram formadas devido a fluidos provenientes do

magmatismo da Fm Acampamento Velho que percolaram ao longo dos planos de

fratura dos mrmores encaixantes e depositaram veios em profundidades rasas. A

sequncia dessa pesquisa visa estudar os sulfetos de Cu, Pb e Zn hospedados nos

mrmores, veios e escarnitos e avaliar a possibilidade de um depsito mineral na rea.

Palavras-Chave: escarnito, mrmore, veio de fluorita, hidrotermalismo

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ABSTRACT

Calcic marbles from Vila Nova do Sul that belong to Cambaizinho Complex on So

Gabriel Block have a variety of specific paragenesis formed due to the interaction of

magmatic fluids and the carbonatic host rock. Two interesting situations occur on the

area: skarns associated with ductile structures with grossular garnet, diopside, calcite,

clinozoizite, plagioclase, quartz, magnetite and with occurrences of iron and copper

sulphides. The other paragenesis is formed mainly by fluorite, phengite, K-feldspar,

quartz, calcite, pyrite, and chalcopyrite and occurs on fractures and other rock

discontinuities. The origin of those rocks is most likely related to compositionally

different fluids from two temporally magmatic events. The present hypothesis suggests

that the first fluids came from the reaction of the intrusion of tonalites, trondhjemitesand granodiorites from Camba Complex on marbles of Cambaizinho Complex. Later,

marbles were affected by fluids from Acampamento Velho Formation magmatism.

Previous works show that volcanic rock from Acampamento Velho Formation are

moderately sodic alkaline and some fluorite mineralization occurs in these rocks.

Structural data and field relations were obtained during field work on two well exposed

active quarries. This research uses techniques such as petrography, X-Ray diffraction

and EDS electronic microscopy to obtain a detailed mineralogy characterization and

good results on the study of the reactions that occurred between those lithologies.

From the reunion of structural and petrographic data it is possible to deduce that calcic

skarns were formed after the interaction of Camba Complex TTGs and Cambaizinho

Complex marbles on relatively deep environment. Fluorite dominated paragenesis

were formed due to late magmatic fluids from Acampamento Velho Formation that

percolated throughout fractures and fault planes on marbles and settled on veins on

relatively shallow depths. The next step on this research is to study the Cu, Pb and Zn

sulphides hosted on these marbles, veins and skarns to evaluate the possibility of a

base metal deposit.

Keywords: skarn, marble, fluorite vein, hydrothermalism

II


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LISTA DE ILUSTRAES

Figura 1:Mapa de localizao geral, mostrando os limites do municpio de VilaNova do Sul (linha descontnua) e a rea de estudo (retngulo branco).

Fonte: Google Maps Map data 2013 Google, MapLink

Figura 2: Mapa da rea de pesquisa mostrando as duas pedreiras estudadas

(MON - Minerao Mnego; AND - Calcrio Andreazza). Fonte: Google

Earth 2013 MapLink/Tele Atlas Digital Globe.

Figura 3:Mapa geolgico da rea de estudo. Modificado de Bittencourt et al.

(1997) e Saalmann et al. (2005)Figura 4: Esquema simplificado representando alguns tipos de escarnitos e

sua localizao.

Figura 5: Tipos de cristalizao em veios. Extrado de Hibbard (1995)

Figura 6:Ilustrao grfica da Lei de Bragg. Extrado de: Ron Hardy & Maurice

Tucker (1988).

Figura 7: Esquema do funcionamento da coluna do MEV (extrado de

USP/LFF/MEV) e do modelo de incidncia do feixe sobre a amostra

(BSE: eltrons retroespalhados / SE: eltrons secundrios).

Figura 8a: Viso geral de uma frente de lavra da pedreira Mnego onde

possvel observar as intruses concordantes dos TTGs nos mrmores

calcticos.

Figura 8b: Viso geral da pedreira Andreazza

Figura 8c:Veio de fluorita conferindo colorao roxo-azulada a uma face de

uma fratura nos mrmores da pedreira Andreazza

Figura 8d:Escarnitos em dobras de pequena escala em mrmores da pedreira

Andreazza

Figura 8e:Escarnitos em dobras de meso escala nos mrmores da pedreira

Mnego

Figura 8f: Feies de injees de fluidos nos mrmores na charneira da dobra

da figura a esquerda.

Figura 9: Viso geral da lmina petrogrfica da amostra AND-02-A de

mrmore calctico com foliao metamrfica incipiente marcada pelo

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estiramento de alguns cristais de calcita. NC

Figura 10a: Bandamento mineralgico, da esquerda para a direita: metadiorita,

escarnito de contato e mrmore calctico - NC

Figura 10b: Transformao do diopsdio em actinolita entre gros de

plagioclsio pouco sericitizados e pequenos cristais de titanita - NC.

Figura 11a: Franja de clinozoizita entre cristais de calcita e granada grossulria

- NC

Figura 11b: Intercrescimento de quartzo e clinozoizita entre granada e calcita.

Apatita eudrica inclusa na granada - BSE-MEV.

Figura 11c: Clinozoizita formada a partir de quartzo, plagioclsio (anortita) e

calcita. Cristais de titanita e diopsdio - NC

Figura 11d: Granada grossulria com franjas de clinozoizita entre mrmore e

endoescarnito - NC.

Figura 12a: Lmina petrogrfica de um grossulria escarnito - NC.

Figura 12b:Intercrescimento de calcita, granada e quartzo - BSE-MEV.

Figura 12c: No centro: diopsdio parcialmente alterado para argilominerais,

embaixo: diopsdio totalmente alterado para argilominerais NC.

Figura 13a: Exemplo de veio com simetria irregular com fluorita, fengita, k-

feldpsato e albita.

Figura 13b: Exemplo de veio simtrico com fluorita, fengita e albita (nicis

cruzados a 70)

Figura 13c: sulfetos em veios de fluorita, galena, calcopirita e pirita BSE-MEV.

Figura 13d: Ncleo de um veio, da esquerda para a direita: intercrescimentos

de fluorita com mica branca fina, fengita radial, feldspato potssico e

albita no centro. BSE-MEV.

Figura 13e: Veio com fengita radial e albita no ncleo - ND.

Figura 13f: Da esquerda para a direita: fengita radial seguida por mica branca

muito fina intercrescida com cristais de fluorita - NC.

Figura 14: Trajetria estimada de temperatura e presso de CO2 com base na

mineralogia e texturas dos clinozoizita-grossulria escarnitos.

Provavelmente as condies iniciais eram referentes ao ponto 1 e finais

em 2, assinalados na figura. A trajetria atravessa duas linhas de

reaes, a primeira, An + Cal + H2O = Czo + Cal + Qtz; e a segunta:

Czo + Cal + Qtz = Grs + CO2 (adaptado de Bowman, 1998)

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Figura 15: Trajetria estimada de temperatura e presso de CO2 com base na

mineralogia e texturas dos grossulria escarnitos. Estima-se que a

mudana das condies do sistema tenham mudado de 1 para 2. A

trajetria atravessa duas linhas de reaes, a primeira, An + Cal + Qtz =

Grs + CO2; e a segunta: Cal + Qtz = Wo + CO2 (adaptado de Bowman,

1998).

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1:Anlise da granada por EDS-MEV.

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

MINERAIS

Modificado de Bucher & Frey (2002)

Cal calcita

Ccp, Cpy calcopirita

Kfs K-feldspato

Msc muscovita

Pl, Plg plagioclsio

Py pirita

Qtz, Qzo quartzo

Flt fluorita

Di diopsdio

Ab albita

An anortita

Phe fengita

Grt granada

Grs grossulria

Cas cassiterita

Gn galena

Sp esfalerita

Ser sericita

Czo clinozoizita

Sme esmectita

Gr grafita

Wo wolastonita

OUTROS

MEV microscpio eletrnico de

varredura

BSE eltrons retroespalhados

EDS espectrometria por

disperso de energia

DRX difrao de raios-X

NC polarizadores cruzados

ND polarizadores

descruzados

VII


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1. INTRODUO ............................................................................................ 1

1.1. PROBLEMA,PREMISSAS,HIPTESES E TCNICAS DE SOLUO..................... 1

1.2. OBJETIVOS GERAIS E ESPECFICOS............................................................ 2

1.3.

JUSTIFICATIVA ......................................................................................... 2

1.4. LOCALIZAO DA REA E CONTEXTO GEOLGICO....................................... 3

1.4.1. Localizao ..................................................................................... 3

1.4.2. Contexto Geolgico ........................................................................ 5

1.4.3. Mapa Geolgico .............................................................................. 9

1.5. DEFINIES .......................................................................................... 11

1.5.1. Escarnitos ..................................................................................... 11

1.5.2.

Mineralogia dos escarnitos ........................................................... 14

1.5.3. Profundidade de formao dos escarnitos ................................... 15

1.5.4. Hidrotermalismo ............................................................................ 17

1.5.5. Precipitao direta e substituio reativa ..................................... 19

1.5.5.1. Cristalizao em espaos abertos e precipitao em espaos

potenciais 20

2. METODOLOGIA ........................................................................................ 22

2.1.

RELAO DE TCNICAS UTILIZADAS......................................................... 22

2.1.1. Trabalho de Campo ...................................................................... 22

2.1.2. Petrografia .................................................................................... 22

2.1.3. Difratometria de Raios X (DRX) .................................................... 22

2.1.4. Microscopia Eletrnica de Varredura (MEV) ................................. 23

2.2. PETROGRAFIA ....................................................................................... 23

2.3. DIFRATOMETRIA DE RAIOS X .................................................................. 24

2.3.1.

