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DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
PETROGÊNESE E GEOQUÍMICA DE ROCHAS METAULTRAMÁFICAS E
METAMÁFICAS DO CORPO CÓRREGO DOS BOIADEIROS, GRUPO
NOVA LIMA, QUADRILÁTERO FERRÍFERO, MG
Victor Matheus Tavares Fernandes
.
Ouro Preto, outubro de 2016
UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
ESCOLA DE MINAS DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
i
PETROGÊNESE E GEOQUÍMICA DE ROCHAS
METAULTRAMÁFICAS E METAMÁFICAS DO CORPO
CÓRREGO DOS BOIADEIROS, GRUPO NOVA LIMA,
QUADRILÁTERO FERRÍFERO, MG
iii
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
Reitor
Marcone Jamilson Freitas Souza
Vice-Reitor
Célia Maria Fernandes Nunes
Pró-Reitor de Pesquisa e Pós-Graduação
Fábio Faversani
ESCOLA DE MINAS
Diretor
Issamu Endo
Vice-Diretor
José Geraldo Arantes de Azevedo Brito
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
Chefe
Antônio Luciano Gandini
v
CONTRIBUIÇÕES ÀS CIÊNCIAS DA TERRA – VOL. 75
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
Nº 341
PETROGÊNESE E GEOQUÍMICA DE ROCHAS
METAULTRAMÁFICAS E METAMÁFICAS DO CORPO
CÓRREGO DOS BOIADEIROS, GRUPO NOVA LIMA,
QUADRILÁTERO FERRÍFERO, MG
Victor Matheus Tavares Fernandes
Orientador(a)
Hanna Jordt Evangelista
Co-orientador(a)
Gláucia Nascimento Queiroga
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais do
Departamento de Geologia da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto como requisito
parcial à obtenção do Título de Mestre em Ciências Naturais, Área de Concentração: Tectônica,
Petrogênese e Recursos Minerais.
OURO PRETO
2016
vi
Universidade Federal de Ouro Preto – http://www.ufop.br
Escola de Minas - http://www.em.ufop.br
Departamento de Geologia - http://www.degeo.ufop.br/
Campus Morro do Cruzeiro s/n - Bauxita
35.400-000 Ouro Preto, Minas Gerais
Tel. (31) 3559-1600, Fax: (31) 3559-1606 e-mail: [email protected]
Os direitos de tradução e reprodução reservados.
Nenhuma parte desta publicação poderá ser gravada, armazenada em sistemas eletrônicos, fotocopiada
ou reproduzida por meios mecânicos ou eletrônicos ou utilizada sem a observância das normas de
direito autoral.
ISSN 85-230-0108-6
Depósito Legal na Biblioteca Nacional
Edição 1ª
Catalogação elaborada pela Biblioteca Prof. Luciano Jacques de Moraes do Sistema de Bibliotecas e
Informação -SISBIN -Universidade Federal de Ouro Preto
F363p
Fernandes, Victor Matheus Tavares.
Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do
Corpo Córrego dos Boiadeiros, Grupo Nova Lima, Quadrilátero Ferrífero, MG
[manuscrito] / Victor Matheus Tavares Fernandes. - 2016.
97f.: il.: color; grafs; tabs; mapas.
Orientador: Prof. Dr. Hanna Jordt-Evangelista.
Coorientador: Prof. Dr. Gláucia Nascimento Queiroga.
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de
Minas. Departamento de Geologia. Programa de Pós-graduação em Evolução
Crustal e Recursos Naturais.
Área de Concentração: Tectônica, Petrogênese e Recursos Minerais.
1. Magmatismo. 2. Rochas igneas. 3. Petrogênese - Minas Gerais -
Quadrilátero Ferrífero. I. Jordt-Evangelista, Hanna. II. Nascimento Queiroga,
Gláucia. III. Universidade Federal de Ouro Preto. IV. Titulo.
CDU: 552.3(815.1)
Catalogação: www.sisbin.ufop.br
Agradecimentos
À Deus, pela minha vida.
Aos meus pais, Maria José e Edilson, por me apoiarem em todos os momentos. Vocês foram
fundamentais para essa conquista.
À minha namorada Jéssica pelo apoio de sempre.
À professora Hanna Jordt Evangelista, por ter se mostrado tão disposta a me acolher e orientar nesta
dissertação, enquanto ainda aluno de outra universidade. Obrigado pelas incontáveis horas de auxílio,
paciência e compreensão durante todo este tempo. Eu sempre serei grato a você!
À professora Gláucia Queiroga, pela co-orientação e por todas as discussões geológicas que
culminaram na realização desta dissertação. Gláucia, muito obrigado!
Ao Sr. Ottavio Raul Camignano, pelo acolhimento e por confiar a mim a realização deste projeto em
parceria com sua empresa. Ottavio, obrigado por tudo que me proporcionou e por ter em sua filosofia a
necessidade do alinhamento entre a iniciativa privada e o meio acadêmico!
Ao DEGEO-UFOP, pela incrível infraestrutura concedida a todos seus alunos por meio de seus
laboratórios. Gostaria de agradecer aos Laboratórios de Laminação, Ótica, Microanálises, DRX e
LGqA, bem como seus respectivos coordenadores e técnicos.
À Pedras Congonhas Extração Arte e Indústria Ltda., por todo o suporte técnico, logístico e financeiro.
Não obstante, agradeço a todos os funcionários e funcionárias da MPC pelo ótimo tratamento que
recebi durante todas as campanhas de campo, em especial ao Leandro, Alexandre, Nerinho, Paulo,
Luana, Aline, Catarina, dentre tantos outros.
À CAPES, pela bolsa de estudos concedida para a realização da pesquisa.
Ao geólogo Alexandre Pizarro, por toda a ajuda durante as etapas de campo e por todas as discussões
geológicas que, sem dúvidas, contribuíram de forma direta para o resultado final desta dissertação. Ao
Rogério, pela ajuda nas atividades de campo.
Aos meus amigos de Ouro Preto, Fabrício, Angela, Lilita, que me proporcionaram inúmeros
momentos de alegria durante esses anos.
A todos que contribuíram de alguma forma, muito obrigado!
vii
Sumário
AGRADECIMENTOS .......................................................................................................................VII
LISTA DE ILUSTRAÇÕES ............................................................................................................... XI
LISTA DE TABELAS ........................................................................................................................ XV
RESUMO ......................................................................................................................................... XVII
ABSTRACT ...................................................................................................................................... XIX
CAPÍTULO 1. CONSIDERAÇÕES GERAIS .....................................................................................1
1.1 – Introdução .......................................................................................................................................1
1.2 – Localização e vias de acesso ...........................................................................................................2
1.3 – Objetivos .........................................................................................................................................3
1.4 – Métodos utilizados ..........................................................................................................................3
1.4.1 – Levantamento bibliográfico ...............................................................................................3
1.4.2 – Trabalhos de campo ...........................................................................................................3
1.4.3 – Trabalhos de laboratório ....................................................................................................4
1.4.4 – Processamento e análise dos resultados .............................................................................7
CAPÍTULO 2. GEOLOGIA REGIONAL ...........................................................................................9
2.1 – Introdução .......................................................................................................................................9
2.2 – Unidades Geológicas do Quadrilátero Ferrífero .............................................................................9
2.2.1 – Terrenos Granito-gnáissicos ............................................................................................10
2.2.2 – Supergrupo Rio das Velhas ..............................................................................................12
2.2.2.1 – Grupo Quebra Osso ............................................................................................13
2.2.2.2 – Grupo Nova Lima ...............................................................................................15
2.2.2.3 – Grupo Maquiné ...................................................................................................16
2.2.3 – Supergrupo Minas ............................................................................................................17
2.2.3.1 – Grupo Caraça ......................................................................................................17
2.2.3.2 – Grupo Itabira .......................................................................................................17
2.2.3.3 – Grupo Piracicaba ................................................................................................18
2.2.3.4 – Grupo Sabará ......................................................................................................18
2.2.3.5 – Grupo Itacolomi ..................................................................................................18
2.3 – Evolução Tectônica .......................................................................................................................18
CAPÍTULO 3. GEOLOGIA LOCAL E PETROGRAFIA ..............................................................21
3.1 – Introdução .....................................................................................................................................21
3.2 – Unidades Litológicas .....................................................................................................................23
3.2.1 – Rochas Metaultramáficas .................................................................................................23
3.2.2 – Rochas Metamáficas ........................................................................................................31
3.2.3 – Rochas Encaixantes .........................................................................................................34
ix
3.3 – Perfis de Solo ................................................................................................................................ 35
CAPÍTULO 4. QUÍMICA MINERAL .............................................................................................. 39
4.1 – Introdução ..................................................................................................................................... 39
4.2 – Anfibólio....................................................................................................................................... 39
4.3 – Clorita ........................................................................................................................................... 41
4.4 – Flogopita ....................................................................................................................................... 41
4.5 – Plagioclásio ................................................................................................................................... 42
4.6 – Minerais Opacos ........................................................................................................................... 42
CAPÍTULO 5. LITOGEOQUÍMICA ................................................................................................ 47
5.1 – Introdução ..................................................................................................................................... 47
5.2 – Litogeoquímica de Rochas Metaultramáficas .............................................................................. 47
5.3 – Litogeoquímica de Rochas Metamáficas ...................................................................................... 59
CAPÍTULO 6. BALANÇO DE MASSA ............................................................................................ 65
6.1 – Introdução ..................................................................................................................................... 65
6.2 – Balanço de massa entre rochas ..................................................................................................... 65
6.2.1 – Resultados ....................................................................................................................... 68
6.3 – Balanço de massa entre rocha e solos ........................................................................................... 75
6.3.1 – Resultados ....................................................................................................................... 75
CAPÍTULO 7. DISCUSSÕES ............................................................................................................ 81
7.1 – Geoquímica e Gênese do Corpo Córrego dos Boiadeiros ............................................................ 81
7.2 – Metamorfismo no Corpo Córrego dos Boiadeiros........................................................................ 83
7.3 – Balanço de Massa e Evolução Pedogenética ................................................................................ 86
CAPÍTULO 8. CONCLUSÕES.......................................................................................................... 89
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................................. 91
ANEXOS .............................................................................................................................................. 97
x
Lista de Ilustrações
Figura 1.1- Mapa de localização da área de estudo, demarcada pelo polígono hachurado. ................... 2
Figura 2.1- Mapa geológico regional do Quadrilátero Ferrífero com área de estudo assinalada.
Extraído de Alkmim & Marshak (1998). ........................................................................................ 10
Figura 2.2- Coluna estratigráfica do Quadrilátero Ferrífero, extraído de Alkmim & Marshak (1998)..
......................................................................................................................................................... 11
Figura 2.3- Mapa geológico da área de estudo, modificado a partir da Folha Itabirito 1:50.000
(Lobato et al. 2005). ........................................................................................................................ 14
Figura 3.1- Mapa de furos de sonda e de pontos visitados em campo, ilustrando os litotipos
aflorantes.. ....................................................................................................................................... 22
Figura 3.2- Aspectos de campo e mesoscópicos das rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos
Boiadeiros. A: Serpentinito amplamente exposto nas bancadas da mineradora Pedras Congonhas.
Flanco leste do Sinclinal Moeda com metassedimentos do Supergrupo Minas em segundo plano.
B: Núcleo de serpentinito maciço (pods de foliação – círculo branco) disposto em meio ao
serpentinito foliado (linhas brancas). C: Contato abrupto entre o serpentinito, observado em tons
verde oliva, e o tremolita-serpentina granofels, em tonalidades mais escuras, visto no testemunho
de sondagem FS3. Venulações carbonáticas de cor branca são comumente observadas. D: Lamelas
decimétricas de antigorita do tipo slip fiber, com fibras orientadas segundo a direção ilustrada pela
caneta. E: Porções do esteatito, de coloração acinzentada, associadas ao serpentinito, de coloração
mais escura. F: Esteatito observado no testemunho do furo de sonda FS10. Srp: serpentina, Tr:
tremolita .......................................................................................................................................... 25
Figura 3.3- Fotomicrografias e difratograma de raios X de rochas metaultramáficas do Corpo Córrego
dos Boiadeiros. A: e B: ilustram lamelas decussadas de serpentina associadas à magnetita (F10-
C10-46m e F10-C12-53,7m). Luz polarizada cruzada. C: Serpentinito de granulação fina recortado
por veios de serpentina (F3-C1-1m). Luz polarizada cruzada. D: Difratograma do serpentinito (P3)
ilustrando a ocorrência dos minerais do grupo da serpentina. E: Esteatito composto de cristais
granoblásticos de carbonato envoltos por fina matriz de talco (F12-C15-0,2m). Luz polarizada
cruzada. F: Esteatito com carbonatos e cristais raros de tremolita e serpentina (F12-C15-0,2m).
Luz polarizada cruzada. Srp: Serpentina, Atg: antigorita, Liz: lizardita, Ctl: crisotila, Mag:
magnetita, Tlc: talco, Cb: carbonato, Tr: tremolita ......................................................................... 27
Figura 3.4- Fotomicrografias de rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros. A: Trama
orientada no clorita-tremolita xisto (F3-C26-95,5m). Luz polarizada cruzada. B: Cristais de
tremolita dispostos em meio à matriz foliada de tremolita, talco, clorita e flogopita (F3-C23-
85,6m). Luz polarizada cruzada. C: D: e E: Pseudomorfos de tremolita, talco e serpentinas após
cristais granulares de, provavelmente, olivina e/ou piroxênio, com clorita e serpentinas ocupando
os interstícios (MPC8a-C2-3,6m, PC-001 e MPC21-C4-0,7m). Luz polarizada cruzada. F:
Pseudomorfos inteiramente constituídos de serpentina (PC-002). Luz polarizada cruzada. Srp:
serpentina, Phl: flogopita, Chl: clorita, Tlc: talco, Tr: tremolita. .................................................... 29
Figura 3.5- Fotomicrografias de rochas metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros. A: e B:
Acículas de actinolita associada à clorita e pequenos prismas de clinozoisita (MPC3-C8-3m). Luz
polarizada cruzada. C: Actinolita associada a agregados granulares de clinozoisita (MPC10-C8-
1,2m). Luz polarizada cruzada. D: Epidoto ss. associado a carbonato e opacos F3-C13-48m). Luz
polarizada cruzada. E: Prismas delgados de actinolita associados a cristais de plagioclásio (P034).
Luz polarizada cruzada. F: Idem figura anterior (P034). Luz polarizada cruzada. Act: actinolita,
Chl: clorita, Csz: clinozoisita, Ep: epidoto, Cb: carbonato, Opq: opacos, Pl: plagioclásio. ........... 33
xi
Figura 3.6- Fotomicrografias do quartzito espacialmente associado ao Corpo Córrego dos Boiadeiros.
A: e B: Porção rica em quartzo e zircão na figura B. Luz polarizada cruzada. C: Nível com
foliação metamórfica proeminente, marcada pela orientação de muscovita. Luz polarizada cruzada.
D: porção rica em carbonato. Luz polarizada cruzada. Cb: carbonato, Qz: quartzo, Ms: muscovita,
Zr: zircão. ........................................................................................................................................ 35
Figura 3.7- Características de campo dos perfis de solos estudados. A: Manto de intemperismo (cores
amarronzadas) no topo do corpo metaultramáfico situado na Mina Pedras Congonhas. B: Manto de
intemperismo ilustrando os horizontes pedogenéticos estudados. C: Canga laterítica no topo do
perfil (martelo de escala) ................................................................................................................. 36
Figura 3.8- Padrões de Difração de Raios-X (radiação CuKα) das fácies Alterito, Transição e Sólum.
Atg: antigorita, Chr: cromita, Gbs: gibsita, Go: goetita, Kln: caulinita, Mag: magnetita, Tlc: talco
......................................................................................................................................................... 37
Figura 4.1- Classificação dos clinoanfibólios pertencentes aos litotipos metaultramáficos do Corpo
Córrego dos Boiadeiros segundo o diagrama de Leake et al. (1997).. ............................................ 40
Figura 4.2- Classificação dos clinoanfibólios pertencentes aos litotipo metamáfico do Corpo Córrego
dos Boiadeiros segundo o diagrama de Leake et al. (1997) ............................................................ 40
Figura 4.3- Classificação das flogopitas pertencentes ao litotipo clorita-tremolita xisto (amostra F3-
C26-98,7m). .................................................................................................................................... 41
Figura 4.4- Classificação dos plagioclásios pertencentes ao litotipo metamáfico do Corpo Córrego dos
Boiadeiros segundo os componentes Or: ortoclásio, Ab: albita e An: anortita (amostra P034)...... 42
Figura 4.5- Asp Imagens de elétrons retroespalhados dos minerais opacos. A: Magnetita, pentlandita e
cobaltita. B: magnetita envolvendo núcleos de cromita. C: Pentlandita associada a pirrotita e
magnetita cingindo cromita. D: Mapa composicional da imagem C. Mag: Magnetita, Chr: Cromita,
Cob: Cobaltita, Pn: Pentlandita, Po: Pirrotita.. ................................................................................ 43
Figura 4.6- Classificação das cromitas pertencentes aos metaultramafitos do Corpo Córrego dos
Boiadeiros segundo o diagrama do grupo dos espinélios de Deer et al. (1992). ............................. 44
Figura 4.7- Diagrama de associação tectônica de cromititos de Irvine (1967) ilustrando as cromitas
deste estudo e as cromitas de Costa (1995).. ................................................................................... 45
Figura 5.1- Diagramas de classificação geoquímica de rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos
Boiadeiros. A: Diagrama catiônico triangular de Jensen (1976). B: Diagrama triangular de Viljoen
& Viljoen (1969) ............................................................................................................................. 52
Figura 5.2- Diagramas de classificação geoquímica dos metaultramafitos do Corpo Córrego dos
Boiadeiros. A: Diagrama Ni (ppm) x Cr (ppm) de Hallberg (1985). B: Cr (ppm) x TiO2 (% em
peso) de Hallberg (1985). C: Diagrama Ni (ppm) x TiO2 (%em peso) de Hallberg (1985) ........... 53
Figura 5.3- Diagrama de elementos traços normalizados pelo condrito de Thompson (1982) para as
rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros ........................................................... 54
Figura 5.4- Diagrama de elementos terras raras (ETR) normalizados pelo condrito de Evensen et al.
(1978) para as rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros. A: Serpentinito. B:
clorita-tremolita granofels. C: esteatito. D: clorita-tremolita xisto ................................................. 57
Figura 5.5- Diagrama de elementos terras raras (ETR) normalizados pelo condrito de Evensen et al.
(1978) para as rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros (área sombreada) e
rochas extraídas da literatura.. ......................................................................................................... 58
xii
Figura 5.6- Diagramas triangular catiônico de Jensen (1976) de classificação geoquímica das rochas
metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros .............................................................................. 59
Figura 5.7- Diagrama Total Álcalis versus Sílica de Le Bas et al. (1989) com a divisão de séries
alcalinas e subalcalinas segundo Irvine & Baragar (1971) para as rochas metamáficas do Corpo
Córrego dos Boiadeiros ................................................................................................................... 60
Figura 5.8- Diagrama triangular AFM a partir de Irvine & Baragar (1971). ....................................... 60
Figura 5.9- Diagramas de ambiência tectônica das rochas metamáficas do Corpo Córrego dos
Boiadeiros. A: Diagrama triangular de Pearce et al. (1977). B: Diagrama triangular de Meschede
(1986). ............................................................................................................................................. 61
Figura 5.10- Diagrama de elementos traços normalizados pelo condrito (Thompson 1982) para as
rochas metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros.. ................................................................ 61
Figura 5.11- Diagrama de elementos terras raras (ETR) normalizados pelo condrito de Evensen et al.
(1978) para as rochas metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros .......................................... 63
Figura 5.12- Diagrama de elementos terras raras (ETR) normalizados pelo condrito de Evensen et al.
(1978) para as rochas metamáficas e metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros e rochas
extraídas da literatura ...................................................................................................................... 64
Figura 6.1- Diagramas de isóconas de Grant (1986). A: harzburgito (Hall 1932) versus serpentinito.
B: harzburgito (Hall 1932) versus tremolita-serpentina granofels. C: harzburgito (Hall 1932)
versus esteatito. D: harzburgito (Hall 1932) versus clorita-tremolita xisto .................................... 71
Figura 6.2- Diagramas de isóconas de Grant (1986). A: serpentinito versus tremolita-serpentina
granofels. B: serpentinito versus esteatito. C: serpentinito versus clorita-tremolita xisto .............. 73
Figura 6.3- Diagramas de perdas e ganhos do Cálculo Isovolumétrico de Millot & Bonifas (1955)
para os elementos maiores. A: Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte C (fácies alterito).
B: Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte B (fácies de transição). C) Horizonte R (fácies
rocha sã) versus Horizonte A (fácies sólum) .................................................................................. 77
Figura 6.4- Diagramas de perdas e ganhos do Cálculo Isovolumétrico de Millot & Bonifas (1955)
para os elementos traço. A: Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte C (fácies alterito). B:
Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte B (fácies de transição). C) Horizonte R (fácies
rocha sã) versus Horizonte A (fácies sólum) .................................................................................. 78
Figura 6.5- Diagramas de perdas e ganhos do Cálculo Isovolumétrico de Millot & Bonifas (1955)
para os elementos terras raras. A: Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte C (fácies
alterito). B: Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte B (fácies de transição). C) Horizonte R
(fácies rocha sã) versus Horizonte A (fácies sólum). ...................................................................... 79
xiii
Lista de Tabelas
Tabela 2.1- Subdivisões estratigráficas propostas para o Supergrupo Rio das Velhas ........................ 13
Tabela 4.1- Composição química das cromitas do Corpo Córrego dos Boiadeiros estudadas por Costa
(1995) .............................................................................................................................................. 44
Tabela 5.1- Composição química (% em peso) de elementos maiores e menores das rochas
metaultramáficas e metamáficas deste estudo ................................................................................. 48
Tabela 5.2- Composição química (ppm) de elementos traço das rochas metaultramáficas e
metamáficas .................................................................................................................................... 49
Tabela 5.3- Composição química (ppm) de elementos terras raras das rochas metaultramáficas e
metamáficas .................................................................................................................................... 50
Tabela 5.4- Composição química de elementos terras-raras (em ppm) de rochas ultramáficas e
metaultramáficas retiradas da literatura .......................................................................................... 56
Tabela 5.5- Composição química de elementos terras-raras (em ppm) de rochas ultramáficas e máficas
retiradas da literatura. ...................................................................................................................... 62
Tabela 6.1- Composição química (% peso) de elementos maiores dos litotipos do Corpo Córrego dos
Boiadeiros e da literatura recalculados para 100% em peso em base anidra. ................................. 69
Tabela 6.2- Perdas e ganhos (% em peso) para a reação harzburgito (Hall 1932) versus serpentinito,
tremolita-serpentina granofels, esteatito e clorita-tremolita xisto. ................................................. .70
Tabela 6.3- Perdas e ganhos (% em peso) para a reação serpentinito versus tremolita-serpentina
granofels. ........................................................................................................................................ .72
Tabela 6.4- Perdas e ganhos (% em peso) para a reação serpentinito versus esteatito. ........................ 74
Tabela 6.5- Perdas e ganhos (% em peso) para a reação serpentinito versus clorita-tremolita xisto. .. 74
Tabela 6.6- Composição química de elementos maiores (% em peso) traços (ppm) e terras raras (ppm)
dos horizontes pedogenéticos e do litotipo de referência (Horizonte R) e suas densidades ........... 76
xv
Resumo
O Corpo Córrego dos Boiadeiros (CCB) é composto por uma associação de rochas
metaultramáficas e subordinadamente metamáficas, localizado nas proximidades do município de
Nova Lima, área central do Quadrilátero Ferrífero (QF). A partir de estudos de campo, petrográficos,
de química mineral, geoquímicos e de balanço de massa, procurou-se contribuir ao entendimento da
petrogênese do CCB e de seu significado geológico no contexto do greenstone belt arqueano Rio das
Velhas. Como objetivo adicional, buscou-se caracterizar a evolução pedogeoquímica e significado
econômico de mantos de intemperismo derivados das rochas metaultramáficas. O Corpo Córrego dos
Boiadeiros se estende por aproximadamente 12 km². A oeste ocorre em contato com quartzitos da
Formação Moeda estruturados no Sinclinal Moeda, enquanto a leste ocorre em contato com xistos
pelíticos e máficos do Grupo Nova Lima. Os litotipos metaultramáficos do CCB são serpentinito,
esteatito, tremolita-serpentina granofels e clorita-tremolita xisto. Clinozoisita-actinolita granofels
corresponde ao litotipo metamáfico. Serpentinito corresponde ao litotipo de maior abundância do
corpo e é constituído pela associação mineral serpentina + magnetita. Esteatito ocorre ao longo de
zonas cisalhadas do corpo e é composto por talco + carbonato. Tremolita-serpentina granofels ocorre
como pequenos núcleos circundados por serpentinitos foliados. É constituído pela associação mineral
serpentina + tremolita ± talco. Clorita-tremolita xisto ocorre nas maiores profundidades dos
testemunhos de sondagem, em proximidade aos litotipos encaixantes do CCB. É constituído pela
associação mineral tremolita + Mg-clorita ± talco ± flogopita. O litotipo metamáfico clinozoisita-
actinolita granofels é composto por actinolita + clinozoisita ± clorita ± albita ± quartzo. As associações
minerais hidratadas e as variações nos teores de elementos como SiO2 e MgO sugerem que o
metamorfismo no CCB tenha sido assistido por fluidos hidrotermais associados ao metassomatismo,
conduzidos por zonas cisalhadas. As associações minerais dos litotipos indica que o pico metamórfico
se deu em fácies xisto verde superior (± 500ºC). Texturas reliquiares blastocumuláticas no tremolita-
serpentina granofels apontam algumas regiões isentas de deformação no interior do corpo. Veios de
crisotila indicam um evento metamórfico tardio, em temperaturas entre 250º a 300ºC, sob condições
de fácies sub-xisto verde. Geoquimicamente o protólito das rochas metaultramáficas se assemelha a
peridotitos komatiíticos, tais quais komatiitos cumuláticos ou sills acamadados de alto magnésio,
gerados em condições anorogênicas. A composição química de cromitas reliquiares também sugere
ambiente anorogênico de formação. O protólito das rochas metamáficas se assemelha quimicamente a
rochas tholeiíticas de alto MgO, pertencentes à série subalcalina e geradas em ambiente similar aos
MORB. As assinaturas dos ETR dos litotipos metaultramáficos e metamáfico do CCB, com razões
similares aos padrões condríticos, sugerem fusão parcial de um manto primitivo, pouco diferenciado.
A similaridade em termos de ambiência geológica e assinaturas de ETR sugerem que os protólitos das
rochas metaultramáficas e metamáficas do CCB são cogenéticos. Com base nos dados gerados por
este trabalho, é possível concluir que o Corpo Córrego dos Boiadeiros corresponde a um corpo
intrusivo máfico-ultramáfico relacionado ao magmatismo komatiítico do greenstone belt Rio das
Velhas, metamorfizado em fácies xisto verde. Por fim, a evolução pedogeoquímica dos mantos de
intemperismo do CCB indica ganho de Fe2O3, Al2O3, Cr2O3, Ni, V, Co, ETR e perda de MgO e SiO2,
CaO, Pt e Au da base para o topo do perfil.
xvii
Abstract
The Córrego dos Boiadeiros Body (CBB) comprises an association of metaultramafic and
subordinated metamafic rocks, located near the town of Nova Lima, at the central area of the
Quadrilátero Ferrífero (QF). Based on field, petrographic, mineral chemistry, geochemistry and mass
balance studies this study aimed to contribute to the investigation of the petrogenesis of the CBB and
its geologic significance concerning the Archean Rio das Velhas greenstone belt context. An
additional objective was the characterization of the pedogeochemical evolution and the economic
significance of the weathering mantles derived from the metaultramafic rocks. The CBB outcrops in
an area of 12 km². To the west the body is in contact with quartzites of Moeda Formation, structured in
the Moeda syncline while to the east the contact is with pelitic and mafic schists of the Nova Lima
Group. The metaultramafic lithotypes are serpentinite, steatite, tremolite-serpentine granofels and
chlorite-tremolite schist. Clinozoisite-actinolite granofels corresponds to the metamafic lithotype. The
most abundant rock type is the serpentinite composed of serpentine + magnetite. Along shear zones
there was the formation of steatite composed of talc + carbonate. Tremolite-serpentine fels occurs as
small pods surrounded by the foliated serpentinite. It is composed of serpentine + tremolite ± talc.
Chlorite-tremolite schist was found at the lower portions of drill cores next to the underlying host
rocks. Its composed of tremolite + Mg-chlorite ± talc ± phlogopite. The metamafic clinozoisite-
actinolite fels is composed of actinolite + clinozoisite ± chlorite ± albite ± quartz. The highly hydrated
mineral associations and the large variation of chemical components like SiO2 and MgO suggest that
the metamorphism on the CBB was associated with metassomatic hydrothermal fluids conducted
along shear zones. The mineralogy of the lithotypes indicates metamorphic peak at the upper
greenschist facies (± 500ºC). Relict blastocumulatic textures, as found in the tremolite-serpentine fels,
indicate that portions within the CBB where preserved from deformation. Crisotile veins were formed
during a late sub-greenschist facies metamorphic event under temperatures near 250º-300ºC.
Geochemically the protolith of the metaultramafic rocks is similar to the komatiitic peridotites such as
cumulatic komatiites or layered high-magnesium sills generated under anorogenic conditions. The
chemical composition of relictic chromite also suggests an anorogenic context. The protolith of the
metamafic rocks is chemically similar to the high-MgO tholeiites of the subalkaline series generated
under similar conditions as the MORB. The REE-signatures show ratios similar to the chondrite
pattern for both metaultramafic and metamafic lithotypes, which may indicate melting of a primitive
and poorly differentiated mantle source. The similarities of the geologic setting as well as of the REE
signatures suggest that the CBB metaultramafic and metamafic protolith are cogenetic. Based on the
results of this work it is possible to conclude that the CBB is a mafic-ultramafic intrusive body related
to the komatiitic magmatism of Rio das Velhas greenstone belt, metamorphosed in greenschist facies.
At last, the pedogeochemical evolution of the weathering mantles of the CBB indicates gains on
Fe2O3, Al2O3, Cr2O3, Ni, V, Co, ETR and loss of MgO e SiO2, CaO, Pt e Au from bottom to the top of
soil profile.
xix
CAPÍTULO 1
CONSIDERAÇÕES GERAIS
1.1- INTRODUÇÃO
Rochas metaultramáficas são corriqueiramente objetos de estudos de cunho científico e
econômico. O interesse científico reside no fato destas rochas serem resultantes do metamorfismo, nos
mais variados graus metamórficos, de rochas ultramáficas em diversos ambientes geológicos, tais
como corpos associados à greenstone belts, níveis basais de cadeias oceânicas, porções cumuláticas de
complexos gabróicos acamadados ou posicionadas como lascas tectônicas (ofiolitos) em orógenos
contracionais (Bucher & Frey 1994, Best 2003, Winter 2010).
Por se tratar de rochas de filiação mantélica, a importância destas rochas, em termos
econômicos, consiste na possibilidade de conterem concentrações elevadas de elementos como Ni, Cu,
Pt, Pd, Cr e V (Best 2003). Suas variedades metassomatizadas também são importantes como rochas
ornamentais, como é o caso dos serpentinitos, e na utilização industrial, por exemplo, como asbesto e
fundentes básicos. Na região do Quadrilátero Ferrífero, estas rochas possuem importância ímpar na
geração de recursos para diversos fins, responsáveis, em parte, pelo avanço da economia local.
As rochas metaultramáficas da região do Córrego dos Boiadeiros, Nova Lima (MG), tem sido
periodicamente estudadas, porém aspectos como origem, posicionamento estratigráfico e evolução
petrológica ainda são pontos de discussão. Gair (1962) estudou pioneiramente estas rochas
interpretando-as como metaultramáficas plutônicas. Padilha (1984) as caracterizou como uma
sequência representante de derrames komatiíticos na base do Grupo Nova Lima, a saber, Formação
Córrego dos Boiadeiros. Schrank et al. (1990) e Costa et al. (1992), em divergência aos estudos de
Padilha (1984), indicaram natureza plutônica para estas rochas, interpretando-as como uma suíte
intrusiva do greenstone belt Rio das Velhas, nomeada pelos últimos autores como Complexo Córrego
dos Boiadeiros. Costa (1995) reafirma a natureza plutônica para estas rochas e reconhece termos
metamáficos associados a este corpo, nomeando-os como Corpo Meta-ultramáfico do Córrego dos
Boiadeiros. Por fim, Costa (1995) e Zuchetti & Baltazar (2000) caracterizam-nas como um sill básico-
ultrabásico disposto em meio às sequências basais do greenstone belt Rio das Velhas.