Relevncia e Adequao da Tcnica Para Testar a Hiptese ...... 25

2.3.2. Procedimentos Passo a Passo ..................................................... 25

2.3.3. Pontos Crticos dos Procedimentos e Cuidados Adotados ........... 26

2.3.4. Vulnerabilidade da Tcnica .......................................................... 26

2.4. MICROSCPIO ELETRNICO DE VARREDURA -MEV ................................. 27

2.4.1. Relevncia e Adequao da Tcnica Para Testar a Hiptese ...... 27

2.4.2. Procedimentos Passo a Passo ..................................................... 28

2.4.3. Pontos Crticos dos Procedimentos e Cuidados Adotados ........... 30

2.4.4. Vulnerabilidade da Tcnica .......................................................... 30


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3. RESULTADOS .......................................................................................... 32

3.1. GEOLOGIA DE CAMPO............................................................................. 32

3.2. MINERALOGIA E PETROLOGIA.................................................................. 34

3.2.1. Mrmores calcticos ...................................................................... 34

3.2.2. Escarnitos ..................................................................................... 35

3.2.3. Veios de fluorita ............................................................................ 41

4. DISCUSSES ........................................................................................... 44

4.1. DISCUSSES DOS DADOS DE CAMPO ....................................................... 44

4.2. DISCUSSO DA TRAJETRIA DE TEMPERATURA E PRESSO DE FLUIDOS (CO2E

H2O)DURANTE A FORMAO DOS ESCARNITOS.................................................. 45

4.2.1.

Situao I: clinozoizita-grossulria escarnitos .............................. 46

4.2.2. Situao II: grossulria escarnitos ................................................ 48

4.3. DISCUSSO DOS VEIOS DE FLUORITA....................................................... 50

5. CONCLUSES ......................................................................................... 52

6. REFERNCIAS ......................................................................................... 53

7. APNDICES .............................................................................................. 58


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1

1. Introduo

1.1. Problema, premissas, hipteses e tcnicas de soluo

Atravs de um reconhecimento prvio da rea de estudo, foram

identificadas interaes entre os mrmores calcticos de Vila Nova do Sul e

fluidos provenientes de rochas magmticas formando escarnitos e/ou veios

mineralizados. Alguns minerais identificados em campo, como fluorita, granada,piroxnio, calcopirita, pirita, magnetita, entre outros, esto localizados nos veios

ou em escarnitos. possvel que estes minerais tenham sido formados por

fluidos de uma fonte nica em um ou mais eventos de hidrotermalismo, ou a

partir de fontes distintas, sabendo que h mais de um evento de magmatismo no

Bloco So Gabriel. Nas rochas metamrficas h uma diversidade de estruturas

desde dobras, boudins, estruturas pintch-and-swell, originadas em

profundidades moderadas, at falhas e fraturas formadas mais prximas a

superfcie. Percebe-se que h paragneses distintas formadas nas diferentes

estruturas. Este trabalho prev a determinao de qual evento ou quais eventos

magmticos so responsveis pelas reaes e mineralizaes nos mrmores de

Vila Nova do Sul. Numa segunda etapa de campo o detalhamento estrutural da

rea foi realizado juntamente com a determinao das relaes entre as

paragneses e estruturas para verificar se existe um padro de mineralizao

relacionado com a geologia estrutural. Para detalhamento e caracterizao das

rochas formadas, algumas tcnicas de laboratrio, como petrografia, difrao deraios X e MEV foram utilizados. Com definio da mineralogia e das relaes

entre os possvel inferir reaes a partir destas feies observadas em lmina

delgada. A hiptese inicial desta pesquisa prope que dois fluidos de fontes e

idades diferentes so responsveis pelas diferentes paragneses formadas. O

primeiro estaria relacionado com os fluidos provenientes da intruso e


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2

cristalizao primria dos ortognaisses de composio diortica, throndjemtica e

tonaltica (Silva Filho, 1984) do Complexo Camba. Estas rochas intrudiram e

formaram os escarnitos com granada, piroxnio, magnetita entre outros

minerais. Alm disso, sabe-se que esta associao foi afetada por deformao

dctil que alm de formar dobras, boudins e estruturas do tipo pinch-and-swell

(Saalmann et al., 2005). J um fluido mais jovem, proveniente do vulcanismo da

Fm. Acampamento Velho teria percolado em profundidades mais rasas,

aproveitando-se principalmente de fraturas, falhas, planos de acamamento e

foliao dos mrmores para depositar minerais como fluorita, fengita, feldspato

alcalino e outros minerais destes veios.

1.2. Objetivos gerais e especficos

O objetivo principal do trabalho entender a interao entre os mrmores

calcticos de Vila Nova do Sul e os fluidos magmticos e/ou hidrotermais que

afetaram essas rochas. Para que os processos e as reaes que ocorreram

entre os fluidos e os mrmores sejam compreendidos, esta pesquisa visa

realizar uma caracterizao petrolgica detalhada das diferentes rochasformadas para que possam ser estimadas as condies de temperatura, presso

e composio dos fluidos. Por fim, este estudo visa indicar qual a mais provvel

fonte dos fluidos formadores das diferentes rochas hospedadas nos mrmores.

1.3. Justificativa

Esta pesquisa visa melhorar o entendimento dos processos

metassomticos e hidrotermais envolvidos em interaes de fluidos magmticos

e litologias carbonticas, que resultam na gerao de escarnitos ou veios

mineralizados. Alm disso, o estudo dessa litologia de importncia econmica

pois frequentemente depsitos metlicos esto relacionados a escarnitos


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3

(Meinert, 1992). Estes so explorados para uma vasta variedade de elementos

como ferro, cobre, ouro, prata, estanho, zinco, molibdnio, tungstnio, urnio,

flor, boro e elementos terras-rara. Diversos sulfetos de Fe, Cu, Pb e Zn j foram

identificados na rea e este trabalho se prope a criar uma base mais robusta do

contexto geolgico para que, futuramente, seja feito um estudo de detalhe das

mineralizaes nos sulfetos na regio. Por fim, essa pesquisa visa acrescentar

trabalhos e literatura sobre escarnitos em solo brasileiro, considerando que,

relativamente, existem poucos trabalhos no Brasil dedicados ao estudo dessa

litologia.

1.4. Localizao da rea e contexto geolgico

1.4.1. Localizao

A rea de estudo est localizada no municpio de Vila Nova do Sul, a

oeste do centro da cidade, que encontra-se aproximadamente no centro do

estado do Rio Grande do Sul (Fig. 1). A pesquisa foca principalmente duas

pedreiras ativas, uma localizada s margens da BR-290 e outra a 5 km ao norte

desta estrada (Fig. 2). A pedreira ao sul, pertencente companhia Calcrios

Andreazza, ser chamada nesse trabalho como pedreira Andreazza, assim

como as amostras com prefixo AND indicam que so provenientes dessa

pedreira. A minerao Mnego, localizada a aproximadamente 1,8 km a

noroeste da pedreira Andreazza ser chamada neste trabalho de pedreira

Mnego e as amostras citadas neste trabalho com o prefixo MON foram

coletadas l.


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4

Fig. 1: Mapa de localizao geral, mostrando os limites do municpio de Vila Nova do

Sul (linha descontnua) e a rea de estudo (retngulo branco). Fonte: Google Maps

Map data 2013 Google, MapLink


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Fig. 1: Mapa da rea de pesquisa mostrando as duas pedreiras estudadas (MON -

Minerao Mnego; AND - Calcrio Andreazza). Fonte: Google Earth 2013

MapLink/Tele AtlasDigital Globe.

1.4.2. Contexto Geolgico

As rochas estudadas pertencem ao Bloco So Gabriel (tambmchamados de Domnio So Gabriel ou Terreno So Gabriel) que est limitado ao

sul pelo Bloco Taquaremb do Crton Rio de la Plata, noroeste e oeste est

coberto pelas deposies fanerozicas da Bacia do Paran e a leste est

justaposto com o Cinturo Porongos. O Bloco So Gabriel composto por dois

complexos, Complexo Cambaizinho e Complexo Camba. Diversos autores que

trabalharam nesse bloco o subdividiram de maneiras diferentes e tambm os

complexos em formaes. Nesse trabalho o bloco ser abordado de maneira a

simplificar o estudo j que o foco no est nos eventos tectnicos ou

subdivises de unidades estratigrficas. O mais relevante para este trabalho

que esteja bem estabelecida a diviso entre as rochas do Complexo Camba e

do Complexo Cambaizinho. Entretanto importante conhecer as divises e


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6

interpretaes de autores anteriores para que se tenha conhecimento das

equivalncias de unidades e a histria geolgica da regio.