Embora existam quantidades expressivas de trabalhos científicos realizados na região do
Corpo Córrego dos Boiadeiros, Nova Lima (MG), fazem-se necessários estudos mais detalhados do
ponto de vista petrológico com vias a preencher lacunas imprescindíveis para o entendimento da
origem e evolução destas rochas no contexto do greenstone belt Rio das Velhas.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
2
1.2- LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO
A área de estudo, delimitada pelos vértices NW (7780300m 616000m), SE (7773000m
618300m), zona 23S, localiza-se no interior do município de Nova Lima, região centro-sudeste de
Minas Gerais (Fig. 1.1). Situa-se nas adjacências do distrito Rio do Peixe e das mineradoras Pedras
Congonhas Extração Arte & Indústria Ltda. e Extramil. A área é balizada a oeste pelo Sinclinal Moeda
e a sudeste pelo Rio do Peixe.
O acesso à área de estudo, a partir da capital mineira Belo Horizonte, se dá através da BR-040
sentido Sul, em um translado de cerca de 26 km em direção ao Centro de Tecnologia de Ferrosos
(CTF) – VALE. Em seguida faz-se necessário percorrer cerca de 15 km de estradas vicinais que dão
acesso às minas Capitão do Mato (VALE), Extrativa Mineral, Extramil e Pedras Congonhas.
Tendo como ponto de partida a cidade de Ouro Preto, o acesso ao local se faz a partir da BR-
356 em direção à BR-040 e ao (CTF) – VALE em um trajeto de aproximadamente 74 km.
Posteriormente deve-se percorrer os 15 km de vias não pavimentadas restantes.
Figura 1.1- Mapa de localização da área de estudo, demarcada pelo polígono hachurado.
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
3
1.3- OBJETIVOS
Propôs-se na presente dissertação o estudo petrogenético de rochas metaultramáficas e
metamáficas pertencentes ao Corpo Córrego dos Boiadeiros (CCB) na região da mineradora Pedras
Congonhas Extração Arte & Indústria Ltda. (MPC) e adjacências, com o intuito de fornecer
informações relevantes quanto à gênese e significado destas rochas na história evolutiva do greenstone
belt Rio das Velhas.
Como objetivos específicos buscou-se caracterizar o metamorfismo quanto a condições de
pressão, temperatura e fluidos, bem como transformações mineralógicas e químicas entre os litotipos
metaultramáficos e metamáficos deste corpo. Por fim, buscou-se analisar concentrações de depósitos
residuais de níquel, platinóides, dentre outros elementos metálicos associados a perfis pedogenéticos
que ocorrem recobrindo os metaultramafitos do CCB na área da mineradora Pedras Congonhas.
1.4- MÉTODOS UTILIZADOS
A presente dissertação foi pautada no cumprimento de um conjunto de métodos listados a
seguir.
1.4.1- Levantamento bibliográfico
A etapa de levantamento bibliográfico baseou-se na compilação de trabalhos relacionados à
petrogênese de rochas metaultramáficas e metamáficas, bem como processos metamórficos e
metassomáticos neste conjunto litológico, especialmente aos que se dão em fácies xisto verde.
Buscou-se também reunir dados regionais e locais acerca da origem e evolução geológica do
greenstone belt Rio das Velhas – Supergrupo Rio das Velhas. Além disso, concerniu a esta etapa a
compilação de dados sobre métodos de investigação petrológicos, litogeoquímicos e de química
mineral disponíveis na literatura, os quais foram utilizados para geração e interpretação dos resultados
obtidos durante a pesquisa.
1.4.2- Trabalhos de campo
Os levantamentos de campo consistiram em um conjunto de oito campanhas de visita à área de
estudo. Foram visitados 41 afloramentos distribuídos por toda extensão abarcada pela cava da MPC e
regiões adjacentes à mineradora. Além disso, teve-se acesso a cerca de 3000 metros de rochas
testemunhadas, contabilizados em 35 furos de sonda de até 150 metros de profundidade dispostos em
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
4
toda extensão da cava da mineradora Pedras Congonhas. As coordenadas geográficas dos pontos
visitados em campo, bem como dos testemunhos de sondagem encontram-se no Anexo I.
Durante esta etapa foram realizadas descrições macroscópicas dos principais litotipos,
salientando-se aspectos como mineralogia, texturas, estruturas, modo de ocorrência e relações de
contato entre os diferentes litotipos identificados em campo. Por fim, realizou-se amostragem
sistemática destes litotipos com vistas a fornecer subsídios para os trabalhos de laboratório.
1.4.3- Trabalhos de laboratório
Descrição de lâminas delgadas
O estudo de lâminas delgadas pautou-se na descrição petrográfica detalhada de seções
delgadas convencionais e polidas dos litotipos representantes da área de estudo. Para tanto, foram
confeccionadas 27 seções delgadas convencionais, dentre as quais 11 também foram polidas, no
Laboratório de Laminação (LAMIN) do Departamento de Geologia da Universidade Federal de Ouro
Preto, acrescidas a um conjunto de 12 seções delgadas disponibilizadas pela mineradora Pedras
Congonhas.
As lâminas delgadas convencionais e polidas foram descritas, respectivamente, em
microscópios petrográficos de luz transmitida e refletida Olympus BX41 e ZEISS Axioskop 40.
Buscou-se, nesta etapa, caracterizar aspectos como microestruturas e a paragênese mineral em cada
seção.
A nomenclatura utilizada para a classificação das rochas desta dissertação segue as indicações
propostas pela IUGS (International Union of Geological Sciences) – SCMR (Subcomission on the
Systematics of Metamorphic Rocks) enunciadas por Fettes & Desmons (2007). As siglas para os
minerais observados foram adotadas a partir das recomendações de Kretz (1983) e Whitney & Evans
(2010) e estão dispostas no Anexo III.
Difratometria de Raios X (DRX)
A análise por difratometria de raios X foi utilizada para caracterização das fases minerais do
grupo da serpentina pertencentes a serpentinitos do CCB, bem como para caracterização das fases
minerais que ocorrem nos perfis pedogenéticos sobrepostos às rochas metaultramáficas do CCB. Para
tanto, utilizou-se o difratômetro de modelo Empyrean da marca PANalytical pertencente ao
Laboratório de Difratometria de Raios X do Departamento de Geologia da UFOP. O difratômetro
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
5
possui como fonte de raios X tubo cerâmico com ânodo de cobre, em intervalo de exposição dos feixes
de 2º a 70º e modo de escaneamento contínuo em 0,020º/s. O equipamento foi ajustado segundo uma
corrente de feixe de 40 mA e tensão 45 kV. As amostras foram preparadas a partir o método do pó
prensado.
Análises por MEV/EDS
As análises semiquantitativas de química mineral via MEV/EDS se deram a partir do
microscópio eletrônico de varredura (MEV) de marca JEOL, modelo JSM com espectrometria de
dispersão de energia (EDS) Thermo Electron acoplado, devidamente calibrado sob condições
analíticas de 20 kV, largura de feixe de 25 µm e 2000 contagens. Este equipamento pertence ao
Laboratório de Microanálises do Departamento de Geologia da UFOP.
Nesta etapa foram analisadas 10 seções polidas e seus resultados foram utilizados para o
cálculo de fórmulas unitárias de minerais, bem como para inserção em diagramas de cunho
petrogenético. Para comparação e verificação da confiabilidade das análises semiquantitativas geradas
pelo MEV, compilou-se e compararam-se dados de microssonda eletrônica (MSE) em mesmos
minerais estudados por Costa (1995) na mesma região do CCB.
Geoquímica
No que tange às análises químicas de rocha total, foram analisadas 17 amostras coletadas
durante a etapa de campo. As amostras selecionadas foram preferencialmente retiradas dos
testemunhos de sondagem (à exceção da amostra PVM-33), haja vista maior possibilidade de
preservação destas quanto aos processos intempéricos. Além disso, foi retirada a porção mais
homogênea de cada amostra para análise, evitando-se eventuais contaminações por venulações
quimicamente contrastantes. Também foram analisadas três amostras de solo oriundas dos perfis
pedogenéticos derivados dos metaultramafitos para análise das concentrações de elementos de
interesse econômico.
As amostras foram britadas no Laboratório de Preparação de Amostras para Geocronologia
(LOPAG) e então encaminhadas ao Laboratório Acme Labs – ACME Analytical Laboratories Ltd.,
situado no Canadá. Os elementos maiores e menores foram analisados via ICP-ES (Inductively
Coupled Plasma Emission Spectrometry), com abertura de amostra a partir da digestão pelo ácido
HNO3, ao passo que os elementos traços e terras-raras foram analisados via ICP-MS (Inductively
Coupled Plasma Mass Spectrometry), com digestão da amostra via aqua régia.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
6
Para complemento do estudo geoquímico, os platinóides (Pt, Pd, Au) foram analisados via
ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry), porém com abertura da amostra por fusão
total (Fire Assay).
Cálculos de balanço de massa
O método de balanço de massa foi utilizado para quantificação dos processos de
metassomatismo e de pedogênese nas rochas estudadas.
O metassomatismo foi estudado com base em um litotipo de referência. Para tanto, foram
comparadas as amostras dos litotipos metaultramáficos que compõem o CCB a um litotipo não
metassomatizado, tal qual o harzburgito de Bushveld, estudado por Hall (1932). A quantificação
química destes elementos, com base nos estudos de balança de massa, foi realizada com base no
método da isócona de Grant (1986), que foi adaptado a partir dos estudos de Gresens (1967).
Para análise dos processos pedogenéticos, realizou-se um perfil vertical que abarca desde o
litotipo não intemperizado (rocha fresca) até as porções do manto de intemperismo, passando por
todas as variações intermediárias. Nesta etapa foi verificada a concentração relativa, para cada
horizonte, de todos os elementos maiores, menores, ETR, além dos platinóides e outros elementos
metálicos. A quantificação química destes elementos, com base nos estudos de balanço de massa, foi
realizada com base no método de Millot & Bonifas (1955).
Para adequada utilização do método de balanço de massa, o qual requer os valores de
densidades dos objetos de estudo, determinou-se a densidade, para as amostras de rocha, a partir da
utilização da balança hidrostática, que determina a razão entre a massa da amostra no ar e o peso da
amostra dentro da água. Para o cálculo da densidade das amostras de solo foi utilizado o método do
torrão parafinado (EMBRAPA 1997). A equação do método do torrão parafinado é:
Densidade (g/cm³) = a/b
Onde
a: peso da amostra seca a 105ºC
v: volume da amostra
Notar que: b = [(c – d) – e]
Onde
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
7
c: peso da amostra parafinada
d: peso da amostra submersa em água
e: volume da parafina (peso da parafina/0,90)
1.4.4- Processamento e análise dos resultados
O arcabouço de dados petrológicos, de química mineral, geoquímicos e de balanço de massa
gerados durante as pesquisas foram compilados, processados e interpretados para confecção da
presente dissertação. Os dados de química mineral, bem como os de geoquímica rocha total foram
processados a partir do software Minpet versão 2.02 (Richard 1995). Já para os cálculos de balanço de
massa, foi utilizado o software Microsoft Office Excel versão 2007. No que tange à adequação gráfica
das figuras e imagens, foi utilizado o software CorelDraw x7.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
8
CAPÍTULO 2
GEOLOGIA REGIONAL
2.1- INTRODUÇÃO
A área de estudo da presente dissertação está situada na Província Geotectônica São Francisco
(PGSF). Essa província contempla todo o Cráton do São Francisco (CSF), unidade geotectônica
arqueana consolidada durante o evento Transamazônico, no Paleoproterozóico, e relativamente estável
para os sucessivos eventos brasilianos neoproterozóicos (Almeida 1977, Almeida et al. 1981). Os
atuais limites considerados para o Cráton do São Francisco se configuram na série de Faixas
neoproterozóicas estabelecidas durante o Brasiliano, das quais se elencam Araçuaí-Ribeira, Brasília,
Rio Preto, Riacho do Pontal e Sergipana (Almeida 1977).
Dentre as grandes unidades geológicas que compõem o Cráton do São Francisco, destaca-se
aqui o Quadrilátero Ferrífero (QF, Fig. 2.1). O QF constitui uma unidade geotectônica localizada na
porção meridional do Cráton do São Francisco abarcando uma área de cerca de 7000 km².
O Quadrilátero Ferrífero se destaca no contexto do CSF devido à sua relevância em termos
econômicos, encerrando amplos jazimentos de ouro (Lobato et al. 2001) e de ferro (Rosière &
Chemale Jr. 2000), aliados aos registros de sucessivos ciclos tectônicos que remontam à evolução pré-
cambriana brasileira (Chemale Jr. et al. 1994, Alkmim & Marshak 1998, Endo & Machado 1998).
2.2- UNIDADES GEOLÓGICAS DO QUADRILÁTERO FERRÍFERO
A estratigrafia do Quadrilátero Ferrífero foi consolidada pelos levantamentos geológicos de
Dorr (1969). A coluna litoestratigráfica proposta por este autor permanece como base para diversos
estudos contemporâneos, que propuseram adaptações pontuais (Schorscher 1978, Ladeira 1980,
Marshak & Alkmim 1989, Alkmim & Marshak 1998) (Fig. 2.2).
De modo geral, a estratigrafia do Quadrilátero Ferrífero proposta por Dorr (1969) pode ser
divida em três grandes unidades geológicas, a saber, Terrenos Granito-gnáissicos Arqueanos
(Sequência TTG), Sequência Vulcanossedimentar Arqueana (Supergrupo Rio das Velhas) e Sequência
Sedimentar e Vulcano-sedimentar Proterozóica (Supergrupo Minas).
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
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Figura 2.1- Mapa geológico regional do Quadrilátero Ferrífero com área de estudo assinalada. Extraído de
Alkmim & Marshak (1998).
2.2.1- Terrenos Granito-gnáissicos
A Unidade Granito-Gnáissica abrange a maior área do Quadrilátero Ferrífero. Configura-se
em um conjunto de núcleos dômicos representados, por exemplo, pelos complexos Bação, Belo
Horizonte, Bonfim, Caeté, Santa Bárbara, dentre outros (Carneiro 1992, Noce 1995).
As rochas que compõem esta unidade correspondem ora a corpos ígneos ora a gnaisses de
composições TTG (Tonalito-Trondhjemito-Granodiorito), metamorfizados em fácies anfibolito e
esporadicamente migmatizados (Noce 1995). Comumente são encontradas intrusões anfibolíticas e de
granitoides potássicos em tais unidades (Romano et al. 2013, Lana et al. 2013).
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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Figura 2.2- Coluna estratigráfica do Quadrilátero Ferrífero, extraído de Alkmim & Marshak (1998).
Um acervo considerável de dados geocronológicos é disponível para as rochas desta unidade.
Para as rochas de composição TTG, que possuem amplo domínio no contexto dos Terrenos Granito-
Gnáissicos, análises U-Pb em zircão sugerem idades médias de cristalização entre o intervalo de 2900
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
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Ma a 2750 Ma (Carneiro 1992, Machado & Carneiro 1992, Noce 1995). Ao menos duas gerações
distintas são identificadas para as intrusões anfibolíticas, fato indicado pelas idades modelo Sm-Nd de
3120 Ma e 2960 Ma (Carneiro 1992 e Carneiro et al. 1998). Por fim, idades U-Pb aproximadas a 2700
Ma são obtidas para os granitóides potássicos (Romano et al. 2013).
2.2.2- Supergrupo Rio das Velhas
Definido inicialmente por Dorr (1969) como Série Rio das Velhas e promovido a Supergrupo
por Loczy & Ladeira (1976) e Menezes Filho et al. (1977), o Supergrupo Rio das Velhas (SGRV) se
refere a um greenstone belt de idade arqueana situado sobretudo na porção interna do Quadrilátero
Ferrífero (Schorscher 1978).
O SGRV é dividido da base para o topo em Grupo Nova Lima e Grupo Maquiné (Dorr 1969).
Schorscher (1979) denominou a porção basal do SGRV como Grupo Quebra Osso. Inúmeras
subdivisões estratigráficas informais são propostas para o SGRV, estas também com base em aspectos
sedimentológicos e estratigráficos (Zuchetti et al. 1996, Baltazar & Silva 1996, Zuchetti et al. 1998,
Baltazar & Zuchetti 2007). A tabela 2.1 elucida as múltiplas subdivisões estratigráficas propostas para
o SGRV.
Devido principalmente à complexidade tectono-estrutural da qual o Supergrupo Rio das
Velhas é dotado, Zuchetti & Baltazar (1998) propuseram sua compartimentação do SGRV em
domínios litoestruturais delimitados por falhas regionais. Estes autores sugeriram a divisão do SGRV
em Bloco Nova Lima, Bloco Caeté, Bloco Santa Bárbara e Bloco São Bartolomeu. Na presente
dissertação, porém, optou-se por abordar o SGRV a partir de sua subdivisão litoestratigráfica, pois
melhor se aplica à área de estudo (Fig. 2.3).
Embora complexo em termos estruturais, o Supergrupo Rio das Velhas registra metamorfismo
predominantemente de fácies xisto verde, evidenciado sobremaneira pela preservação de texturas e
estruturas reliquiares e pela presença de mineralogia típica desta fácies (Noce et al. 1992, Fonseca &
Jordt-Evangelista 2013). Localmente o metamorfismo no SGRV grada a fácies anfibolito inferior
(Jordt-Evangelista & Silva 2005).
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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Tabela 2.1- Subdivisões estratigráficas propostas para o Supergrupo Rio das Velhas.
Supergrupo
Rio das
Velhas
Grupo Dorr 1969
Schorscher
1979
Formação O’Rouke
1957
Gair 1962
Unidade Ladeira 1980
Unidade Zuchetti et al. 1996
Associação de
fácies Zuchetti et al. 1998
Maquiné Casa Forte
–
Capanema
Não-Marinha Córrego do Engenho
Jaguará
Chica Donda
Palmital Rio das Pedras Ressedimentada
Nova
Lima –
Metassedimentar
Clástica
Andaimes Costeira/Litorânea
Pau D´Óleo
Córrego da Paina
Ressedimentada
Fazenda Velha
Catarina Mendes
Córrego do Sítio
Mindá
Metassedimentar
Química
Mestre Caetano Vulcanoclástica
Ribeirão Vermelho
Santa Quitéria
Sedimentar química-
pelítica
Morro Vermelho
Vulcanossedimentar-
química
Metavulcânica Ouro Fino
Vulcânica-plutônica
Máfico-Ultramáfica
Quebra
Osso –
Vulcânica-plutônica
Máfico-Ultramáfica
2.2.2.1- Grupo Quebra Osso
O Grupo Quebra Osso indiviso foi descrito e adicionado à base do SGRV por Schorscher
(1979). É constituído, de forma geral, por rochas intrusivas e derrames ultrabásicos a básicos, tais
como metaperidotitos, metakomatiito peridotíticos, metakomatiitos, metagabros e metabasaltos. As
rochas metaultramáficas são comumente observadas serpentinizadas e talcificadas em diferentes
proporções.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
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Figura 2.3- Mapa geológico da área de estudo, modificado a partir da Folha Itabirito 1:50.000 (Lobato et al. 2005).
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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2.2.2.2- Grupo Nova Lima
O Grupo Nova Lima (GNL) representa a transição do domínio vulcânico ao domínio
sedimentar no contexto de abertura da Bacia Rio das Velhas (Dorr 1969, Schrank et al. 1990). O GNL
é representado por rochas magmáticas básicas a ultrabásicas em sua porção inferior associadas a
metassedimentos químicos e clásticos em sua porção superior (Zuchetti & Baltazar 1998). Três
eventos magmáticos de natureza ácida encerram a deposição do Grupo Nova Lima há cerca de 2792 ±
11 Ma, 2773 ± 7 Ma e 2751 ± 9 Ma (Machado et al. 1992 e 1996, Noce 1995).
Ladeira (1980) propôs uma subdivisão informal ao Grupo Nova Lima. Segundo este autor, as
rochas abarcadas pelo GNL poderiam ser agrupadas em Unidade Metavulcânica, Unidade
Metassedimentar Química e Unidade Metassedimentar Clástica. Posteriormente, Zuchetti et al.
(1996) sugeriram uma compartimentação do Grupo Nova Lima em 12 unidades litoestratigráficas,
integradas por Zuchetti et al. (1998) em 6 associações de litofácies. Estas subdivisões são listadas na
Tabela 2.1.
Nesta revisão adotou-se os termos utilizados por Ladeira (1980), correlacionando-os às demais
nomenclaturas estratigráficas propostas por Zuchetti et al. (1996, 1998).
Unidade Metavulcânica
Segundo Ladeira (1980), a Unidade Metavulcânica do Grupo Nova Lima corresponde a
derrames básicos-ultrabásicos associados a rochas ácidas em menor escala. Compreendem
metakomatiitos e metabasaltos com texturas reliquiares (e.g blastospinifex, pillow-lavas reliquiares),
frequentemente associados a serpentinitos, talco xistos, esteatitos, clorita xistos e anfibólio xistos.
Esta unidade é correlacionável à unidade Ouro Fino (Zuchetti et al. 1996) e à associação de
fácies Vulcânica Máfica-Ultramáfica de Zuchetti et al. (1998).
Unidade Metassedimentar Química
Segundo Ladeira (1980), a Unidade Metassedimentar Química do Grupo Nova Lima
corresponde à sedimentação associada a componentes químicos. Compreendem metacherts, formação
ferrífera bandada, quartzo-carbonato xistos e filitos subordinados.
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Esta unidade é correlacionável às unidades Morro Vermelho, Santa Quitéria, Ribeirão
Vermelho e Mestre Caetano de Zuchetti et al. (1996) e às associações de fácies vulcanossedimentar-
química, sedimentar química-pelítica e vulcanoclástica de Zuchetti et al. (1998).
Unidade Metassedimentar Clástica
A Unidade Metassedimentar Clástica corresponde à sedimentação estritamente clástica,
empobrecida em componentes vulcânicos e/ou químicos (Ladeira 1980). Constitui-se de quartzo-mica
xistos, quartzo filitos e quartzitos associados a níveis conglomeráticos.
Esta unidade por sua vez é correlacionável às unidades Mindá, Córrego do Sítio, Catarina
Mendes, Fazenda Velha, Córrego da Paina, Pau d’Óleo e Andaimes de Zuchetti et al. (1996) e às
associações de fácies ressedimentada e costeira de Zuchetti et al. (1998).
2.2.2.3- Grupo Maquiné
Segundo Dorr (1969), o Grupo Maquiné representa depósitos de bacia molássica do tipo
flysch, assentados sobre o Grupo Nova Lima a partir de contatos gradacionais a tectônicos.
O Grupo Maquiné é representado na base pela Formação Palmital (O’Rourke 1957) e no topo
pela Formação Casa Forte (Gair 1962), ao passo que Zuchetti et al. (1996, 1998) propuseram a
compartimentação deste grupo em unidades litoestratigráficas integradas a associações de litofácies
(Tabela 2.1).
Formação Palmital
A Formação Palmital constitui-se de xistos intercalados a quartzitos micáceos, além de
metargilitos, metarenitos e metagrauvacas subordinados. Corresponde à Unidade Rio das Pedras de
Zuchetti et al. (1996) e à associação de fácies Ressedimentada (Zuchetti et al. 1998).
Formação Casa Forte
A Formação Casa Forte é composta por associações de quartzitos eventualmente sericíticos,
quartzitos conglomeráticos e metaconglomerados polimíticos. Equivale às Unidades Chica Dona,
Jaguara, Córrego do Engenho e Capanema (Zuchetti et al. 1996) e associação de fácies Não-Marinha
(Zuchetti et al. 1998).
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2.2.3- Supergrupo Minas
O Supergrupo Minas (SGM), denominado inicialmente por Derby (1906) como Série Minas,
constitui a sucessão supracrustal proterozóica de maior expressão do Quadrilátero Ferrífero. O SGM é
dividido estratigraficamente nos grupos Caraça, Itabira, Piracicaba e Sabará (Dorr 1969). A disposição
espacial dos metassedimentos do SGM configura o formato quadrático característico do QF (Dorr
1969, Ladeira & Viveiros 1984).
De modo geral, o SGM representa um contexto de sedimentação plataformal no domínio do
Quadrilátero Ferrífero, no período entre 2580 a 2050 Ma (Renger et al. 1994) ou 2600 a 2125 Ma
(Machado et al. 1996). A transição para as unidades geológicas subjacentes (Terrenos Granito-
Gnáissicos e Supergrupo Rio das Velhas se dá majoritariamente através de contatos tectônicos, porém
transições a partir de discordâncias erosivas também são observadas (Dorr 1969).
2.2.3.1- Grupo Caraça
O Grupo Caraça constitui a sedimentação clástica inicial da Bacia Minas e se subdivide em
Formação Moeda e Formação Batatal (Dorr 1969).
A Formação Moeda é composta por associações psamíticas, constituindo intercalações de
quartzitos associados a níveis conglomeráticos e níveis pelíticos, ao passo que a Formação Batatal
equivale em sua essência a metapelitos, estes por vezes com sulfetos associados (Dorr 1969, Renger et
al. 1994).
2.2.3.2- Grupo Itabira
O Grupo Itabira indica transição da sedimentação clástica para química na bacia Minas. Sua
divisão estratigráfica consiste na Formação Cauê na base e Gandarela no topo (Dorr 1969, Loczy &
Ladeira 1976).
A Formação Cauê é constituída predominantemente por itabiritos silicosos a dolomíticos,
associados a níveis dolomíticos e filíticos. Seu papel de destaque no contexto do Quadrilátero
Ferrífero se deve pelo extenso jazimento de minério de ferro (Dorr 1969). A Formação Gandarela
encerra dolomitos magnesianos, mármores, filitos carbonáticos e lentes itabiríticas subordinadas (Dorr
1969, Loczy & Ladeira 1976).
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2.2.3.3- Grupo Piracicaba
Estratigraficamente acima do Grupo Itabira ocorre o Grupo Piracicaba, uma sucessão de
origem detrítica e transgressiva disposta em quatro formações, a saber, Cercadinho, Fecho do Funil,
Taboões e Barreiro (Dorr 1969).
Segundo Dorr (1969), a Formação Cercadinho é constituída de quartzitos hematíticos
associados a níveis conglomeráticos e filíticos, enquanto a Formação Fecho do Funil é composta por
dolomitos e filitos dolomíticos. De acordo com o autor supracitado, a Formação Taboões corresponde
a quartzitos finos ao passo que a Formação Barreiro encerra filitos grafitosos, sericíticos gradando
localmente a xistos.
2.2.3.4- Grupo Sabará
Descrito inicialmente como Formação Sabará (Gair 1958) e elevado a grupo por Renger et al.
(1994), a partir das observações de Dorr (1969) e Ladeira (1980), o Grupo Sabará representa a
sedimentação sin-orogênica durante o Evento Transamazônico, no Paleoproterozóico.
Em termos gerais, este grupo configura uma sequência metavulcanossedimentar, constituída
por mica-xistos a clorita-xistos, associados a inúmeras variações de quartzitos, metaconglomerados,
metagrauvacas e formações ferríferas subordinadas (Dorr 1969).
2.2.3.5- Grupo Itacolomi
O Grupo Itacolomi, antiga Série Itacolomi de Guimarães (1931), tem sua área de ocorrência
restrita à porção sul do Quadrilátero Ferrífero e corresponde a quartzitos, quartzitos conglomeráticos e
lentes de conglomerados com seixos de itabirito, filito, quartzito e quartzo de veio (Dorr 1969).
Segundo Alkmim & Marshak (1998) o Grupo Itacolomi configuraria o registro da deposição
sedimentar a partir do colapso orogênico ao término do Evento Transamazônico.
2.3- EVOLUÇÃO TECTÔNICA
A evolução tectônica de terrenos polideformados, a exemplo do Quadrilátero Ferrífero, é
complexa, não consensual e de difícil caracterização. Diversos estudos propõem modelos evolutivos
para o QF, dentre os quais se evidenciam os trabalhos de Dorr (1969), Ladeira & Viveiros (1984),
Marshak & Alkmim (1989), Chemale Jr. et al. (1991), Zuchetti et al. (1996, 1998), Alkmim &
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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Marshak (1998) e Endo & Machado (1998). A compilação das propostas de todos os autores
supracitados permite individualizar ao menos três grandes eventos tectônicos para a região abarcada
pelo QF, nomeados na presente dissertação D1, D2 e D3.
Evento D1
O Evento D1 corresponde à Orogênese Pré-Minas de Dorr (1969). Tal evento, atrelado
exclusivamente ao Supergrupo Rio das Velhas e seu embasamento (Terreno Granito-Gnáissico) foi
responsável pela geração das estruturas mais antigas do Quadrilátero Ferrífero (Dorr 1969, Zuchetti et
al. 1996, 1998). Proeminente na porção oeste do QF, este evento se caracteriza por estruturas segundo
a direção ENE-WNW, normalmente associadas a dobramentos isoclinais e falhas de empurrão entre as
unidades litoestratigráficas do SGRV. De acordo com Dorr (1969) este evento foi o responsável pela
discordância angular existente entre o Supergrupo Rio das Velhas e o Supergrupo Minas. Chemale Jr.
et al. (1991) dataram este evento por volta de 2,7 Ga, durante o Arqueano.
Evento D2
O Evento D2 equivale às manifestações da Orogenia Transamazônica no QF, durante o
Paleoproterozóico (Chemale Jr. et al. 1991, Alkmim et al. 1993, Alkmim & Marshak 1998, Endo &
Machado 1998). Segundo Alkmim & Marshak (1998), este evento registra dois grandes conjuntos
estruturais no Quadrilátero Ferrífero. O primeiro conjunto de estruturas consiste em megadobras e
cinturões de cavalgamentos com vergência para NW conexas à sequência supracrustal do Supergrupo
Minas. De acordo com Alkmim & Marshak (1998) este evento ocorreu há cerca de 2125 Ma, após o
fechamento da bacia de margem passiva Minas. O segundo conjunto estrutural descrito por Alkmim &
Marshak (1998) equivale à formação do padrão estrutural de domos e quilhas (Dome and Keel)
oriundos do colocação de domos do embasamento em meio às rochas supracrustais do SGM. De
acordo com estes autores, este conjunto estrutural estaria associado ao colapso orogênico pós
Transamazônico, por volta de 2095 Ma.
Evento D3
O Evento D3 corresponde ao Ciclo Brasiliano no contexto do Quadrilátero Ferrífero (Almeida
1977, Chemale Jr. et al. 1991, Alkmim & Marshak 1998, Endo & Machado 1998, 2002). Os registros
do Ciclo Brasiliano são proeminentes na porção oriental do QF, associados à tectônica de falhas
reversas com vergência para W-NW, soerguimento de blocos do embasamento e instauração de zonas
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
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de cisalhamento transpressivas dextrais (Alkmim & Marshak 1998). São observados também, para
este evento, reativação tectônica de estruturas pré-existentes, encurtamento crustal e inversão de bacias
proterozóicas, a exemplo do Grupo Itacolomi (Alkmim & Marshak 1998, Endo & Machado 2002). Em
um contexto mais amplo, o Ciclo Brasiliano atuou nas faixas móveis Neoproterozóicas que demarcam
os limites atuais do Cráton do São Francisco (Almeida 1977, Alkmim 2004).
CAPÍTULO 3
GEOLOGIA LOCAL E PETROGRAFIA
3.1- INTRODUÇÃO
O presente capítulo apresenta as características de campo e petrográficas das unidades
litológicas abarcadas nesta dissertação. Buscou-se caracterizar a geologia do Corpo Córrego dos
Boiadeiros (CCB), a partir do estudo de 41 pontos de superfície, bem como de 34 furos de sonda,
auxiliados pela descrição de 39 seções delgadas dos litotipos que ocorrem na região. A figura 3.1
ilustra a disposição espacial dos pontos visitados em campo e dos testemunhos de sondagem, ao passo
que suas respectivas coordenadas são apresentadas no anexo I. De modo análogo, a descrição das
variedades litológicas em função da profundidade para os furos de sonda estudados e croquis dos furos
de sondas representativos da área de estudo são apresentados no anexo II.