Carvalho (1932) descreveu algumas rochas do Bloco So Gabriel com

base no grau metamrfico e subdividiu as rochas em uma unidade com rochas

de alto grau metamrfico que foi interpretada como representando o arqueano e

outra unidade com rochas de baixo grau que foi considerada como

representante do algonqueano, unindo essas duas unidades como Grupo

Porongos. Posteriormente, Goni (1962) alegou que a poro inferior do pr-

cambriano do Rio Grande do Sul era composto por migmatitos (cf. Jung &

Rocques, 1952) dizendo que o paleossoma dessas rochas eram

predominantemente rochas ricas em alumnio e os anfibolitos encontrados

intercalados com os migmatitos seriam a poro que resistiu aos processosmetassomticos. Goni (1962) nomeou a associao de migmatitos e anfibolitos

de Formao Camba. Ribeiro et al. (1966) descreveu uma variedade de

gnaisses, migmatitos, anfibolitos e mrmores, cortados por uma srie de

pegmatitos que representaria a Formao Camba na regio de Caapava do

Sul. Jost & Willwock (1966) trabalhando com uma assemblia de rochas na

regio de So Gabriel similar s descritas por Goni (1962) afirmaram encontrar

uma inconformidade angular entre as rochas de alto grau e as rochas de baixograu e alegaram que as rochas de alto grau estavam relacionadas com uma

orogenia mais antiga no escudo sul-riograndense e sugeriram que o termo

formao deveria ser substitudo por grupo. Silva Filho (1984) demonstrou que

essa assemblia de rochas era muito complexa estruturalmente e no deveria

ser tratada como uma sequncia sedimentar estratificada normal, sendo assim,

renomeou o Grupo Camba para Complexo Camba. Alm disso, Silva Filho

(1984) alegou que o que eram considerados migmatitos por Goni (1962) so

gnaisses deformados com composies variadas de diortica, tonaltica,

trondhjemtica a granodiortica.

Remus et al. (1993) com mapeamento na regio de Vila Nova do Sul

agrupou os ortognaisses no Complexo Camba e reuniu xistos, metapelitos e


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7

quartzitos, anfibolitos bandados, xistos magnesianos, serpentinitos, mrmores e

rochas ultramficas no Complexo Cambaizinho.

Saalmann et al. (2005) dividiram o Bloco So Gabriel em duas unidades

estratigrficas que so representadas pelas sucesses metamrficas

vulcanossedimentares do Grupo Palma e os ortognaisses clcico-alcalinos do

Complexo Camba. O Grupo Palma foi considerado como uma sucesso

vulcanossedimentar composta por rochas metavulcnicas mficas e ultramficas

intercaladas por xistos e gnaisses. O Grupo ainda foi subdividido em superior e

inferior por Saalmann et al. (2005). O Grupo Palma inferior composto pela

Formao Cerro do Ouro e pelo Complexo Cambaizinho. Baseado em Remus et

al. (1993), Saalmann et al. (2005) denominou algumas rochas do Complexo

Cambaizinho de Formao Cerro do Ouro que consiste principalmente demetabasaltos, anfibolitos, rochas ultramficas (xistos magnesianos e

serpentinitos). As rochas metavulcnicas esto intercaladas com gnaisses,

camadas de chert, quartzitos e mrmores. Os mrmores formam lentes

alongadas ou megaboudins. O Complexo Cambaizinho composto por

paragnaisses, como biotita gnaisses e granada biotita gnaisses, quartzitos,

metapelitos e anfiblio gnaisses. Uma idade Neoproterozica para o Grupo

Palma inferior indicado por idades modelo Nd Tdm de 0,6 - 1,3 Ga, e valorespositivos de Nd(t) sugerem que as rochas metassedimentares so

principalmente derivadas de rochas gneas juvenis ainda que h uma

contribuio menor de uma crosta continental antiga (Saalmann et al., 2005).

Nas pores ocidentais do Bloco So Gabriel, o Grupo Palma inferior foi

intrudido por granitides (Sanga do Jobim e equivalentes) que ocorreu com

orientao sudoeste-nordeste, como corpos lenticulares alongados. Dataes

Pb-Pb em zirces realizadas por Remus et al. (2001) indicaram idades de 6973

Ma e valores positivos de Nd(t) de +5.2 (Babinski et al., 1996) indicaram uma

fonte juvenil para essas rochas. O Grupo Palma superior formado pela

Formao Campestre, que composta por rochas metavulcnicas (vulcnicas e

vulcanoclsticas, andesitos, dacitos, tufos) de baixo grau que se assemelham a

arcos de ilha modernos. Dataes por U-Pb em zirces de rochas da Formao


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8

Campestre indicam idades de 7532 e 75717 Ma, interpretadas como idades

de cristalizao por Machado et al. (1990) e Remus et al. (1999). A sucesso

comumente interpretada como poro vulcnica de um arco magmtico (Koppe

e Hartmann, 1988; Chemale et al., 1995; Babinski et al., 1996; Hartmann et al.,

1999, 2000), provavelmente relacionado aos dioritos e tonalitos do Complexo

Camba (Hartmann et al., 1999).

O Complexo Camba composto por metadioritos, metatonalitos e

metatrondhjemitos de fonte juvenil que intrudiram o Complexo Cambaizinho. Os

pltons so truncados por diferentes geraes de diques e veios de composio

trondhjemtica, grantica e pegmattica. As rochas possuem uma caracterstica

qumica clcico-alcalina e so interpretadas como formadas em ambiente de

arco magmtico (Chemale et al., 1995; Babinski et al., 1996). Mtodosconvencionais de datao U-Pb SHRIMP nas rochas do Complexo Camba

resultaram em idades de 750-690 Ma (Babinski et al., 1996; Remus et al., 1999;

Hartmann et al., 2011), incluindo tonalitos no sudoeste do Bloco So Gabriel

com idades de 75016 Ma (Leite et al., 1998). Alguns autores subdividem o

Complexo Camba em Gnaisses Vila Nova, Sute Lagoa da Meia Lua e Sute

Sanga do Jobim (Hartmann et al., 2011). Essas unidades tem composies

similares (diorticas, tonalticas, trondhjemticas e granodiorticas) porm foramseparadas em funo da sua idade e relao com os eventos tectnicos da

rea. Nesse trabalho abordaremos o Complexo Camba como unidade nica por

fins de simplificao e para evitar entrar em discusses relacionadas a

interpretao tectnica da rea, que foge ao escopo deste trabalho.

A Formao Acampamento Velho (Ribeiro & Fantinel, 1978) ou

Aloformacao Acampamento Velho conforme redefinido por Paim et al. (2000) e

estudado posteriormente por Sommer et al. (2005) caracteriza o vulcanismo

bimodal da Bacia do Camaqu. Tambm chamado de vulcanismo

neoproterozoico do Plat da Ramada, este representa a poro de magmatismo

shoshontico e moderadamente alcalino relacionado a eventos ps-colisionais do

Ciclo Brasiliano/Pan Africano no sul do Brasil. Este vulcanismo constitudo por

lavas shoshonticas bsicas a intermedirias seguidas por uma sequncia


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bimodal caracterizada por depsitos piroclsticos, lavas e rochas hipabissais

com idades U-Pb SHRIMP em zirces de 5495 Ma (Sommer et al., 2005) e

idades Rb/Sr de 54513 e 54613 Ma definidas por Almeida et al. (1996, 2002).

O vulcanismo bimodal bsico-cido representa uma afinidade qumica

transicional com caractersticas de sries sdicas, saturadas alcalinas a

toleiticas continentais. O vulcanismo do Plat da Ramada comparvel a

associaes relacionadas a finais de ciclos orognicos, nos quais o magmatismo

shoshontico alcalino com alto e baixo Ti reflete a fuso de fontes modificadas de

subduco. Um modelo de gerao de magmas em ambientes colisionais

envolvendo quebra de lascas da placa subductante e asceno da astenosfera

aplicada a evoluo do magmatismo de subduco a anorognico no Plat da

Ramada.

1.4.3. Mapa Geolgico


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1.5. Definies

1.5.1. Escarnitos

Os escarnitos (skarns, tactites) so rochas formadas por metassomatismo

envolvendo fluidos de origem magmtica (principal), metamrfica, meterica

e/ou marinha (menos comuns) e rochas de composio qumica contrastante,

como rochas carbonticas, por exemplo. Esse processo comumente ocorre

associado a metarmorfismo de contato e por vezes a metamorfismo regional.

So rochas encontradas adjacentes a pltons, ao longo de falhas, zonas de

cisalhamento, sistemas geotermais rasos, no topo do assoalho ocenico ou em

terrenos metamrficos na crosta inferior. O que define uma rocha como

escarnito a sua mineralogia, que inclui uma ampla variedade de minerais

clcico-silicticos, mas comumente dominada por granadas e piroxnios e a

relao entre rocha hospedeira e rocha intrusiva. Apesar das informaes

fornecidas pelos escarnitos, sua presena no define o ambiente geotectnico

ou uma composio especfica do protlito. Entretanto, o seu desenvolvimento

indica que a combinao de temperatura, presso e composio da rocha

hospedeira e fluido esto no intervalo de equilbrio dos minerais identificados.

So rochas economicamente importantes, pois so exploradas para uma vastavariedade de elementos como ferro, cobre, ouro, prata, estanho, zinco,

molibdnio, tungstnio, urnio, flor, boro e elementos terras-rara. Os escarnitos

ocorrem em todos os continentes e em rochas de praticamente todas as idades.

Apesar dos escarnitos serem encontrados principalmente em rochas

carbonticas em contato com rochas gneas intrusivas, pode ocorrer tambm em

outras litologias como arenitos, folhelhos, granitos, basaltos, komatiitos entre

outras. Os escarnitos no devem ser confundidos com cornubianitos calcico-

silicticos. Enquanto que essas rochas so relativamente homogneas formadas

por metamorfismo isoqumico (exceto por devolatizao) de rochas carbonticas

impuras, os escarnitos so rochas calcico-silicticas formadas a partir de

infiltrao e difuso de fluidos metassomticos transportando componentes

exticos para carbonatos relativamente puros.