O Corpo Córrego dos Boiadeiros constitui uma associação de rochas metaultramáficas e
metamáficas que se estende por cerca de 4 km segundo a direção norte-sul. Alarga-se por cerca de 2 a
3 km na direção leste-oeste em sua porção central, tornando-se mais estreito à medida que se avança
em direção às suas extremidades norte e sul. Este corpo ocorre em contato com xistos pelíticos e
máficos do Grupo Nova Lima a norte, leste e sudeste. Já a oeste, observa-se contato tectônico com
quartzitos da Formação Moeda, por meio de uma falha de empurrão NW-SE, que posiciona os termos
metaultramáficos e metamáficos em contato aos metassedimentos pertencentes à Formação Moeda
(Fig. 2.3).
A distribuição em área, bem como os contatos geológicos entre as unidades litológicas do
CCB são de difícil caracterização, o que se deve sobremaneira ao avançado estágio de alteração
intempérica destas rochas. As rochas destas unidades comumente figuram sob a forma de afloramentos
esparsos associados a níveis topograficamente rebaixados em regiões adjacentes a drenagens ou como
blocos de pequeno porte. Em contrapartida, grandes exposições das rochas metaultramáficas e
metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros correspondem às áreas de exploração das mineradoras
Pedras Congonhas e Extramil, bem como quando dispostas em testemunhos de sondagem.
No que tange à geologia estrutural, têm-se para o Corpo Córrego dos Boiadeiros estruturas
planares dúcteis e rúpteis. As principais estruturas vinculadas ao contexto dúctil se referem à foliação
marcada pela orientação das rochas metaultramáficas segundo a direção NNW a NE, com mergulhos
de ângulos moderados a altos para NE e SE. Zonas de falhamentos acentuados ocorrem por todo o
corpo, estas geralmente orientadas segundo a direção NE-SW. Frequentemente associadas a estas
zonas de falhas são encontradas regiões mais enriquecidas em talco.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
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Figura 3.1- Mapa de furos de sonda e de pontos visitados em campo, ilustrando os litotipos aflorantes.
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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As rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros encontram-se
empurradas sobre os quartzitos da Formação Moeda (Grupo Caraça) a sudoeste. As estruturas
estritamente rúpteis ocorrem indiscriminadamente por toda a área de estudo. Correspondem a uma
rede de fraturas sem orientação preferencial segundo uma malha caótica e de difícil caracterização.
3.2- UNIDADES LITOLÓGICAS
Com base em critérios composicionais, compartimentou-se o Corpo Córrego dos Boiadeiros
em duas associações litológicas principais, a saber, Rochas Metaultramáficas e Rochas Metamáficas.
As Rochas Metaultramáficas correspondem a serpentinito, esteatito, clorita–tremolita xisto e tremolita-
serpentina granofels, ao passo que Rochas Metamáficas são representadas por clinozoisita-actinolita
granofels. Caracterizaram-se também as rochas encaixantes do Corpo Córrego dos Boiadeiros,
compartimentando-as em duas subunidades, a saber, xistos pelíticos e máficos do Grupo Nova Lima e
quartzitos da Formação Moeda (Grupo Caraça).
3.2.1- Rochas Metaultramáficas
As rochas metaultramáficas possuem amplo domínio de ocorrência no contexto do Corpo
Córrego dos Boiadeiros. Abarcam toda porção central do mesmo, estendendo-se na direção norte-sul.
São distinguidas dos termos metamáficos, sobretudo por apresentarem paragêneses minerais
extremamente magnesianas, verificadas em todas as rochas pertencentes a esta unidade.
Os representantes desta unidade são serpentinito, esteatito, clorita–tremolita xisto e tremolita-
serpentina granofels. A terminologia utilizada para estes litotipos segue as recomendações de Fettes &
Desmons (2007). O termo serpentinito foi empregado referenciando-se a rochas com proporções
modais superiores a 75% de minerais do grupo da serpentina. Esteatito foi utilizado para denominar
rochas ricas em talco que, quando foliadas, também podem ser nomeadas como talco-xisto. Para as
demais unidades litológicas, utilizou-se o critério de nomes fundamentais (i.e com base na estrutura da
rocha) e abundância relativa de minerais, adotando-se a terminologia xisto para rochas foliadas
(clorita-tremolita xisto) e granofels, quando isentas de foliação (tremolita-serpentina granofels).
O anexo IV ilustra a quantificação modal dos constituintes minerais a partir da média de 10
visadas para cada seção delgada dos litotipos desta unidade.
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Serpentinito
Serpentinito é o litotipo de ampla dominância na área de estudo (Fig. 3.1 e 3.2A). O
serpentinito constitui rochas de coloração verde oliva que comumente exibem foliação proeminente,
ou então conformam núcleos maciços (pods de foliação, descritos por Schrank et al. 1990 e Costa
1995) em meio às porções foliadas (Fig. 3.2B). Ocorre na quase totalidade dos furos de sonda
estudados, à exceção do testemunho F32 e configura o litotipo mais frequente na superfície (aflorante)
da maior parte dos testemunhos de sondagem (Fig. 3.2C). Boas exposições desta rocha são observadas
também nas cavas das mineradoras Pedras Congonhas e Extramil.
São frequentemente recortados por veios de espessura milimétrica a decimétrica de antigorita,
crisotila e carbonato, provavelmente magnesita. As acículas e lamelas de antigorita de alguns veios
podem atingir tamanhos decimétricos (Fig. 3.2D). Nota-se que estas agulhas e lamelas se dispõem
paralelamente às paredes encaixantes (i.e ao serpentinito propriamente dito) configurando a fibra do
tipo slip fiber. As fibras dos veios de crisotila, por outro lado, normalmente se alojam
perpendicularmente às paredes encaixantes, dispondo-se no tipo de fibra cross fiber.
Os serpentinitos possuem mineralogia simples, compostos essencialmente serpentina e
minerais opacos subordinados (Fig. 3.3A, 3.3B e 3.3C). Análises de difratometria de raios X (Fig.
3.3D) ilustram a existência das variações dos minerais do grupo da serpentina (antigorita, lizardita e
crisotila) na rocha.
Em lâmina delgada observa-se que a rocha possui textura inequigranular fina a média e
lepidoblástica, esta configurada pela orientação preferencial de lamelas de serpentinas. O serpentinito
também exibe textura decussada, o que reflete em uma estrutura maciça em mesoescala.
Serpentinas predominam na rocha, perfazendo entre 90 a 95% do volume. Possuem
granulação fina a média, não excedendo cristais com 1,3 mm de comprimento. Comumente são
incolores, raramente apresentam pleocroísmo em tons pálidos de verde. Ora ocorrem como palhetas
preferencialmente orientadas, ora dispostas segundo a textura interpenetrativa (interpenetrating type,
de Wicks & Whittaker 1977) ou como agregados levemente esferulíticos, caracterizando a textura
entrelaçada (interlocking type, de Wicks & Whittaker 1977).
Os minerais opacos são compostos principalmente por magnetita. Perfazem de 1 a 10% da
proporção modal da rocha e ocorrem invariavelmente como cristais diminutos, não excedendo 0,1 mm
de tamanho. Ocorrem comumente disseminados entre os agregados de serpentinas.
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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Figura 3.2- Aspectos de campo e mesoscópicos das rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros.
A: Serpentinito amplamente exposto nas bancadas da mineradora Pedras Congonhas. Flanco leste do Sinclinal
Moeda com metassedimentos do Supergrupo Minas em segundo plano. B: Núcleo de serpentinito maciço (pods
de foliação – círculo branco) disposto em meio ao serpentinito foliado (linhas brancas). C: Contato abrupto entre
o serpentinito, observado em tons verde oliva, e o tremolita-serpentina granofels, em tonalidades mais escuras,
visto no testemunho de sondagem FS3. Venulações carbonáticas de cor branca são comumente observadas. D:
Lamelas decimétricas de antigorita do tipo slip fiber, com fibras orientadas segundo a direção ilustrada pela
caneta. E: Porções do esteatito, de coloração acinzentada, associadas ao serpentinito, de coloração mais escura.
F: Esteatito observado no testemunho do furo de sonda FS10. Srp: serpentina, Tr: tremolita.
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Esteatito
O esteatito configura uma rocha de tonalidade acinzentada, espacialmente associada ao
serpentinito (Fig. 3.2E). Verifica-se a predominância dos esteatitos à medida que se avança para as
porções marginais do Corpo Córrego dos Boiadeiros. Nestas regiões, observa-se que o esteatito ocorre
entre as rochas serpentiníticas e as rochas metamáficas, porém largamente associado ao serpentinito.
Boas exposições do esteatito são observadas nas adjacências da mineradora Pedras Congonhas, bem
como em alguns níveis da cava de serpentinito da mesma (Fig. 3.2E). O esteatito também é observado
nos furos de sonda F7, F10a e F12 (Fig. 3.2F). Embora ocorra foliado, também são observadas
porções desta rocha sem qualquer orientação preferencial.
A mineralogia do esteatito é composta por talco, carbonato e quantidades menores de tremolita
e serpentinas (Fig. 3.3E, 3.3F). Em termos microestruturais a rocha é inequigranular
granolepidoblástica. As porções lepidoblásticas são constituídas por finos agregados orientados de
talco, ao passo que as porções granoblásticas se traduzem nos agregados de carbonato.
Talco predomina na rocha, perfazendo de 75 a 95% do volume. É incolor e comumente ocorre
como finos agregados orientados materializando a foliação encontrada em algumas amostras. Por
vezes configuram palhetas encorpadas e decussadas principalmente quando observados nos litotipos
ausentes de foliação.
Carbonato perfaz de 5 a 20% do volume da rocha. São observados como cristais
granoblásticos incolores a amarronzados, subidioblásticos e que não se apresentam maclados.
Configuram agregados granoblásticos inequigranulares que variam entre 0,3 a 0,7 mm de tamanho. De
modo geral, configuram a porção com textura decussada encontrada nos esteatitos.
Tremolita perfaz até 5% da moda. Ocorre como cristais aciculares, incolores e decussados,
invariavelmente associados ao talco. Diferencia-se do mesmo devido a suas cores de interferência no
início da 2ª ordem, enquanto o talco atinge o final da 2ª ordem.
Serpentinas perfazem até 5% do volume da rocha. Ocorrem como esparsas lamelas decussadas
em meio ao talco. São incolores e possuem birrefringência baixa. Opticamente se assemelham a Mg-
clorita, porém sua elongação positiva 1(+) corrobora sua identificação como serpentina.
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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Figura 3.3- Fotomicrografias e difratograma de raios X de rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos
Boiadeiros. A: e B: ilustram lamelas decussadas de serpentina associadas à magnetita (F10-C10-46m e F10-C12-
53,7m). Luz polarizada cruzada. C: Serpentinito de granulação fina recortado por veios de serpentina (F3-C1-
1m). Luz polarizada cruzada. D: Difratograma do serpentinito (P3) ilustrando a ocorrência dos minerais do grupo
da serpentina. E: Esteatito composto de cristais granoblásticos de carbonato envoltos por fina matriz de talco
(F12-C15-0,2m). Luz polarizada cruzada. F: Esteatito com carbonatos e cristais raros de tremolita e serpentina
(F12-C15-0,2m). Luz polarizada cruzada. Srp: Serpentina, Atg: antigorita, Liz: lizardita, Ctl: crisotila, Mag:
magnetita, Tlc: talco, Cb: carbonato, Tr: tremolita.
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Clorita–tremolita xisto
Este litotipo não foi encontrado nos pontos de superfície deste trabalho. Sua ocorrência se
restringe aos níveis inferiores do furo de sonda F3, em profundidades não superiores a 90 m. Trata-se
de uma rocha de cor verde musgo, fortemente foliada.
Em termos composicionais, as rochas desta unidade possuem a maior variação mineralógica
dentre as estudadas. Contêm tremolita, clorita de variedade magnesiana, talco, flogopita e serpentinas.
Flogopita é observada em proporções relativamente altas (até 20%) em algumas seções delgadas (FS3-
C26-98,7m e FS3-C26-95,5m), ao passo que é ausente em outras (FS3-C19-72,4m). Serpentina foi
observada apenas em uma seção delgada (FS3-C23-85,6m), associada à Mg-clorita. Em termos de
microestruturas, a rocha é nemato lepidoblástica, exibindo orientação preferencial dos cristais de
anfibólio e de filossilicatos (Fig. 3.4A e 3.4B).
Tremolita perfaz de 40 a 50% do volume da rocha. É incolor e ocorre como finos cristais
fibrosos preferencialmente orientados, materializando a foliação da rocha. A tremolita também ocorre
como cristais subidioblásticos de maior tamanho, atingindo até 1,6 mm de comprimento. Estes cristais
ocorrem predominantemente orientados segundo a foliação da rocha. Observa-se que alguns cristais
mostram maclação polissintética (Fig. 3.4B). Esporadicamente exibem inclusões de minerais opacos.
Mg-clorita ocupa de 20 a 40% do volume da rocha. Ocorre invariavelmente como finas
lamelas incolores, mostrando-se com cores de interferência acinzentadas de 1ª ordem e sinal de
elongação negativa 1(-). Dispõe-se em agregados fibrosos associados aos demais minerais,
materializando a foliação observada na rocha.
Talco perfaz de 10 a 20% do volume da rocha. É incolor e ocorre invariavelmente em
granulação fina. Normalmente associa-se às acículas de tremolita.
Flogopita totaliza de 5 a 20% da moda. Ocorre como palhetas orientadas segundo a foliação da
rocha. Exibe pleocroísmo em tons pálidos de amarelo.
Serpentina raramente é observada na rocha, perfazendo, no máximo, 5% em volume desse
litotipo. Ocorre invariavelmente associada à Mg-clorita e diferencia-se desta devido ao sinal de
elongação positivo 1(+).
Minerais opacos, provavelmente magnetita, também são observados nesta rocha. Estes não
excedem 0,2 mm de tamanho e comumente estão inclusos nos cristais de tremolita. Ocupam até 3%
em volume desse litotipo.
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Figura 3.4- Fotomicrografias de rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros. A: Trama orientada
no clorita-tremolita xisto (F3-C26-95,5m). Luz polarizada cruzada. B: Cristais de tremolita dispostos em meio à
matriz foliada de tremolita, talco, clorita e flogopita (F3-C23-85,6m). Luz polarizada cruzada. C: D: e E:
Pseudomorfos de tremolita, talco e serpentinas após cristais granulares de, provavelmente, olivina e/ou
piroxênio, com clorita e serpentinas ocupando os interstícios (MPC8a-C2-3,6m, PC-001 e MPC21-C4-0,7m).
Luz polarizada cruzada. F: Pseudomorfos inteiramente constituídos de serpentina (PC-002). Luz polarizada
cruzada. Srp: serpentina, Phl: flogopita, Chl: clorita, Tlc: talco, Tr: tremolita.
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Tremolita–serpentina granofels
Esta unidade representa rochas de tonalidades escuras que normalmente configuram corpos de
pequena dimensão dispostos em meio às rochas metaultramáficas foliadas. Assemelham-se, neste
ponto, às porções maciças (pods de foliação) dos serpetinitos. Também são observados nos furos de
sonda F2a, F7, F9a, F11, F21 F22, F24 e F10a (Fig. 3.2C), constituindo o litotipo mais superficial
(aflorante) da maior parte dos furos, a exceção do F2a e F9a (vide mapa da Fig. 3.1).
Em termos mineralógicos, contêm tremolita, serpentina e talco como minerais principais,
associados à clorita e minerais opacos subordinados. Apatita é rara. No que tange aos componentes
microestruturais, uma característica peculiar desta unidade se refere à ocorrência de pseudomorfos de
serpentina, tremolita e talco, a partir de cristais granulares e prismáticos provavelmente relacionados à
olivina e piroxênio (Fig. 3.4C, 3.4D, 3.4E e 3.4F). Além disso, observa-se também que tais
pseudomorfos são invariavelmente circundados por clorita e serpentina. Com base nessas
características, postula-se, portanto, que representem texturas blastocumuláticas reliquiares para as
rochas desta unidade.
Segundo as características supracitadas esta unidade se assemelha com a unidade
Metapiroxenito descrita por Costa (1995). Nesta descrição, porém, optou-se por enfatizar a
nomenclatura fundamental da rocha (i.e com base na estrutura da rocha e abundância relativa de
minerais) como sugerido por Fettes & Desmons (2007).
Serpentina perfaz 45 a 65% da moda da rocha. Ocorre tanto compondo pseudomorfos de
olivina e piroxênio, quanto na matriz configurando o material intercumulus. Quando substituindo
pseudomorfos de olivina e piroxênio, associa-se a tremolita e ao talco em diferentes proporções entre
si. Por vezes, serpentina constitui o pseudomorfo em sua totalidade, atingindo até 5 mm de tamanho
(Fig. 3.4F). Quando na matriz intercumulus, constitui lamelas incolores de granulação fina, não
excedendo 0,2 mm de tamanho. Associa-se invariavelmente à Mg-clorita na matriz. Diferencia-se da
mesma devido sua elongação 1(+).
Tremolita compõe 20 a 25% da rocha. É incolor e ocorre como cristais aciculares, ou então
como prismas delgados. A tremolita ocorre substituindo pseudomorfos de olivina e piroxênio,
associado à serpentina e ao talco, com proporções variadas entre si. Por vezes, são observados tais
pseudomorfos inteiramente substituídos por cristais de tremolita, atingindo cerca de 4 mm de tamanho.
Esporadicamente exibem inclusões de minerais opacos, provavelmente magnetita.
Talco ocupa 10 a 15% desse litotipo. É observado em associação a tremolita e serpentina
substituindo pseudomorfos de olivina e piroxênio. Compõem predominantemente cristais finos
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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incolores disseminados em tais pseudomorfos, porém palhetas mais encorpadas também são
encontradas. Os cristais de talco são mais comumente observáveis nos pseudomorfos granulares.
Mg-clorita perfaz em no máximo 10% do volume da rocha. Ocorre invariavelmente como
finas lamelas incolores e com cores de interferência acinzentadas e sinal de elongação 1(-).
Minerais opacos ocorrem inclusos nos cristais de tremolita, talco e serpentina, que compõem
os pseudomorfos de piroxênio e olivina. São de granulação fina, não excedendo 0,2 mm de tamanho e
perfazem até 5% do volume da rocha.
Apatita é rara (<3%). Configura cristais incolores de tamanho diminuto e relevo relativamente
alto quando comparada à serpentina. É identificada também por sua extinção paralela.
3.2.2- Rochas Metamáficas
As rochas metamáficas possuem ocorrência subordinada no contexto do Corpo Córrego dos
Boiadeiros, quando comparada ao domínio metaultramáfico. Ocorrem na porção marginal do corpo,
com maior predominância a sudoeste e sudeste do mesmo. São distinguidas dos termos
metaultramáficos por portarem paragêneses minerais não tão ricas em magnésio, porém com maior
domínio de constituintes mais ricos em ferro e cálcio.
O representante desta unidade é o clinozoisita-actinolita granofels. A terminologia utilizada
para estas unidades segue as recomendações de Fettes & Desmons (2007). Para adequação da
terminologia deste litotipo, optou-se por enfatizar a nomenclatura fundamental da rocha (i.e com base
na estrutura da rocha e abundância relativa de minerais) em detrimento ao nome relativo ao protólito.
O anexo IV ilustra a quantificação modal dos constituintes minerais para as seções delgadas
descritas desta unidade.
Clinozoisita-actinolita granofels
Esta unidade configura rochas maciças, granulares e de coloração verde claro. Boas
exposições são encontradas nas regiões periféricas da cava da mineradora Pedra Congonhas e também
nos testemunhos dos furos de sonda F3, F10, F20 e F25 (Fig. 3.1). No testemunho F3 ocorre como
pequenas intercalações em meio ao serpentinito, enquanto nos demais, possui comprimentos
decamétricos.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
32
O clinozoisita-actinolita granofels possui textura granoblástica. Actinolita predomina na rocha,
perfazendo de 35 a 55% do volume deste litotipo. Exibe pleocroísmo em matizes de verde a verde
acastanhado. Comumente ocorre como cristais encorpados que variam entre 0,5 mm a 1,4 mm de
tamanho. Cristais aciculares e fibrosos também são observados, estes em granulação reduzida, não
excedendo 0,3 mm de tamanho. Os cristais aciculares e fibrosos ocorrem em íntima associação com
lamelas de clorita (Fig. 3.5A e 3.5B).
Clinozoisita perfaz de 15 a 40% do volume deste litotipo e ocorre substituindo o plagioclásio
em variadas proporções. Destaca-se por seu alto relevo e hábito prismático curto e granular anédrico.
É incolor e possui birrefringência de 1ª ordem, com características cores de interferência anômalas
azul-de-Berlim. Exibe extinção oblíqua em relação ao traço da clivagem do mineral. Comumente
configuram-se em agrupamentos monominerálicos (Fig. 3.5C), embora pequenos prismas também
sejam observados dispersos em meio a outros minerais. Na lâmina FS3-C13-48m, observa-se o
epidoto ss., este ocorre como cristais granulares xenoblásticos a subidioblásticos e exibe pleocroísmo
entre tons amarelados e esverdeados. Observa-se associação ao carbonato e minerais opacos (Fig.
3.5D).
Fe-Mg Clorita ocupa de 10 a 20% do volume da rocha. Constitui cristais predominantemente
lamelares de granulação fina. Algumas palhetas mais encorpadas também são observadas, estas
atingindo até 0,4 mm de tamanho. Exibe pleocroísmo entre matizes pálidas esverdeadas, além de cores
de interferência anômalas, características de 1ª ordem. Normalmente associa-se a fibras de tremolita e
esporadicamente a prismas de clinozoisita.
Plagioclásio é observado em poucas lâminas. Quando ocorre, ocupa no máximo 10% da moda,
a exceção da amostra P034, a qual possui 25% da moda ocupada por plagioclásio. Configura cristais
incolores, xenoblásticos a subidioblásticos, com geminação polissintética discreta e parcialmente
substituídos por pequenos cristais de clinozoisita (Fig. 3.5E, F).
Quartzo perfaz até 5% do volume da rocha. É xenoblástico e só foi encontrado em algumas
seções desse litotipo.
Titanita é rara na rocha, em proporções menores do que 5% da moda. Normalmente configura
envoltórios de tonalidades amarronzadas ao redor de minerais opacos. É comum observar tais
envoltórios próximos aos agregados de clinozoisita.
Minerais opacos ocorrem esporadicamente, em proporções inferiores a 5% do volume da
rocha. Atingem até 0,3 mm de tamanho. Maior proporção de minerais opacos foi encontrada na lâmina
FS3-C13-48m (10%).
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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Carbonatos ocorrem apenas na lâmina FS3-C13-48m, associando-se ao epidoto e opacos.
Nesta lâmina perfazem 35% do volume, porém, em termos gerais, são escassos ou ausentes nesta
unidade litológica.
Figura 3.5- Fotomicrografias de rochas metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros. A: e B: Acículas de
actinolita associada à clorita e pequenos prismas de clinozoisita (MPC3-C8-3m). Luz polarizada cruzada. C:
Actinolita associada a agregados granulares de clinozoisita (MPC10-C8-1,2m). Luz polarizada cruzada. D:
Epidoto ss. associado a carbonato e opacos F3-C13-48m). Luz polarizada cruzada. E: Prismas delgados de
actinolita associados a cristais de plagioclásio (P034). Luz polarizada cruzada. F: Idem figura anterior (P034).
Luz polarizada cruzada. Act: actinolita, Chl: clorita, Csz: clinozoisita, Ep: epidoto, Cb: carbonato, Opq: opacos,
Pl: plagioclásio.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
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3.2.3- Rochas Encaixantes
As rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros (CCB) são
observadas em contato com xistos pelíticos e máficos do Grupo Nova Lima a noroeste, nordeste e
sudeste, enquanto a sudoeste o CCB ocorre em contato com quartzitos da Formação Moeda (Grupo
Caraça).
Xistos – Grupo Nova Lima
As rochas desta unidade ocorrem circundando o Corpo Córrego dos Boiadeiros em sua quase
totalidade. O contato entre tais unidades é de difícil caracterização, haja vista o avançado estágio de
intemperismo nestas rochas e, em campo, são observadas principalmente em ravinas ou voçorocas.
Subdividem-se em xistos pelíticos e xistos máficos.
Os xistos pelíticos constituem rochas de colorações acinzentadas quando preservadas, ou com
tons amarronzados a avermelhados quando em acentuado grau de intemperismo. Localmente são
observadas concentrações de óxido de ferro nestas rochas. No que tange à composição, estes litotipos
aparentam portar minerais micáceos, provavelmente muscovita, que define a foliação da rocha. São
observados também cristais de quartzo em menor quantidade. Em termos estruturais, essas rochas
possuem foliação orientada segundo a direção NNW a NE, com mergulhos em ângulos moderados a
altos para ENE e SE.
Os xistos máficos, ou xistos verdes, ocorrem na porção situada a E-NE do Corpo Córrego dos
Boiadeiros. Macroscopicamente são rochas de estrutura foliada a maciça, coloração esverdeada e de
mineralogia fina, de difícil caracterização mesoscópica.
Quartzito – Formação Moeda
O quartzito, pertencente à Formação Moeda (Grupo Caraça, Supergrupo Minas) faz contato
com o Corpo Córrego dos Boiadeiros na sua porção sudoeste. O contato se dá por uma falha de
empurrão de direção NW-SE que intercala níveis metamáficos, metaultramáficos e quartzíticos.
As principais exposições do quartzito são amplamente observadas na Serra, ou Sinclinal,
Moeda (Fig. 3.2A). Macroscopicamente constituem rochas esbranquiçadas a acinzentadas quando
preservadas, ou avermelhadas quando com algum grau intempérico.
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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Localmente são observados níveis conglomeráticos, compostos por grânulos subangulares a
subarredondados de quartzo. Intercalações métricas de filito cinza são observadas. Estas ocorrem
como lentes posicionadas em meio ao quartzito.
Microscopicamente as rochas quartzíticas são compostas predominantemente por quartzo (Fig.
3.6A e B), enquanto muscovita é observada em algumas amostras, constituindo termos mais foliados
(Fig. 3.6C). Zircão ocorre como finos grãos no quartzito (Fig. 3.6B). Em setores de grande
proximidade com as rochas metaultramáficas e metamáficas do CCB é comum notar o enriquecimento
destas rochas em carbonato (Fig. 3.6D).
Figura 3.6- Fotomicrografias do quartzito espacialmente associado ao Corpo Córrego dos Boiadeiros. A: e B:
Porção rica em quartzo e zircão na figura B. Luz polarizada cruzada. C: Nível com foliação metamórfica
proeminente, marcada pela orientação de muscovita. Luz polarizada cruzada. D: porção rica em carbonato. Luz
polarizada cruzada. Cb: carbonato, Qz: quartzo, Ms: muscovita, Zr: zircão.
3.3- PERFIS DE SOLO
A geologia do Corpo Córrego dos Boiadeiros (CCB) também é caracterizada pela presença de
extensos mantos de intemperismo sobrepostos às rochas que compõem o CCB (Fig. 3.7A). Segundo
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
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Costa (1995) há um notável potencial de acumulação de elementos de interesse econômico como Cr e
Ni derivados da fonte metaultramáfica. A descrição dos perfis de solos representativos, bem como dos
horizontes pedogenéticos que compõem estes perfis servem como base para os estudos geoquímicos e
de balanço de massa que estão apresentados no capítulo 6.
Para descrição dos horizontes, adotou-se mesmo critério de nomenclatura de Lacerda et al.
(2002), o qual descreve o perfil da base para o topo como Fácies Rocha Sã (Horizonte R ou rocha
fresca), Fácies Alterito (Horizonte C ou saprólito), Fácies de Transição (Horizonte B) e Fácies Sólum
(Horizonte A).
Os perfis de solo que ocorrem no CCB possuem espessuras decimétricas a métricas (Fig.
3.7B) e em algumas regiões do corpo são observadas cangas lateríticas de tonalidades escuras nas
porções superiores dos perfis (Fig. 3.7C). Os horizontes A, B e C são observados na maior parte dos
perfis analisados, ao passo que a Fácies Rocha Sã (Horizonte R) é encontrada principalmente em
testemunhos de sondagens que alcançam as porções sotopostas aos perfis.
Figura 3.7- Características de campo dos perfis de solos estudados. A: Manto de intemperismo (cores
amarronzadas) no topo do corpo metaultramáfico situado na Mina Pedras Congonhas. B: Manto de intemperismo
ilustrando os horizontes pedogenéticos estudados. C: Canga laterítica no topo do perfil (martelo de escala).
A Fácies Rocha sã (Horizonte R) corresponde à unidade litológica serpentinito, a qual foi
descrita anteriormente no presente capítulo.
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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A Fácies Alterito (Horizonte C) corresponde a um saprólito de coloração marrom a
acinzentada. Este horizonte é composto por porções compactas da rocha fresca (serpentinito), as quais
ainda mostram grãos remanescentes de serpentina, envoltos por porções compostas por materiais mais
intemperizados. Também são observados veios de antigorita (serpentina) remanescente do protólito. O
padrão de Difração de Raios-X (DRX) indica a presença de talco, magnetita, antigorita e cromita neste
horizonte (Figura 3.8).
A Fácies de Transição (Horizonte B) é caracterizada como um horizonte de tonalidades
amarronzadas situadas acima da Fácies Alterito. O padrão de DRX deste horizonte difere do horizonte
subjacente devido a ausência de magnetita e a presença de caulinita, gibbsita e goetita (Figura 3.8).
A Fácies Sólum (Horizonte A) corresponde ao horizonte superior do manto de intemperismo
derivado do protólito metaultramáfico. Este horizonte é composto por um solo marrom avermelhado, o
qual possui pequenos fragmentos em sua porção basal gradando para materiais totalmente friáveis no
topo do horizonte. A Fácies Sólum é caracterizada pelo desaparecimento da maior parte dos minerais
provenientes do protólito, a exceção da cromita, bem como pela presença de goetita, gibbsita e
caulinita (Figura 3.8).
Figura 3.8- Padrões de Difração de Raios-X (radiação CuKα) das fácies Alterito, Transição e Sólum. Atg:
antigorita, Chr: cromita, Gbs: gibsita, Go: goetita, Kln: caulinita, Mag: magnetita, Tlc: talco.
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CAPÍTULO 4
QUÍMICA MINERAL
4.1- INTRODUÇÃO
Neste capítulo são expostos dados de química mineral obtidos através de análises via
microscópio eletrônico de varredura (MEV) com espectrômetro de dispersão de energia (EDS)
acoplado. Este equipamento pertence ao Laboratório de Microanálises do DEGEO/UFOP.
As análises foram realizadas em cristais de anfibólio, clorita, flogopita, plagioclásio, além dos
minerais opacos, tais quais pirrotita, pentlandita, cobaltita, magnetita e cromita. Para fins de
comparação com as cromitas estudadas nesta dissertação, foram compilados dados de Microssonda
Eletrônica (MSE) referentes às cromitas estudadas por Costa (1995) na região do CCB.
Os resultados obtidos para os minerais supracitados, à exceção dos minerais opacos, foram
tratados no software Minpet (Richard 1995). A partir do uso deste software foram calculadas as
porcentagens catiônicas e as fórmulas estruturais dos minerais. No que tange os minerais opacos,
utilizou-se o conjunto de tabelas descritas por Deer et al. (1992).
Seguindo as considerações de Leake et al. (1997), o teor de Fe3+
foi calculado para os
anfibólios. Nos demais casos apresentou-se os resultados com teores de Fe2+
. Os dados de MEV
gerados na presente dissertação podem ser observados no Anexo V.
4.2- ANFIBÓLIO
Os cristais analisados na presente dissertação são pertencentes aos litotipos clorita-tremolita
xisto, tremolita-serpentina granofels e clinozoisita-actinolita granofels. Totalizam-se 21 pontos
analisados via MEV-EDS, dos quais 10 nos litotipos metaultramáficos e 11 no litotipo metamáfico.
Para cálculo da fórmula estrutural dos anfibólios, seguiu-se os conceitos de Leake et al. (1997).
Por meio da Figura 4.1, observa-se as composições projetadas dos 5 pontos analisados nos
litotipos clorita-tremolita xisto (F3-C26-98,7m) e dos 5 pontos analisados no litotipo tremolita-
serpentina granofels (PC-002) no diagrama de Leake et al. (1997). De acordo com esta figura, nota-se
que os anfibólios pertencentes aos termos metaultramáficos do Corpo Córrego dos Boiadeiros plotam
sem sua totalidade no campo da tremolita, o que sugere alto teor de sílica total (7,5 ~ 8) além de alto
teor Mg/(Mg + Fe2+
) (superior a 0,8).