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Escarnito de reao (reaction skarn), um tipo especfico de escarnito

que se forma a partir de metamorfismo isoqumico de sequncias sedimentares

com intercalaes de camadas finas de folhelhos e carbonatos onde a

transferncia metassomtica de elementos ocorre em pequena escala

(centmetros), tambm so descritas como pequenas zonas silicticas

desenvolvidas por difuso local entre rochas quimicamente incompatveis (Burt,

1974), por exemplo, sucessivas franjas de tefroita (Mn2SiO4) e rodonita

(MnSiO3) formada entre camadas de rodocrosita (MnCO3) e chert (SiO2)

durante o metamorfismo de contato (Watanabe et al., 1970).

Escarnitos de substituio (replacement skarns, ore skarns) so

extensivas substituies de rochas carbonticas e rochas adjacentes por

silicatos causada por grande volume de infiltrao de fluidos que esto fora do

equilbrio com as rochas hospedeiras (Burt, 1974). Apesar de gradativamente se

tornarem escarnitos de reao, os escarnitos de substituio so relativamente

grandes e muitos so visados para extrao de Fe, Cu, Zn, W e outros metais.

Kwak (1994) define esse tipo de escarnito como escarnito de minrio.

Escarnitoide (skarnoid) o termo empregado para rochas que se

assemelham a escarnitos de origem incerta ou complexa, comumenteenvolvendo alterao de carbonatos impuros, transformao de escarnitos em

cornubianitos ou escarnitos de reao ou homogeinizao em larga escala de

litologias distintas (escarnitos de reao de larga escala). Geneticamente, os

escarnitoides so rochas entre cornubianitos puramente metamrficos e

escarnitos de granulao grossa puramente metassomticos.

Endoescarnitos e exoescarnitos so termos comuns utilizados para

indicar o protlito gneo ou sedimentar, respectivamente. Endoescarnitos(endoskarns) so escarnitos que esto localizados na rocha no-carbontica

envolvida na reao. Em geral so os escarnitos que esto nos granitoides,

aluminosos, ricos em epidoto ou granada grossulria, geralmente de volume

limitado. Exoescarnitos (exoskarns) so os escarnitos que substituem as

rochas carbonticas. Os exoescarnitos que substituem metadolomitos tendem a


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ser ricos em Mg, da mesma maneira que exoescarnitos que substituem calcrios

ou mrmores calcticos tendem a ser ricos em Ca, Fe e localmente, Mn (Burt,

1974).

Escarnitos de contato (contact skarns, metamorphic skarns) soaqueles formados exatamente entre a rocha hospedeira e a rocha intrusiva,

comumente de espessura limitada a centmetros a dezenas de centmetros. Os

termos magnesiano ou clcico comumente so adicionados ao nome para

determinar a composio predominante do protlito e do escarnito formado.

Kwak (1994) chama este tipo de escarnito de "escarnito metamrfico" e afirma

que em geral de escala de milmetros a centmetros, ocorre pricipalmente em

contatos litolgicos e geralmente concordante com o acamamento das rochas

hospedeiras.

Fig. 4: Esquema simplificado representando alguns tipos de escarnitos e sua localizao


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1.5.2. Mineralogia dos escarnitos

A identificao e classificao de depsitos escarnticos so baseadas na

sua mineralogia. Mesmo que alguns minerais sejam tpicos minerais formadores

de rocha, alguns so menos abundantes e a maioria possui variaescomposicionais que carregam informaes importantes sobre o ambiente de

formao da rocha. Alguns minerais, como o quartzo e a calcita, esto presentes

em praticamente todos os escarnitos. Outros como humita, periclsio, flogopita,

talco, serpentina e brucita so tpicos de escarnitos magnesianos. Nos

escarnitos clcicos, as granadas (grossulria e/ou andradita principalmente) e

wollastonita predominam. Existem muitos minerais com estanho, boro, berlio ou

flor na sua estrutura que so restritos, mas so paragneses localmente

importantes. Tcnicas analticas modernas, particularmente a microssonda

eletrnica, tornam relativamente fceis a determinao precisa da composio

dos minerais e, assim, os nomes especficos dos minerais. A srie de piroxnios

envolve vrias composies e nomes especficos. Infelizmente comum na

literatura utilizar somente os nomes dos termos finais das sries, tal como

diopsdio, quando o que se sabe somente que se trata de um piroxnio. Os

minerais mais teis para determinao do tipo de depsito escarntico utilizados

so aqueles que esto presentes na maioria dos escarnitos e possuem amplavariedade composicional, como as granadas, anfiblios e piroxnios. Assim

como importante reconhecer e distinguir minerais escarnticos, importante

entender a sua origem e saber diferenciar entre os que so interessantes do

ponto de vista econmico daqueles que so interessantes cientificamente,

porm sem importncia econmica. Como a maioria dos depsitos escarnticos

so zonados, o reconhecimento de feies de alterao distais importante em

estgios iniciais de explorao. Zonaes temporais e espaciais ocorrem em

escarnitos e na maioria existe um padro de zonao com granadas proximais,

piroxnios distais e vesuvianita (ou outro piroxenide como wollastonita,

bustamita ou rodonita) no contato entre o escarnito e o mrmore. Alm disso,

minerais escarnticos podem demonstrar zonaes na sua composio, e at

mudana de colorao ao longo de um padro de zonao maior. As granadas


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tendem a ser marrom vermelho escuro em pores proximais se tornando mais

claras em ocorrncias mais distais, tornando-se verde claro prximos ao contato

com o mrmore (Atkinson and Einaudi, 1978). A diferena na cor nos piroxnios

menos pronunciada, mas demonstra um aumento no teor de ferro e/ou

mangans em direo ao mrmore. Para alguns sistemas escarnticos os

padres de zonao podem ser extrapolados e podem servir de guia para

explorao (Meinert, 1987). Minerais de metamorfismo retrgrado, como

epidoto, anfiblios, clorita e outros minerais hidratados, so tipicamente

controlados estruturalmente e sobrepe a sequncia de zonao progressiva.

Entretanto, comumente encontram-se minerais hidratados ao longo de falhas e

contatos estratigrficos ou intrusivos. importante notar que nem sempre os

minerais hidratados representam alterao retrgrada.

Escarnitos magnesianos desenvolvem-se tanto em estgios

magmticos como ps-magmticos. So tipicamente de alta temperatura

contendo forsterita, diopsdio, espinlio, periclsio, clinohumita, flogopita,

pargasita e formados no contato de rochas magmticas com rochas

carbonticas calco-magnesianas ou magnesianas. Tipicamente hospedam

minrios de ferro, metais base, cobre, ouro, boratos de Fe-Mg e flogopita.

Escarnitos calcticos so tipicamente de temperatura mdia a alta e

consistem principalmente de granada grossulria, diopsdio (salita, ferrosalita ou

johannsenita), wollastonita, vesuvianita, rodonita, bustamita, epidoto, escapolita

e plagioclsio e so formados no contato de rochas magmticas com rochas

carbonticas clcicas. Comumente hospedam minrio de ferro, metais base,

cobre, tungstnio, molibdnio, berlio, boro, urnio e elementos terras-rara.

Praticamente todos escarnitos calcticos ocorrem no estgio ps-magmtico.

(Zharikov et al. 2007)

1.5.3. Profundidade de formao dos escarnitos

Um dos controles mais fundamentais do tamanho, geometria e padro de

alterao dos escarnitos a profundidade de formao do corpo escarntico.


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Estudos quantitativos geobaromtricos tipicamente utilizam equilbrio mineral

(Anovitz & Essene, 1990), incluses fluidas (Guy et al., 1988) ou uma

combinao desses mtodos (Hames et al., 1989) para estimar a profundidade

do metamorfismo. Mtodos qualitativos incluem reconstrues estratigrficas ou

outras reconstrues geolgicas e interpretaes de texturas gneas.

Observaes simples de margens resfriadas, morfologia de pltons, tamanho de

prfiros, presena de brechao e fraturas permitem distinguir entre ambientes

mais rasos ou mais profundos. No que se trata da temperatura de formao das

rochas, assumindo que um gradiente geotermal mdio de aproximadamente 35

C/km (Blackwell et al., 1990) a temperatura das rochas intrudidas a 2 km seria

de 70 C, j a 12 km seria de 420 C. Alm disso, com o fluxo de calor

proveniente da intruso, o volume de rocha afetado por temperaturas entre 400e 700 C seria consideravelmente maior, e os efeitos mais prolongados, quando

a intruso ocorre em uma profundidade maior que em sistemas mais rasos.

Alm disso, ambientes de mais alta temperatura afetam a histria de

cristalizao de um plton e minimizam a quantidade de minerais escarnticos de

alterao (metarmorfismo retrgrado). A uma profundidade de 12 km, com

temperatura ambiente de aproximadamente 400 C, o escarnito pode no

resfriar abaixo da zona de estabilidade da granada e do piroxnio se no houversoerguimento ou outras mudanas tectnicas. A profundidade de formao dos

escarnitos tambm afeta as propriedades mecnicas das rochas hospedeiras.