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
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Figura 4.1- Classificação dos clinoanfibólios pertencentes aos litotipos metaultramáficos do Corpo Córrego dos
Boiadeiros segundo o diagrama de Leake et al. (1997).
Com base na Figura 4.2, observa-se os 11 pontos analisados para o litotipo clinozoisita-
actinolita granofels (F10-C2-16,1m e F10-C1-11,7m) plotados no diagrama de Leake et al. (1997).
Com base no exposto, observa-se que os anfibólios pertencentes ao termo metamáfico do Corpo
Córrego dos Boiadeiros plotam em sua totalidade no campo da actinolita, o que indica razão Mg/(Mg
+ Fe2+
) inferior quando comparado aos anfibólios dos termos metaultramáficos.
Figura 4.2- Classificação dos clinoanfibólios pertencentes aos litotipo metamáfico do Corpo Córrego dos
Boiadeiros segundo o diagrama de Leake et al. (1997).
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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4.3- CLORITA
Os cristais analisados neste capítulo ocorrem em ambos litotipos metaultramáficos e
metamáficos. Foram realizados 4 pontos via MEV/EDS em cloritas no litotipo metaultramáfico
clorita-tremolita xisto, bem como 7 pontos no litotipo metamáfico clinozoisita-actinolita granofels.
Para o cálculo das fórmulas estruturais dos minerais utilizou-se base anidra e 28 oxigênios
equivalentes por fórmula. As análises químicas podem ser conferidas no Anexo V.
A clorita analisada no clorita-tremolita xisto (litotipo metaultramáfico) possuem os maiores
teores de Mg e os menores teores de Fe dentre as analisadas. A fórmula estrutural média destas cloritas
é (Mg8,16Fe2+
0,58Al3,04)(Si5,65Al2,35)O28 e são pertencentes à série do clinocloro. Já as cloritas analisadas
no clinozoisita-actinolita granofels (litotipo metamáfico) exibem teores consideravelmente inferiores
de Mg e superiores de Fe. A fórmula estrutural média das cloritas pertencentes ao litotipo metamáfico
é (Mg4,5Fe2+
3,1Al3,3)(Si5,9Al2,1)O28 e são pertencentes à série das picnoclorita.
4.4- FLOGOPITA
A flogopita foi observada em duas seções delgadas pertencente ao litotipo metaultramáfico
clorita-tremolita xisto. Para realização do cálculo da fórmula unitária do mineral, foram realizados
cinco pontos de MEV/EDS adotando-se base anidra e um total de 22 oxigênios equivalentes por
fórmula. A fórmula estrutural da média das cinco análises de flogopita é
(K1,55Na0,177)(Mg4,77Fe2+
0,737Ti0,09Al0,38)(Si5,63Al2,37)O22 e são caracterizadas como os membros mais
magnesianos da série isomorfa flogopita-anita (Fig. 4.3). As análises químicas por MEV/EDS
encontram-se no Anexo V.
Figura 4.3- Classificação das flogopitas pertencentes ao litotipo clorita-tremolita xisto (amostra F3-C26-98,7m).
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
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4.5- PLAGIOCLÁSIO
Foram analisados 15 pontos de plagioclásio, dos quais 10 no centro e 5 na borda dos grãos,
pertencentes ao litotipo metamáfico clinozoisita-actinolita granofels (Anexo V). É comum notar que a
maior parte dos plagioclásios pertencentes ao clinozoisita-actinolita granofels se encontram
substituídos por clinozoisita (vide capítulo 3), porém, para realização da análise via MEV/EDS
buscou-se analisar tão somente os grãos não substituídos.
Embora realizadas análises de centro e borda de grão, verificou-se variação ínfima nos teores
de Ca e Na optando-se assim por tratar todos os pontos em conjunto. Com base na Figura 4.4, observa-
se que todos os grãos analisados plotam no campo da albita, isto é, possuem baixos teores de anortita,
os quais variam de 1% a 5% da composição química do mineral (An1 – An5). Devido à pouca variação
química da qual estes minerais são dotados, verifica-se superposição de pontos no diagrama
representado pela Figura 4.4. A fórmula estrutural média dos plagioclásios é Na0,948Ca0,05Al1,01Si 3,04O8.
Figura 4.4- Classificação dos plagioclásios pertencentes ao litotipo metamáfico do Corpo Córrego dos
Boiadeiros segundo os componentes Or: ortoclásio, Ab: albita e An: anortita (amostra P034).
4.6- MINERAIS OPACOS
Os minerais opacos analisados quimicamente são óxidos e sulfetos. Estes minerais foram
encontrados principalmente nos litotipos serpentinito e tremolita-serpentina granofels. Os sulfetos
encontrados foram pirrotita (2 pontos analisados), pentlandita (3 pontos analisados) e cobaltita (3
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
43
pontos analisados). Já para os óxidos, foram encontrados magnetita (10 pontos analisados) e cromita
(10 pontos analisados). As análises de química mineral por MEV/EDS estão discriminadas no anexo
V.
No que tange aos sulfetos, pentlandita (Fig. 4.5A, C) possui composição média de 28,3% de
Ni, 24,4% de Fe e 47,3% de S, pirrotita (Fig. 4.5C) possui composição média de 45,8% de Fe e 54,2%
de S e cobaltita (Fig. 4.5A) possui composição média de 24,1% de Co, 37,5% de As, 32,4% de S,
2,6% de Fe e 3,4% de Ni. Com relação aos óxidos, magnetita (Fig. 4.5A, 4.5B e 4.5C) possui teores
médios de 8,4% de Cr, constituindo cromo-magnetita nos termos mais enriquecidos em Cr. Cromita
(Fig. 4.5B, C) possui teores razoáveis de MgO e Al2O3 em sua composição. A figura 4.5D ilustra um
mapa composicional de enxofre (S), níquel (Ni), cromo (Cr) e ferro (Fe) para os minerais opacos
supracitados.
Figura 4.5- Imagens de elétrons retroespalhados dos minerais opacos. A: Magnetita, pentlandita e cobaltita. B:
magnetita envolvendo núcleos de cromita. C: Pentlandita associada a pirrotita e magnetita cingindo cromita. D:
Mapa composicional da imagem C. Mag: magnetita, Chr: cromita, Cob: cobaltita, Pn: pentlandita, Po: pirrotita.
No que tange à classificação química de cromita, utilizou-se o diagrama de classificação do
grupo dos espinélios de Deer et al. (1992) (Fig. 4.6). Por meio deste diagrama, verifica-se que a
cromita pertencente aos metaultramafitos do CCB plota no campo da cromita propriamente dita,
porém com variações discretas entre os intervalos da magnésio-cromita e da cromita de alumínio.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
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Figura 4.6- Classificação de cromita pertencente aos metaultramafitos do Corpo Córrego dos Boiadeiros
segundo o diagrama do grupo dos espinélios de Deer et al. (1992).
Para finalidade de comparação e verificação dos dados químicos gerados via MEV/EDS,
optou-se por compilar os dados de MSE referentes à cromita estudada por Costa (1995). A tabela 4.1
mostra os teores químicos obtidos por este autor. O diagrama de filiação tectônica de cromititos
proposto por Irvine (1967) (Fig. 4.7) mostra os dados de cromita desta dissertação e de Costa (1995).
Por meio deste diagrama observa-se que grande parte dos cristais analisados neste estudo possuem
composições químicas semelhantes às estudadas por Costa (1995). Além disso, nota-se que todas as
cromitas analisadas possuem afinidade com complexos ígneos estratiformes, ou acamadados (Fig.4.7).
Tabela 4.1- Composição química das cromitas do Corpo Córrego dos Boiadeiros estudadas por Costa (1995).
SiO2 TiO2 Al2O3 Cr2O3 Fe2O3 MgO MnO FeO NiO ZnO Total
CS-156 (1 grão) 0,07 0,36 14,57 47,24 6,01 9,24 0,56 18,92 0,08 0,41 97,46
CS-169 (média 2 grãos) - 1,04 15,56 39,99 7,73 7,73 1,6 25,5 0,09 0,71 99,96
CS-236
(média 4 grãos) 0,06 0,38 17,05 44,84 5,35 8,18 1 20,71 0,04 0,44 98,06
CS-289 (média 3 grãos) 0,05 0,38 17,56 46,15 3,98 8,67 0,72 20,48 0,08 0,26 98,33
CS-313A (1
grão) 0,02 2,19 9,69 37,08 14,64 0,97 2,76 30,34 0,31 0,78 98,79
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Figura 4.7- Diagrama de associação tectônica de cromititos de Irvine (1967) ilustrando cromita deste estudo e
cromitas de Costa (1995).
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
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CAPÍTULO 5
LITOGEOQUÍMICA
5.1- INTRODUÇÃO
O presente capítulo tem por objetivo apresentar e discutir os dados referentes ao estudo
geoquímico do Corpo Córrego dos Boiadeiros. Foram analisados elementos maiores, menores, traço e
terras raras de 17 amostras, conforme discriminado nas Tabelas 5.1, 5.2 e 5.3. Compõem os
representantes metaultramáficos três amostras de serpentinito, três de esteatito, três de clorita-tremolita
xisto e quatro de tremolita-serpentina granofels, ao passo que quatro amostras de clinozoisita-
actinolita granofels correspondem ao litotipo metamáfico.
Ressalta-se a dificuldade do estudo geoquímico de rochas desta natureza, uma vez que são
facilmente susceptíveis a processos metassomáticos e de intemperismo, os quais atuam na modificação
drástica da composição química original. Ademais, regiões contendo venulações quimicamente
contrastantes, como veios de carbonatos, são comuns nestas rochas e podem interferir em uma análise
precisa. As amostras foram retiradas de testemunhos de sondagem entre os intervalos de 0,30m a 98m,
à exceção da amostra PVM-33, coletada em superfície. Para todas as amostras coletaram-se porções de
maior homogeneidade com intuito de evitar discrepâncias químicas devido à presença de veios de
composição quimicamente contrastante.
Para finalidade de comparação e interpretação geoquímica entre as rochas deste estudo e
rochas ultramáficas e máficas de outras localidades, utilizaram-se dados de Jackson (1967), Frey et al.
(1971), Lahaye et al. (1995), Zuchetti (1998), Goulart & Carneiro (2008) e Lima et al. (2015).
5.2- LITOGEOQUÍMICA DE ROCHAS METAULTRAMÁFICAS
As rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros possuem de 41 a 55 % em peso
de SiO2, 20 a 35 % de MgO, além de teores baixos de CaO (< 6%), TiO2 (< 0,25%) e alto percentual
de perda ao fogo (LOI – até 12%). Além disso, observam-se valores abaixo do limite de detecção de
Na2O, K2O e P2O5 para grande parte das amostras analisadas.
Os valores mais elevados de CaO (4 a 6 % em peso) correspondem aos litotipos clorita-
tremolita xisto e esteatito. Este enriquecimento em CaO pode ser justificado, respectivamente, pela
grande presença de tremolita e carbonato nestas rochas.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
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Tabela 5.1- Composição química (% em peso) de elementos maiores e menores das rochas metaultramáficas e metamáficas deste estudo.
Serpentinito Clorita-tremolita xisto Esteatito Tremolita-serpentina granofels Actinolita-clinozoisita granofels
F10-
C10-
46m
F10-
C12-
53,7m
F16-
C7-
30m
F3-
C26-
98,7m
F3-
C19-
72,4m
F3-
C23-
85,6m
PVM-
33
FS7-
C24-
95m
PC-
F12-
15-0m
PC-
F6-13-
2,15m
PC-
F9A-
4-
0,34m
PC-
F2A-
18-
2,71m
PC-
F21-4-
0,75m
FS25-
C5-
3,01m
PC-
F3-8-
3m
F10-
C2-
16,1m
F20-
C3-
25m
SiO2 41,93 45,76 45,22 53,25 54,67 52,29 53,71 53,10 53,46 54,44 53,82 52,69 54,13 49,39 47,10 46,76 46,27
TiO2 0,03 0,08 0,03 0,25 0,20 0,25 0,21 0,12 0,03 0,09 0,08 0,08 0,10 0,11 0,09 0,14 0,10
Al2O3 1,23 2,07 1,02 5,24 4,50 5,10 4,30 4,71 0,92 2,57 2,69 4,58 2,88 17,44 18,90 18,11 21,42
FeOta 12,01 4,89 4,46 8,73 8,70 8,88 6,14 6,32 4,39 5 5,65 6,59 6,30 4,79 4,16 6,70 3,44
MnO 0,12 0,16 0,07 0,16 0,11 0,12 0,11 0,15 0,17 0,10 0,13 0,11 0,12 0,12 0,09 0,20 0,15
MgO 30,58 33,02 35,01 20,24 20,73 20,69 22,66 24,58 26,86 26,67 26,85 25,66 26,70 10,50 13,10 10,35 10,94
CaO 0,02 0,18 0,02 3,86 3,96 5,64 5,47 2,79 2,79 1,58 1,48 1,60 0,80 11,52 6,27 8,93 10,47
Na2O < 0,01 0,01 < 0,01 0,06 0,03 0,26 0,07 0,02 < 0,01 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,81 0,94 0,60 0,49
K2O < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,95 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,07 3,38 3,14 0,61
P2O5 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,02 0,01 0,03 0,01 < 0,01 < 0,01 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
Cr2O3 1,07 0,46 0,67 0,33 0,26 0,23 0,32 0,42 0,06 0,50 0,51 0,41 0,47 0,04 0,13 0,03 0,09
LOIb 10,90 12,20 12,30 5,50 5,50 5,10 5,80 6,60 10,30 7,00 7,70 7,10 7,30 4,50 5,00 3,90 5,40
Total 99,44 99,43 99,41 99,63 99,64 99,63 99,59 99,58 99,55 99,54 99,55 99,55 99,54 99,80 99,65 99,60 99,77
CaO/Al2O3 0,02 0,09 0,02 0,74 0,88 1,11 1,27 0,59 3,03 0,61 0,55 0,35 0,28 0,66 0,33 0,49 0,49
Al2O3/TiO2 41,00 25,88 34,00 20,96 22,50 20,40 20,48 39,25 30,67 28,56 33,63 57,25 28,80 158,50 210 129,30 214,20
<: abaixo do limite de detecção.
a: Todo o Fe calculado como FeO.
b: Loss of Ignition, ou perda ao fogo.
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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Tabela 5.2- Composição química (ppm) de elementos traços das rochas metaultramáficas e metamáficas.
Serpentinito Clorita-tremolita xisto Esteatito Tremolita-serpentina granofels Actinolita-clinozoisita granofels
F10-
C10-
46m
F10-
C12-
53,7m
F16-
C7-
30m
F3-C26-
98,7m
F3-C19-
72,4m
F3-C23-
85,6m
PVM-
33
FS7-
C24-
95m
PC-
F12-
15-0m
PC-F6-
13-
2,15m
PC-
F9A-4-
0,34m
PC-
F2A-
18-
2,71m
PC-
F21-
4-
0,75m
FS25-
C5-
3,01m
PC-F3-
8-3m
F10-
C2-
16,1m
F20-
C3-
25m
Ni 1649 529 1158 406 383 811 507 426 421 497 498 471 554 212 215 195 173
Sc 8 21 9 23 20 18 32 25 18 23 25 27 27 23 20 24 17
Ba 2 2 < 1 55 1 3 3 2 3 1 2 3 1 38 962 1176 198
Be < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1
Co 129,4 89,5 79,2 72,3 64,7 87,2 71,2 61,1 56,7 65,7 69,1 80,6 83,7 52,8 40,6 38,7 32,8
Cs 0,3 1,9 < 0,1 15,6 0,2 0,3 < 0,1 0,2 1 1 2,6 1,8 3,2 0,2 4,6 3,9 1,8
Ga 1,4 1,6 1,1 4,7 3,9 4,6 3,6 3,6 < 0,5 2 2,2 3,3 2 11,4 8,8 10,9 10,1
Hf < 0,1 0,1 < 0,1 0,5 0,4 0,6 0,4 0,1 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 0,1 < 0,1 0,2 0,1
Nb < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 0,3 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Rb 0,3 0,7 < 0,1 80,4 0,2 0,3 < 0,1 < 0,1 2,3 0,3 1 0,4 1,1 2,4 124,2 130,4 22,5
Sn < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 31 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1
Sr 0,5 1,1 < 0,5 9 6 10,3 1,2 1,3 5,6 0,5 0,8 2,4 0,6 83,4 98,1 98,1 170,9
Ta < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1
Th < 0,2 < 0,2 < 0,2 0,3 0,3 0,3 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2
U < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1
V 42 70 36 99 84 100 134 97 35 75 78 103 93 95 72 99 70
Zr 2,6 3,9 0,8 15,5 12,2 22,6 12,6 4 5 3,1 2 2,4 2,4 5,5 3,5 6,5 5
Y 0,7 1,6 0,6 6,1 4,7 6,7 41,2 2,1 1,1 1,6 1,5 1,9 1,6 3,1 2,3 3,7 2,2
<: abaixo do limite de detecção
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50
Tabela 5.3- Composição química (ppm) de elementos terras das rochas metaultramáficas e metamáficas.