Em ambientes mais profundos, as rochas tendem a deformar-se ductilmente ao

invs de ruptilmente. Contatos intrusivos com rochas sedimentares em

profundidade tendem a ser sub-paralelos ao acamamento, o plton intrude ao

longo de planos de acamamento ou as rochas sedimentares dobram-se ou fluem

at que estejam alinhadas com o contato intrusivo. Em contraste, as rochas

hospedeiras em sistemas mais rasos tendem a deformar-se formando fraturas

ou falhas ao invs de dobras. Nesses casos, em geral os contatos so

discordantes ao acamamento e os escarnitos cortam o acamamento. O forte

hidrofraturamento que ocorre em sistemas mais rasos aumenta a

permeabilidade das rochas hospedeiras no s para os fluidos gneos, mas


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tambm para fluidos posteriores, como gua meterica, por exemplo. O influxo

de gua meterica e subsequente alterao da mineralogia escarntica existente

uma das caractersticas dos escarnitos formados em ambientes rasos.

1.5.4. Hidrotermalismo

O hidrotermalismo um processo geolgico abrangente que envolve a

circulao de fluidos quentes nos poros, fraturas ou outras descontinuidades das

rochas, envolvendo transporte de elementos, dissoluo, cristalizao de

minerais, dentre tantos outros processos que ocorrem em funo dessa

percolao de fluidos quentes pelas rochas. Um fluido hidrotermal definido

como soluo hidrotermal quente (cerca de 50 a 500C) contendo Na, K, Ca, Cl

como componentes comuns e muitos outros elementos (como Mg, B, S, Sr, CO 2,

H2S, NH4, Cu, Pb, Zn, Sn, Mo, Ag, Au e etc.) como elementos menores (Skinner,

1979)

H cinco fontes principais para gua das solues hidrotermais:

meterica, ocenica, conata, metamrfica, magmtica.As guas metericas

so aquelas que provm da superfcie da terra, seja de rios, lagos, gua da

chuva e gua subterrnea que por infiltrao chegam a pores mais profundas

da crosta, mineralizam-se, aumentam sua temperatura e adquirem

caractersticas hidrotermais. As guas ocenicas so as prprias guas dos

oceanos que, prximos as dorsais, infiltram-se nas rochas por fraturas e como

resultado tornam-se solues hidrotermais enriquecidas em metais que por

conveco podem ser devolvidas ao oceano e formar depsitos minerais

submarinos (Bonatti, 1975). As guas conatas, ou de formao, so solues

aquosas formadas na origem da rocha, como gua primria aprisionada em

poros de rochas sedimentares durante a sedimentao. Fluidos metamrficosso solues geneticamente associadas ao metamorfismo, provenientes da

desidratao de minerais hidratados quando submetidos ao aumento de presso

e/ou temperatura. Por fim, fluidos magmticos so aqueles que se separam dos

magmas durante resfriamento, gerando um sistema magmtico-hidrotermal, que


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possivelmente o agente mais importante mineralizador. Nessa categoria,

encontram-se tambm os fluidos juvenis, quando provm do manto.

Alm da gua, outros componentes volteis presentes nos magmas podem

ser H2S, CO2, SO2, HCl, B, F, H2. O contedo de gua nos magmas pode variarde 0,2% a 6,5% em massa. As temperaturas dos fluidos magmticos,

metamrficos e conatos so as mais elevadas, j os fluidos metericos e

ocenicos tornam-se hidrotermais ao entrarem em contato com fluidos quentes

de outras fontes ou em contato com rochas com a temperatura elevada. A

composio das solues hidrotermais muito varivel e reflete a interao

entre a fonte do fluido e a composio da rocha hospedeira. Alguns compostos

tpicos e quase sempre presentes nas solues so: H2O, CO2 e SO2. Alm

destes, diversos sais, metais e outros elementos podem estar em soluo,

gerando uma ampla variedade composicional dos fluidos nos mais diversos

ambientes geolgicos. Skinner (1979) sugere que existem duas maneiras de um

fluido hidrotermal obter seus constituintes dissolvidos: (1) os constituintes so

liberados para o fluido durante a cristalizao de um magma, e (2) os

constituintes so extrados da rocha hospedeira quando o fluido quente

atravessa esta rocha. A precipitao de minerais a partir de solues

hidrotermaispode ocorrer de quatro maneiras principais: (1) quando a soluo

perde temperatura (resfria) para o entorno e reduz a solubilidade e estabilidade

dos ons em soluo, (2) se h diminuio de presso levando a ebulio

adiabtica e perda de fases volteis, (3) se h mudana composicional em

funo da difuso de elementos para o fluido a partir da rocha hospedeira, (4) se

h mudana no pH, salinidade e/ou temperatura resultante da mistura de fluidos

de diferentes composies e temperaturas. Para que haja a precipitao de

minerais essencial que exista espao disponvel, este espao pode ser dediversos tipos, agrupados em dois conjuntos principais: cavidades primrias ou

cavidades induzidas. As cavidades primrias podem ser: porosidade primria,

vesculas, canais de lava, gretas de resfriamento, cavidades em brechas gneas

e planos de acamamento. J as cavidades induzidas (ou secundrias) podem

ser: fraturas, falhas, cavidades formadas em zonas de cisalhamento, brechas


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tectnicas, brechas de colapso, aberturas provocadas por alterao, charneiras

de dobras, entre outras.

1.5.5. Precipitao direta e substituio reativa

Os espaos vazios das rochas podem ser preenchidos se as solues

hidrotermais tiverem acesso a estes locais. Estes espaos podem j existir na

rocha ou serem gerados a partir de locais com potencial para gerao dos

mesmos (planos de fraqueza das rochas). Esse processo pode ocorrer de duas

maneiras: (1) dilatao mecnica das rochas, ao longo de um plano de falha, na

medida que h precipitao, por exemplo, ou (2) se h separao de uma fase

fluida j presente na rocha que posteriormente torna-se hidrotermal. Se h

reao da soluo hidrotermal com a rocha hospedeira ao invs de ocorrer

precipitao direta, novos minerais (ou novos cristais dos mesmos minerais) so

cristalizados a partir daqueles presentes na rocha hospedeira por substituio

reativa (Hibbard, 1995). Um desenho esquemtico a seguir demonstra os tipos

de precipitao ou substituio que podem gerar um veio hidrotermal.


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Fig. 5Tipos de cristalizao em veios. Extrado de Hibbard (1995)

1.5.5.1. Cristalizao em espaos abertos e precipitao em espaos

potenciais

A maioria das rochas com espaos disponveis para precipitao hidrotermal

encontra-se prxima da superfcie, onde a presso confinante baixa. A forma e

tamanho das cavidades nas rochas so diversos. Vesculas so isoladas,

enquanto que os espaos entre as brechas so interconectados. Precipitaes

em estruturas planares formam veios. Se a configurao de superfcies opostas

ao longo do veio encaixam-se, h indicao de gerao de espao atravs da

precipitao direta. Comumente, pares de camadas simtricas no veio indicam

uma precipitao das bordas para o centro do veio. Estrutura em pente uma


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variedade de camadas simtricas, na qual os cristais, tal como quartzo, tm a

terminao das faces apontando para o centro do veio. Morfologiasreniforme,

botroidal e coloformetambm indicam uma precipitao livre dos fluidos.


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2. Metodologia

2.1. Relao de tcnicas utilizadas

A relao a seguir lista as tcnicas utilizadas resumindo pontos relevantesde cada tcnica como: objetivo da tcnica, amostra necessria, laboratrio

utilizado e tipo de resultado obtido. As tcnicas laboratoriais sero detalhadas a

seguir.

2.1.1. Trabalho de Campo

Objetivo:Reconhecimento da rea, identificao de rochas de interesse,

descrio das relaes de campo, levantamento de estruturas e coleta

de amostras.

Resultados: Mapeamento esquemtico, amostras coletadas e dados

estruturais.

2.1.2. Petrografia

Objetivo: Detalhar a mineralogia, textura e estrutura das rochas

estudadas.

Resultados: Descries petrogrficas e imagens.

Amostra:Amostras coletadas em campo e respectivas lminas delgadas.

Laboratrio: Laboratrio de Laminao do IGEO (para laminao das

amostras).

Equipamentos: Microscpio Petrogrfico Trinocular LEICA 4500 e Lupa

LEICA S6D.

2.1.3. Difratometria de Raios X (DRX)Objetivo: Identificar, caracterizar minerais no identificados com

microscopia ptica e melhorar a preciso.

Resultados: Grficos com picos relacionados a estrutura cristalina de

cada mineral.


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Amostra:1 grama de amostra pulverizada a frao 200 mesh.

Laboratrio:Para preparao das amostras: Laboratrio de Geoqumica

(IGEO-UFRGS). Para anlise: Laboratrio de Difratometria de Raio X

(IGEO-UFRGS).

2.1.4. Microscopia Eletrnica de Varredura (MEV)

Objetivo: Identificar, caracterizar minerais no identificados com

microscopia ptica e melhor a preciso.

Resultados:Imagens de detalhe e composies semi-quantitativas de

minerais.

Amostra:Lmina delgada metalizada.

Laboratrio:Laboratrio de Microscopia Eletrnica CPGq-UFRGS.

2.2. Petrografia

Para o estudo da petrografia das amostras coletadas em campo, foram

confeccionadas lminas delgadas, sees finas de rocha com espessura de 30

m coladas em vidro para serem analisadas ao microscpio polarizador. A

preparao dessas amostras foi feita no Laboratrio de Laminao do Institutode Geocincias da UFRGS. As amostras so cortadas em serra circular

mecanizada com corte adiamantado e, na superfcie cortada, a rea da lmina

marcada. Um bloco pequeno da amostra cortado e aderida num vidro

utilizando resina do tipo epxi com o tamanho final desejado da lmina

(aproximadamente 25 x 45 mm). O desgaste grosso da rocha feito com uma

politriz motorizada para rebaixamento da espessura e por fim o desgaste fino

feito sobre uma bandeja de vidro at que a espessura da lmina chegue a 30

m. A observao e descrio das lminas petrogrficas feita utilizando o

microscpio polarizador trinocular Leica 4500 com cmera acoplada. Alm da

microscopia ptica, as amostras so analisadas e descritas macroscopicamente

utilizando uma lupa Leica S6D com cmera acoplada.


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2.3. Difratometria de Raios X

A difratometria de raios X uma tcnica utilizada para a identificao e

caracterizao das fases minerais no determinadas por microscopia ptica,

como os argilominerais, xidos, e algumas micas, entre outros. A tcnica dedifratometria consiste em utilizar raios X para identificar a estrutura cristalina do

mineral analisado. Os raios X ao atingirem o material, espalham-se sem perda

de energia. O fton de raios X, assim que atinge o material, muda sua trajetria

de acordo com a Lei de Bragg sem perda de energia ou mudana de fase (Fig.

6). Se os tomos do material analisado estiverem ordenados em uma estrutura

cristalina, e a distncia entre seus planos cristalinos forem prximas ao

comprimento de onda da radiao incidente, a difrao dos ftons formar um

padro de ondas construtivas, que ser comparado a um banco de dados com

distncias interplanares caractersticas de minerais. Como cada substncia tem

um conjunto de distncias diferentes, possvel identificar os minerais atravs

desta tcnica.

Fig. 6: . Extrado de: Ron Hardy & Maurice Tucker (1988).


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2.3.1. Relevncia e Adequao da Tcnica Para Testar a Hiptese

Essa tcnica foi utilizada com a finalidade de identificar aqueles minerais

que no puderam ser identificados utilizando somente a microscopia tica, ou

aqueles minerais que no esto presentes nas lminas petrogrficasselecionadas para estudo petrogrfico.

2.3.2. Procedimentos Passo a Passo

Para tentar otimizar os resultados obtidos atravs dessa anlise,

primeiramente as amostras coletadas passam por um processo de separao do

mineral que se deseja identificar, desagregando a amostra com o martelo e

separando manualmente os fragmentos que possuem a maior quantidade do

mineral em questo. A seleo feita dessa maneira at que seja praticamente

impossvel isolar o mineral escolhido sem perda de material. A partir dessa

etapa a amostra pulverizada utilizando-se um cadinho de porcelana e

retirando a frao passante com uma peneira granulomtrica 200 mesh. O

Laboratrio de Difratometria de Raios X solicita no mnimo um grama do material

a ser analisado. A anlise solicitada ao laboratrio de amostra em p. Nesse

caso no necessria nenhuma outra etapa para preparao da amostra, como

ocorre quando trata-se de amostra orientada natural, amostra orientadaglicolada ou amostra orientada calcinada. O p do mineral preparado colocado

em um porta amostra de vidro da maneira mais aleatria possvel, para que

todas orientaes da partculas ocorram sem nenhuma preferncia para no

influenciar o resultado. O equipamento utilizado um difratmetro da marca

SIEMENS, modelo D5000 do ano de 1992, com gonimetro . A radiao

K em tubo de Cobre nas condies de 40 kV e 25 mA. difratmetro

constitudo por detectores capazes de quantificar o feixe de raios difratado dosespectrmetros do tipo ragg rentano, nele se deslocam simultaneamente o

tubo e o detector por um ngulo q, e so movimentados sobre um gonimetro de

grande preciso angular. Em cada passo determinada a intensidade do feixe

difratado nesse ngulo, fazendo-se uma contagem por determinado tempo,

dependendo do programa utilizado para cada tipo de anlise. Os raios


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monocromticos utilizados para a tcnica so gerados no interior de um tubo

selado de quartzo ou de cermica, em vcuo, em cuo interior se encontra um

filamento de tungstnio, aquecido por corrente eltrica. Entre o filamento e o

nodo de cobre, aplica-se a tenso de 40- 100kV e 25 mA, que acelera os

eltrons contra o alvo. A utilizao de um filtro feito de Cu e Ni com a borda de

absoro entre o pico K e K do tubo, facilita a formao do feixe de aios

monocromtico a partir do espectro do tubo. O grfico gerado pelo equipamento

enviado para um computador O software utilizado para identificao das

amostras o DiffracPlusSiemens-Bruker-Axs, Verso 11.

2.3.3. Pontos Crticos dos Procedimentos e Cuidados Adotados

Os cuidados que devem ser adotados desde a etapa de preparao do

material a ser analisado principalmente a contaminao. Um ponto crtico da

tcnica que seja possvel separar de forma mais eficiente possvel o mineral

que deve ser identificado. Muitas vezes o mineral est associado a outras fases

comuns como quartzo ou calcita e os picos resultantes so ocultados por picos

de minerais que j foram identificados. Outro ponto crtico o momento da

interpretao dos grficos gerados, importante verificar cautelosamente o

banco de dados estudando todas possibilidades de minerais para o padrogerado.

2.3.4. Vulnerabilidade da Tcnica

Problemas com relao identificao dos constituintes minerais atravs

dos difratogramas so bem comuns, e os bancos de dados que possuem as

assinaturas de cada constituinte, embora precisos, podem no ser adequados

para determinadas assembleias minerais. H problemas nessa tcnica devido s

limitaes com relao variedade de minerais presentes em uma mesma

amostra, sendo assim seus picos podem confundir-se e atrapalhar a

interpretao. A vulnerabilidade maior desta tcnica est no fato de o

difratograma no apontar assinaturas minerais com absoluta exatido, deixando

a identificao mineralgica final a cargo da interpretao por parte do gelogo


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atravs da leitura das assinaturas em grficos digitais comparadas a assinaturas

conhecidas armazenadas em bancos de dados.

2.4. Microscpio Eletrnico de Varredura - MEV

A utilizao de microscopia eletrnica de varredura (MEV) em modos de

eltrons retro-espalhados (BSE) e secundrios (SEM), com suporte de

espectrometria de energia dispersada (EDS), tem finalidade de caracterizar em

detalhe a mineralogia que no pde ser identificada por microscopia ptica nem

por difrao de raios X. As amostras foram analisadas no microscpio eletrnico

de varredura da marca JEOL, modelo JSM6610LV, e utilizado conjuntamente

com o detector de energia dispersiva (EDS). Este equipamento permite

magnificao mxima de 300.000 vezes, utiliza corrente de operao entre 1 pA

a 1 A e os feixes de eltrons emitidos com voltagem de 0,3 a 30 kV. O detector

EDS da marca BRUKER, modelo Nano X Flash Detector 5030 (133 eV), o

detector dos eltrons retro-espalhados o Backscattered Electron MP - 64090

BEIW e o programa computacional para as anlises o Microanalysis

QUANTAX 200, verso Espirit 1.9.

2.4.1. Relevncia e Adequao da Tcnica Para Testar a Hiptese

A tcnica de grande auxlio para identificao pontual de minerais

difceis de serem identificados com a microscopia ptica como definio de

sulfetos e xidos presentes nos escarnitos e veios mineralizados. O uso em

conjunto do EDS com o MEV de grande importncia na caracterizao

petrogrfica e estudo petrolgico. Enquanto o MEV proporciona ntidas imagens,o EDS permite sua imediata identificao. Alm da identificao mineral, o

equipamento ainda permite o mapeamento da distribuio de elementos

qumicos por minerais, gerando mapas composicionais de elementos desejados.

Alm disso, a obteno de imagens em tons de cinza, com aumentos da ordem

de alguns milhares de vezes, de eltrons secundrios e/ou retroespalhados,


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permite a observao de texturas microscpicas e zonaes mineralgicas em

funo da diferena composicional nos minerais. O seu registro feito atravs

de fotografias obtidas por cmeras acopladas ao microscpio.

2.4.2. Procedimentos Passo a Passo

O microscpio eletrnico de varredura tem como principais componentes

a coluna tico-eletrnica (canho de eltrons e sistema de reduo do dimetro

do feixe eletrnico), unidade de varredura, cmara de amostra, sistema de

detectores e sistema de visualizao da imagem. Um feixe de eltrons de alta

energia produzido a partir do canho de eltrons e ento tem seu dimetro

reduzido, para que o feixe seja focado numa determinada regio da amostra.

Esse feixe incide na superfcie da amostra ocorrendo interaes, e parte dele

refletida e coletada pelo sistema de detectores. Dependendo do tipo de

interao entre o eltron primrio e os tomos do material analisado, a energia

liberada da amostra ocorre em diferentes formas, dentre elas eltrons

secundrios (SE) e eltrons retroespalhados (backscattered; BSE). A imagem

observada no MEV o resultado da variao de contraste que ocorre quando

um feixe de eltrons primrios varre a superfcie da amostra em anlise ponto a

ponto. De modo geral, as variaes de contraste ponto a ponto ocorrem devido variao do nmero de eltrons que so emitidos da amostra e atingem o

detector.


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Fig. 7: Esquema do funcionamento da coluna do MEV (extrado de USP/LFF/MEV) e do modelo

de incidncia do feixe sobre a amostra (BSE: eltrons retroespalhados / SE: eltronssecundrios)

Os eltrons do feixe refletidos pela superfcie da amostra (eltrons

secundrios) so captados por um detector cuja resposta modula o brilho de um

tubo de raios catdicos, e que varrido em sincronismo com o feixe eletrnico.

Portanto, a cada ponto da amostra corresponde um ponto da tela, e nele

mapeada a resposta do objeto ao feixe de excitao. Os eltrons secundrios

so gerados a pequena profundidade e, portanto, a imagem resultante mais

sensvel s feies topogrficas. As imagens adquiridas a partir dos eltrons

arrancados da amostra, denominados retroespalhados (backscattered), retratam

as variaes de nmero atmico dos elementos dos minerais na forma de um

mapa de nmero atmico mdio. Quanto maior for o nmero atmico mdio

mais claro ser o tom de cinza e vice-versa. Isto porque eltrons arrancados de

tomos cujo ncleo possui muitos prtons so mais energticos do que tomos

que apresentam pequeno nmero de prtons. As imagens de eltrons

secundrios e retroespalhados podem ser suplementadas por anlises de

espectrometria por disperso de energia (EDS). Este mtodo consiste na

resposta caracterstica de cada elemento qumico emisso do feixe de

eltrons, capaz de arrancar eltrons das camadas menos energticas dos


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tomos (mais prximas ao ncleo). Este buraco suprido pela migrao de um

eltron mais energtico (mais distante do ncleo). Como neste trnsito de

eltrons sobra energia, o excesso emitido como ftons na faixa dos raios-X

com comprimentos de onda caractersticos para cada elemento qumico,

possibilitando assim, a sua identificao discriminada no espectro obtido na

anlise.

2.4.3. Pontos Crticos dos Procedimentos e Cuidados Adotados

A Microscopia Eletrnica de Varredura para um aproveitamento

interpretativo eficaz requer que a lmina petrogrfica seja mapevel, isto , que

todos seus pontos possam ser localizados e plotados em um sistema cartesiano

de coordenadas. Para tal estabelece-se uma orientao da lmina, estipulam-se

os eixos das coordenadas e abscissas e demarcam-se pontos de referncia.

Estes pontos de referncia geralmente situam-se nas margens da lmina

delgada. Esse procedimento permite que um ponto especfico possa ser definido

e revisto na mesma lmina sem problemas com sua localizao,

preferencialmente com fotomicrografias do ponto para sua identificao mais

gil, e com o uso de um charriotacoplado ao microscpio para a navegao na

lmina em um plano x e y. Entretanto, possvel obter uma imagem geral dalmina com a lupa e localizar precisamente o ponto para que no MEV seja mais

fcil e rpido de localiz-lo utilizando um "mapa" da lmina delgada.

2.4.4. Vulnerabilidade da Tcnica

Erros envolvendo os pontos com os constituintes a serem submetidos

varredura por feixe de eltrons podem ser resultado de impreciso de

mapeamento da lmina delgada pelo operador do microscpio. Como a sesso

MEV exige uma considervel objetividade para o imageamento, os erros de

mapeamento e de localizao dos constituintes alvos durante o processo

acarretam que podem ser gerados produtos pouco teis com a microscopia

eletrnica de varredura e que fogem as necessidades planejadas. Alm disso,

as feies das imagens de varredura podem ser erroneamente interpretadas


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pelo gelogo responsvel. Podem ocorrer problemas relacionados s lminas a

serem esquadrinhadas, visto que um preparo e cuidado das mesmas com certa

adequao para a varredura de eltrons exigido. Problemas inerentes ao

equipamento tambm podem interferir nos resultados da microscopia eletrnica,

embora no sejam frequentes, e no gerar produtos adequados.


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3. Resultados

3.1. Geologia de campo

Muitos resultados relevantes foram obtidos j na etapa de campo desta

pesquisa. Principalmente aqueles relacionados distribuio dos escarnitos e

veios e sua relao com diferentes estruturas. As duas pedreiras de mrmore

estudadas forneceram uma condio favorvel de estudo devido a extensa

exposio das rochas. As figuras 8a e 8b mostram exemplos das frentes de

lavra das pedreiras e da boa exposio dos mrmores. Uma consulta aos

proprietrios das minas sobre materiais exticos presentes nos mrmores j

indicou que a quantidade de veios de fluorita muito maior na pedreira

Andreazza, mas que a quantidade de escarnitos e rochas magmticas

irregular, mas de quantidade proporcional nas duas pedreiras. As duas pedreiras

foram percorridas e as indicaes dos proprietrios sobre a abundncia de veios

de fluorita e dos escarnitos foi confirmada. Foram encontrados muitos veios de

fluorita na pedreira Andreazza (Fig. 8c), tanto em frentes de lavra como em

blocos soltos, j na pedreira Mnego no foram encontrados veios de fluorita in

situ, somente em poucos blocos soltos.

Sabia-se da complexidade estrutural da rea e da sua abundncia e

variedade de estruturas conforme descrito por autores anteriores como Silva

Filho (1984), Remus (1990), Saalmann et al (2006), Hartmann et al (2010), entre

outros. Contudo, entre tantas estruturas, foi possvel observar que os escarnitos

ocorrem em estruturas dcteis como dobras, boudins e estruturas pinch-and-

swell. Desde dobras de pequena escala a meso escala conforme mostram as

figuras 8d e 8e. Alm disso, por vezes algumas estruturas de injeo de fluidos

ainda esto preservadas (Fig. 8f).


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Fig. 8: (a) Viso geral de uma frente de lavra da pedreira Mnego onde possvel observar as

intruses concordantes dos TTGs nos mrmores calcticos (b)Viso geral da pedreira Andreazza

(c) Veio de fluorita conferindo colorao roxo-azulada a uma face de uma fratura nos mrmores

da pedreira Andreazza (d) Escarnitos em dobras de pequena escala em mrmores da pedreira

Andreazza (e) Escarnitos em dobras de meso escala nos mrmores da pedreira Mnego (f)

Feies de injees de fluidos nos mrmores na charneira da dobra da figura a esquerda.

a b

c d

e f


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3.2. Mineralogia e petrologia

A petrografia foi a tcnica mais utilizada neste trabalho, considerando que

um conjunto de doze lminas petrogrficas foram confeccionadas para o estudo

da mineralogia e texturas dos mrmores, escarnitos e veios hospedados nosmrmores de Vila Nova do Sul. Algumas destas lminas tambm foram

metalizadas e analisadas utilizando o microscpio eletrnico de varredura. Ao

final deste trabalho encontra-se um atlas de petrografia e anlises do MEV das

amostras estudadas. Nele h uma fotografia de cada amostra, uma descrio

individual com as respectivas fotomicrografias e, por fim, a descrio de cada

ponto analisado por EDS no MEV. Nas sees a seguir sero descritas de

maneira geral os conjuntos de amostras, resultado da petrografia e microscopia

eletrnica, porm as interpretaes de suas feies e paragneses minerais

relevantes sero discutidas no captulo seguinte (Cap. 4).

3.2.1. Mrmores calcticos

Duas amostras das rochas hospedeiras dos escarnitos e veios de fluorita

foram descritas petrograficamente e definidas como mrmores calcticos. Estes

mrmores possuem textura granoblstica e foliao marcada pelo estiramento

da calcita, assim como pela ocorrncia de nveis com gros de mica branca

(fengita) e grafita dispersas na matriz calctica. As maclas de formao da calcita

esto deformadas em superfcies de forma ondulada em diversos gros, mas

tambm h presena de maclas de deformao com terminaes pontiagudas.

O contato entre os gros de calcita varia desde contatos retilneos a serrilhados,

quando o contato predominantemente retilneo, so comuns os pontos de

contato entre trs cristais formando ngulos de 120, tpicos de textura

granoblstica. Como minerais acessrios, as micas brancas ocorrem orientadassegundo a foliao e por vezes em forma de leque, com tamanho alcanando 2

mm. As anlises de EDS no microscpio eletrnico de varredura indicaram que

as micas so potssicas com uma pequena quantidade de ferro e magnsio,

sendo assim, caracterizadas como fengita. A rocha possui agregados de grafita

que, em geral, ocorrem orientados segundo a foliao. Pirita e calcopirita


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tambm ocorrem em menor quantidade por vezes associada grafita, ou em

gros isolados de at 0,5 mm disseminados na matriz dos mrmores. Uma

pequena quantidade de quartzo ocorre como gros subarredondados de at 0,5

mm ou cristais andricos, com extino ondulante forte entre cristais de calcita.

Por fim, pequenos gros de plagioclsio, andricos, por vezes arredondados, de

at 0,5 mm tambm ocorrem entre os cristais de calcita. A figura 9 a seguir, de

uma lmina petrogrfica estudada, ilustra as caractersticas dos mrmores

citadas acima.

Fig. 9: Viso geral da lmina petrogrfica da amostra AND-02-A de mrmore calctico com

foliao metamrfica incipiente marcada pelo estiramento de alguns cristais de calcita. NC

3.2.2. Escarnitos

Dentre as amostras selecionadas para laminao e estudo petrogrfico,

cinco delas foram classificadas como escarnitos. A laminao foi feita

preferencialmente no contato entre os mrmores e escarnitos ou rochas

intrusivas para obter uma melhor observao da interao entre essas rochas.

De maneira geral as amostras podem ser divididas, numa mesma lmina

petrogrfica, em pores distintas como mrmore-escarnito-diorito, mrmore-


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exoescarnito-endoescarnito, entre outros. A maioria destes escarnitos de

escala centimtrica, sendo caracterizados como escarnitos de contato (ou

escarnitos metamrficos) e de granulao mdia a grossa, diferente da maioria

dos escarnitos clssicos de substituio com granulao grossa (escarnitos de

minrio). A mineralogia dos escarnitos variada e os principais minerais que

ocorrem nestes so clinozoizita, diopsdio, calcita, quartzo, plagioclsio,

hornblenda e granada grossulria. Estes minerais no ocorrem todos juntos,

mas sim como paragneses de alguns destes, formando grupos de escarnitos

diferenciados em funo da mineralogia. Dentre os minerais citados, os nicos

presentes em todas amostras so o diopsdio e a calcita. Entretanto, alguns

minerais acessrios tambm so comuns em praticamente todas amostras

estudadas, como titanita, pirita e calcopirita, alm de outros com ocorrnciamenos comum como o zirco e a apatita. Os principais minerais secundrios so

a sericita, formada a partir da forte sericitizao dos plagioclsios e outro

argilomineral de colorao amarelada (provvel argilomineral do grupo das

esmectitas) formada da alterao dos piroxnios. A determinao da grossulria

foi feita atravs de difrao de raios-X e anlises com EDS no microscpio

eletrnico de varredura. Apesar de algumas granadas clcicas apresentarem

anisotropia anmala ao microscpio polarizador, no foi possvel definir o tipo degranada somente com o uso deste equipamento. A anlise semi-quatitativa

fornecida pelo MEV confirmou que a granada clcica com muito pouco ferro. A

tabela 1 mostra a anlise da granada por EDS no MEV. A partir das principais

paragneses os escarnitos foram divididos em trs grupos, nomeados neste

trabalho pelo conjunto de minerais mais significantes (estes nomes foram

utilizados no trabalho para fins de simplificao, considerando que a

nomenclatura de escarnitos varia em funo do autor e em geral o nome do

escarnito dado levando em considerao o principal mineral de minrio nele

hospedado). Neste trabalho os trs grupos foram chamados de (1) clinozoizita-

hornblenda escarnitos, (2) clinozoizita-grossulria escarnitos e (3) grossulria

escarnitos.


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Tab. 1: Anlise da granada por EDS-MEV

Os clinozoizita-hornblenda escarnitosocorrem divididos em setores de

mineralogia distinta, e apresentam a zonao: mrmore calctico, escarnito de

contato e metadiorito (Fig. 10a). Na poro do mrmore, a rocha tem textura

granoblstica grossa, com cristais de calcita com contatos retilneos e pouca

mica branca entre os gros de calcita. Entre o mrmore e o metadiorito

encontra-se o prprio escarnito de contato em geral com aproximadamente 5

mm de espessura composto por clinozoizita, diopsdio (alterando para actinolita

[Fig. 10b] e argilominerais amarelados [esmectitas]), titanita, e plagioclsio

fortemente alterado para sericita. Alguns cristais de plagioclsio apresentam

forte zonao. A poro diortica tem foliao marcada pela orientao dosanfiblios e a rocha composta por hornblenda predominante de at 1,5 mm,

plagioclsio andrico sericitizado, cristais eudricos de titanita e pirita

disseminada entre anfiblios e plagioclsios.


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Fig. 10: (a) Bandamento mineralgico, da esquerda para a direita: metadiorita, escarnito de

contato e mrmore calctico - NC (b) Transformao do diopsdio em actinolita entre gros de

plagioclsio pouco sericitizados e pequenos cristais de titanita - NC.

Os clinozoizita-grossulria escarnitos so escarnitos de contato e

apresentam bandamento mineralgico do mrmore em direo ao escarnito. O

mrmore calctico que est em contato o mesmo descrito acima e composto

basicamente por calcita fina a grossa com os cristais levemente estirados

marcando a foliao metamrfica da rocha. A granulao da calcita aumenta em

direo ao escarnito. H uma franja de clinozoizita (Fig. 11a) com

intercrescimento de quartzo que pode ser observada nafigura 11b(imagem de

eltrons retroespalhados obtida no microscpio eletrnico de varredura). Esta

franja de clinozoizita situa-se entre os cristais de calcita e uma banda composta

por granada grossulria com incluses de apatita eudrica, assim como

carbonatos em fraturas. H outra franja de clinozoizita na outra borda da banda

de granada, porm desta vez em contato com plagioclsio, quartzo e diopsdio

(Fig 11c). A matriz do escarnito composta por gros de quartzo, plagioclsio

sericitizado, diopsdio, apatita e titanita. A granulao diminui do contato com o

mrmore para o interior do escarnito, que praticamente equigranular depois de

aproximadamente 0,5 cm da banda de grossulria em direo ao endoescarnito.

A banda de granada grossulria com as franjas de clinozozita pode ser

observada na figura 11d.

a b


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Fig. 11: (a) Franja de clinozoizita entre cristais de calcita e granada grossulria - NC (b)

intercrescimento de quartzo e clinozoizita entre granada e calcita. Apatita eudrica inclusa na

granada - BSE-MEV. (c) Clinozoizita formada a partir de quartzo, plagioclsio (anortita) e calcita.

Cristais de titanita e diopsdio - NC (d) Granada grossulria com franjas de clinozoizita entre

mrmore e endoescarnito - NC.

Os grossulria escarnitos so exoescarnitos clcicos inequigranulares. Os

cristais de calcita esto deformados e com contatos serrilhados, o quartzo ocorre

de maneira semelhante a calcita e por vezes est dividido em subgros e com

extino ondulante. A granada grossulria ocorre como gros andricos a

eudricos, sendo que os maiores, com at 15 mm. Um panorama de uma lminapetrogrfica est demonstrada na figura 12a. Um intercrescimento de granada,

quartzo e calcita ocorre formando agulhas de calcita e quartzo dentro da

granada (Fig. 12b). Estas agulhas foram identificadas opticamente como

wollastonita, devido a seu hbito, outras propriedades pticas e a afinidade

a b

c d


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deste mineral com este sistema qumico. Entretanto, ao ser estudada no

microscpio eletrnico de varredura, foi constatado que as agulhas so

compostas por quartzo e calcita somente. Alguns gros de diopsdio

disseminados pela rocha ainda resistem, entretanto a maioria j est

parcialmente ou totalmente alterado para argilominerais amarelados de baixa

resoluo ptica, possivelmente da famlia das esmectitas. Por fim, pirita e

calcopirita ocorrem como pequenos cristais subdricos disseminados pela rocha.

Fig. 12: (a) lmina petrogrfica de um grossulria escarnito - NC. (b) Intercrescimento de calcita,

granada e quartzo - BSE-MEV (c) no centro: diopsdio parcialmente alterado para argilominerais,

embaixo: diopsdio totalmente alterado para argilomineraisNC.

a

b c


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3.2.3. Veios de fluorita

Quatro amostras representativas dos veios de fluorita foram selecionadas

em campo para estudo petrogrfico detalhado. Ao contrrio dos escarnitos, as

amostras de veios estudadas apresentam mineralogia similar e a variaoexistente textural ou na ocorrncia de alguns sulfetos diferentes, mas sempre

em pequenas quantidades. A petrografia dos mrmores que hospedam os veios

a mesma daquela j descrita acima, contudo o mrmore as vezes pode ter

uma proporo de mica maior ou at alguns pequenos gros de fluorita entre

gros de calcita. A espessura mdia dos veios varia de 2 a 5 mm e possuem

bandamento mineral com zonas biminerlicas ou monominerlicas. Em geral, a

zonao dos veios simtrica, entretanto por vezes a simetria irregular em

funo da espessura das zonas minerais no serem exatamente iguais em

ambos lados do veio (Fig. 13a). Um exemplo de veio simtrico regular ilustrado

na figura 13b. Os principais minerais presentes nestes veios so: fluorita,

fengita, feldspato potssico, albita e mica branca muito fina. Os minerais

secundrios que ocorrem em proporo muito menor so principalmente sulfetos

e so, por ordem de abundncia (do mais comum ao menos comum): pirita,

calcopirita, galena (Fig. 13c), esfalerita e cassiterita. Para a determinao da

fengita foi utilizado a tcnica de difrao de raios-X e anlises do EDS no MEV.A presena de Mg na composio da mica confirmou o tipo de mica branca

presente nos veios. Um dos veios estudados (amostra AND-02-C) apresenta

zonao simtrica irregular e um perfil perpendicular ao veio apresenta a

seguinte zonao, com incio e fim no contato com os as calcitas do mrmore:

fluorita roxa escura mdia intercrescida com mica branca fina, cristais eudricos

de fluorita, fengita com crescimento radial, intercrescimentos de fluorita e fengita

fina, camada de fengita radial, K-feldspato, albita (ncleo do veio) (Fig. 13d).

comum que haja diferena no tamanho dos cristais de fluorita dentro de um

mesmo veio, assim como no tamanho das micas. De forma geral a fengita

maior em direo ao centro do veio, entretanto no foi possvel notar um padro

de tamanho de gro das fluoritas em funo da sua localizao nos veios. As

fluoritas ocorrem incolores ou roxas em todos os veios. Apesar da ampla


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variedade de cores que este mineral apresenta, somente estas duas variedades

foram encontradas nesses veios.


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Fig. 13: (a) Exemplo de veio com simetria irregular com fluorita, fengita, k-feldpsato e albita. (b)

Exemplo de veio simtrico com fluorita, fengita e albita (nicis cruzados a 70) (c) sulfetos em

veios de fluorita, galena, calcopirita e pirita BSE-MEV. (d) Ncleo de um veio, da esquerda para

a direita: intercrescimentos de fluorita com mica branca fina, fengita radi

interações e reações entre fluidos magmáticos e mármores de vila nova do sul, rs

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