Serpentinito Clorita-tremolita xisto Esteatito Tremolita-serpentina
Granofels
Actinolita-clinozoisita
Granofels
F10-
C10-
46m
F10-
C12-
53,7m
F16-
C7-
30m
F3-C26-
98,7m
F3-
C19-
72,4m
F3-
C23-
85,6m
PVM-
33
FS7-
C24-
95m
PC-
F12-
15-
0,2m
PC-
F6-
13-
2,15m
PC-
F9A-
4-
0,34m
PC-
F2A-
18-
2,71m
PC-
F21-
4-
0,75m
FS25-
C5-
3,01m
PC-
F3-
8-3m
F10-
C2-
16,1m
F20-
C3-
25m
La 0,2 0,7 0,2 1,6 0,9 2,6 7,2 0,2 0,5 0,3 0,3 0,5 0,4 0,5 0,5 1,1 0,7
Ce 0,3 0,6 0,3 3,5 2,4 5,1 1,4 0,5 0,4 0,5 0,5 0,4 0,4 0,8 1,1 1,8 0,8
Pr 0,03 0,08 0,03 0,47 0,37 0,65 1,51 0,06 0,14 0,05 0,05 0,04 0,04 0,10 0,07 0,19 0,10
Nd < 0,3 0,4 < 0,3 2,1 1,9 2,7 6,6 0,4 < 0,3 0,4 0,3 0,4 0,0 0,6 0,4 0,8 0,5
Sm <0,05 0,08 <0,05 0,58 0,38 0,67 1,50 0,09 <0,05 <0,05 <0,05 0,06 0,07 0,13 0,08 0,15 0,10
Eu <0,02 0,04 <0,02 0,17 0,19 0,29 0,52 0,03 <0,02 0,03 <0,02 0,0 0,04 0,15 0,07 0,21 0,63
Gd 0,07 0,16 0,05 0,86 0,59 1,00 2,94 0,23 0,07 0,17 0,12 0,15 0,15 0,25 0,26 0,36 0,21
Tb 0,02 0,03 <0,01 0,15 0,10 0,18 0,57 0,05 0,02 0,03 0,03 0,04 0,03 0,06 0,05 0,07 0,06
Dy 0,18 0,24 0,10 0,89 0,75 1,15 3,76 0,38 0,16 0,27 0,21 0,33 0,21 0,44 0,32 0,55 0,37
Ho 0,03 0,05 <0,02 0,21 0,16 0,24 0,93 0,09 0,03 0,05 0,05 0,07 0,06 0,09 0,06 0,11 0,09
Er 0,09 0,15 0,07 0,65 0,46 0,70 2,65 0,29 0,10 0,15 0,20 0,25 0,19 0,32 0,27 0,41 0,25
Tm 0,01 0,02 <0,01 0,10 0,08 0,11 0,38 0,05 0,02 0,03 0,03 0,04 0,03 0,04 0,03 0,06 0,04
Yb 0,12 0,18 <0,05 0,64 0,47 0,72 2,36 0,32 0,13 0,21 0,23 0,34 0,17 0,31 0,21 0,49 0,32
Lu 0,02 0,03 0,01 0,10 0,08 0,12 0,39 0,05 0,02 0,03 0,03 0,05 0,03 0,06 0,05 0,07 0,04
ETRL 0,53 1,86 0,53 8,25 5,95 11,72 18,21 1,25 1,04 1,25 1,15 1,40 0,91 2,13 2,14 4,04 2,20
ETRP 0,54 0,90 0,23 3,77 2,88 4,51 14,50 1,49 0,55 0,97 0,90 1,27 0,91 1,72 1,32 2,33 2,01
ETRL/ETRP) 0,98 2,07 2,30 2,19 2,07 2,60 1,26 0,84 1,89 1,29 1,28 1,10 1,00 1,24 1,62 1,73 1,09
Eu/Eua - 1,08 - 0,74 1,23 1,08 0,76 0,64 - - - - 1,19 2,54 1,48 2,76 13,29
La/YbN 1,13 2,63 - 1,69 1,29 2,44 2,06 0,42 2,60 0,97 0,88 0,99 1,59 1,09 1,61 1,52 1,48
Gd/YbN 0,47 0,72 - 1,09 1,02 1,13 1,01 0,58 0,44 0,66 0,42 0,36 0,72 0,65 1,00 0,60 0,53
<: abaixo do limite de detecção. -: parâmetro não calculado por falta de teores representativos.
a: Eu/Eu = EuN/[(EuN)(GdN)]1/2 a partir de Taylor & McLennan (1985). Razões normalizados com base no condrito de Sun & McDonugh (1989).
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
51
As rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros apresentam, invariavelmente,
grande perda por calcinação. Tal fato se deve à ocorrência de minerais hidratados como constituintes
das paragêneses minerais, tais como serpentina, anfibólio, talco, clorita, além de carbonatos.
Dentre os parâmetros utilizados na caracterização geoquímica de suítes de rochas komatiíticas,
Viljoen & Viljoen (1969) e Arndt & Nisbet (1982) baseiam-se na razão CaO/Al2O3, que deve
necessariamente ficar entre 0,8 e 1. As rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros,
entretanto, possuem valores para a razão CaO/Al2O3 variados, entre 0,02 a 3,03 (Tabela 5.1). No
entanto, observa-se claramente que as maiores razões estão associadas aos litotipos esteatito (0,59 –
3,03) e clorita-tremolita xisto (0,74 – 1,1), ao passo que os menores valores (0,29 – 0,61) e (0,02 –
0,09) estão associados, respectivamente, aos litotipos tremolita-serpentina granofels e serpentinito.
Uma possível explicação para a variação destes valores seria a atuação metassomática, implicando em
diferentes taxas de mobilidades entre CaO e Al2O3 e, consequentemente, modificando o sistema
químico original de algumas amostras (Arndt 1994).
Outro parâmetro utilizado no estudo da gênese de rochas ultramáficas é a razão Al2O3/TiO2
(Nesbitt et al. 1979, Beswick 1982). Segundo estes autores, é possível enquadrar rochas de
composições komatiíticas em suítes desfalcadas ou não em alumínio, com vias à caracterização de
fonte mantélica. As rochas metaultramáficas do CCB possuem razões Al2O3/TiO2 que variam de 20 a
57 (Tabela 5.1). Observa-se que os maiores valores estão relacionados ao litotipo serpentinito (25 –
41) e tremolita-serpentina granofels (28 – 57), ao passo que os menores valores se referem aos
litotipos clorita-tremolita xisto (20 – 22) e esteatito (20 – 39). De modo geral, verifica-se que as
rochas deste estudo possuem composições semelhantes às das suítes não desfalcadas em Al2O3, uma
vez que grande parte das amostras possuem razões Al2O3/TiO2 superiores à razão condrítica (próximo
a 20). Apenas as amostras F3-C26-98,7m (clorita-tremolita xisto), F3-C23-85,6m (clorita-tremolita
xisto) e PVM-33 (esteatito) enquadram-se próximo ao campo da suíte komatiítica desfalcada em
alumínio.
Embora ocorram consideráveis variações químicas entre os litotipos metaultramáficos
estudados nesta dissertação, observa-se no diagrama de Jensen (1976), o qual relaciona as proporções
entre os cátions FeOt + TiO2 x Al2O3 x MgO, que estas rochas plotam invariavelmente no campo dos
peridotitos komatiíticos (Fig. 5.1A). No diagrama de Viljoen & Viljoen (1969), que por sua vez
correlaciona os óxidos MgO x CaO x Al2O3, se observa que as rochas metaultramáficas plotam de
igual maneira no mesmo campo (Fig. 5.1B).
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
52
Figura 5.1- Diagramas de classificação geoquímica de rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos
Boiadeiros. A: Diagrama catiônico triangular de Jensen (1976). B: Diagrama triangular de Viljoen & Viljoen
(1969).
As rochas metaultramáficas do CCB possuem de 406 a 1649 ppm de Ni, e até 1,07% em peso
de Cr2O3 (cerca de 8000 ppm), além de quantidades inferiores a 0,25% em peso de TiO2. A Figura 5.2
ilustra os diagramas Ni (ppm) x Cr (ppm), Cr (ppm) x TiO2 (% em peso) e Ni (ppm) x TiO2 (% em
peso) segundo Hallberg (1985) para as rochas metaultramáficas desta dissertação.
Com base no gráfico Ni (ppm) x Cr (ppm) (Fig. 5.2A), observa-se que a maior parte das
amostras analisadas plotam no campo de superposição entre komatiito (K) e sills acamadados de alto
magnésio (LMS). Algumas amostras tendem ao campo dos basaltos com alto magnésio (HMB). Isto se
deve, em parte, ao fato de que campos de diferentes características geoquímicas se superpõem
parcialmente nestes diagramas. Por fim, a amostra de serpentinito F10-C10-46m plota fora dos
campos propostos por Hallberg (1985), uma vez que possui acentuado valor de cromo (cerca de 8000
ppm).
A partir do diagrama Cr (ppm) x TiO2 (% em peso) (Fig. 5.2B) verifica-se que as amostras de
serpentinito e tremolita-serpentina granofels plotam invariavelmente no campo dos komatiitos
cumuláticos (CK). É possível observar que os litotipos esteatito e clorita-tremolita xisto também
plotam no campo do komatiitos cumuláticos (CK), porém na área de sobreposição ao campo dos
komatiitos (K) e dos sills acamadados de alto magnésio (LMS).
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
53
Figura 5.2- Diagramas de classificação geoquímica dos metaultramafitos do Corpo Córrego dos Boiadeiros. A:
Diagrama Ni (ppm) x Cr (ppm) de Hallberg (1985). B: Cr (ppm) x TiO2 (% em peso) de Hallberg (1985). C:
Diagrama Ni (ppm) x TiO2 (%em peso) de Hallberg (1985).
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
54
Com base no diagrama Ni (ppm) x TiO2 (% em peso) (Fig. 5.2C) observa-se novamente que as
amostras do CCB plotam na interface dos campos Komatiitos Cumuláticos (CK), Komatiitos (K) e
Sills Acamadados de Alto Magnésio (LMS). A amostra PC-F12-15-0m plota fora dos campos
propostos por Hallberg (1985) devido ao seu baixo conteúdo de Ni e TiO2.
Na Figura 5.3 é ilustrado o padrão de fracionamento de alguns elementos traços com base na
normalização pelo condrito de Thompson (1982). Para algumas amostras, elementos com valores
abaixo do limite de detecção não puderam ser representados por pontos. Além disso, as amostras
(PVM-33) e (F3-C26-98,7m) não foram inseridas neste diagrama uma vez que grande parte de seus
elementos estão abaixo do limite de detecção do equipamento (Tabelas 5.2 e 5.3).
De modo geral, as rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros tendem a exibir
um padrão de distribuição de elementos traços inferiores à razão condrítica. O litotipo mais
enriquecido em elementos traços é o clorita-tremolita xisto. Observa-se ainda que a maioria das
amostras analisadas possuem pronunciadas anomalias negativas de Ba e Sr, este último com razões
aproximadamente 10 vezes menores em relação ao condrito de Thompson (1982).
Figura 5.3- Diagrama de elementos traços normalizados pelo condrito de Thompson (1982) para as rochas
metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros.
Elementos Terras Raras
Elementos terras raras (ETR) são exímios marcadores de fontes e processos magmáticos. A
larga utilização destes elementos nos estudos petrogenéticos se deve ao fato de, após processos de
fusão parcial e cristalização fracionada, remanescerem com assinatura geoquímica similar ou idêntica
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
55
à sua fonte geradora. Além disso, são elementos que permanecem com suas características químicas
imutáveis ou ligeiramente intactas após processos metamórficos posteriores (Henderson 1984).
O estudo detalhado dos elementos terras raras, em específico no contexto do Corpo Córrego
dos Boiadeiros, se faz de grande importância uma vez que as características petrográficas e químicas
das rochas deste corpo sugerem transformações metamórficas e metassomáticas posteriores à sua
gênese magmática.
Na tabela 5.3 são indicados os valores de elementos terras raras obtidos para as rochas
metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros. Já a tabela 5.4 ilustra os valores de elementos
terras raras obtidos em rochas ultramáficas da literatura que foram utilizadas para comparação com
aquelas do CCB. Neste subitem, utilizou-se o condrito de Evensen et al. (1978) como padrão de
normalização para estes elementos.
Na figura 5.4 são observados os padrões de distribuição dos elementos terras raras para as
rochas metaultramáficas deste estudo, a saber, serpentinito, tremolita-serpentina granofels, esteatito e
clorita-tremolita xisto. Sobretudo no caso dos serpentinitos (Fig. 5.4A) nota-se que faltam, nos
gráficos, os pontos relativos a elementos cujo teor ficou abaixo do limite de detecção.
Para análise do padrão de distribuição ETR dos serpentinitos (Fig. 5.4A) ressalta-se que as
amostras F10-C10-46m e F16-C7-30m apresentam diversos elementos (e.g Nd, Sm, Eu, Ho, Tm, Yb)
com teores inferiores ao limite de detecção do equipamento utilizado. No geral observa-se que os
serpentinitos apresentam um padrão de distribuição subhorizontal e com valores normalizados
inferiores a 1 em relação ao condrito de Evensen et al. (1978). Uma exceção é o La da amostra F10-
C12-53,7m, que excede a razão condrítica. De modo geral, as amostras de serpentinito possuem leve
enriquecimento em elementos terras raras leves (ETRL) em relação aos pesados (ETRP) (razão La/Yb
= 1,13 – 2,63).
Para o tremolita-serpentina granofels (Fig. 5.4B) salientam-se valores de Sm e Eu abaixo do
limite de detecção nas amostras PC-F6-13-2,15m e PC-F9A-4-0,34m. Este litotipo possui padrão de
distribuição levemente côncavo e valores próximos a 1 em relação ao condrito de Evensen et al.
(1978). Nota-se leve aumento dos elementos terras raras pesadas (Gd – Lu) culminando com razões
superiores a 1 em Tm, Yb e Lu na amostra PC-F2A-18-2,71m. As razões La/Yb são menores do que 1
(= 0,88 – 0,99).
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
56
Tabela 5.4- Composição química de elementos terras-raras (em ppm) de rochas ultramáficas e metaultramáficas
retiradas da literatura.
Komatiito -
Barberton
Greenstone belt
(Lahaye et al. 1995)
Serpentinito -
Morro do Ferro
Greenstone belt
(Lima et al. 2015)
Peridotito -
Stillwater
(Jackson 1967)
Piroxenito -
Bushveld (Frey
et al. 1971)
Metapiroxenito
- Sequencia
Acamadada
Itaguara
(Goulart &
Carneiro 2008)
La 1,61 8,03 0,31 1 1,75
Ce 5,06 4,4 0,44 2,1 1,35
Pr 0,76 1,24 0,14 0,3 0,21
Nd 3,87 5,26 0,49 1,09 1,1
Sm 1,19 0,96 0,2 0,35 0,3
Eu 0,39 0,33 0,059 0,11 0,15
Gd 1,45 1,59 0,31 0,42 0,42
Tb 0,25 0,26 0,051 0,057 0,1
Dy 1,51 1,61 - - 0,69
Ho 0,33 0,35 0,081 0,074 0,15
Er 0,93 1,11 0,21 0,17 0,42
Tm 0,13 0,14 0,034 0,029 0,06
Yb 0,86 0,84 0,27 0,18 0,48
Lu 0,13 0,12 0,05 0,04 0,07
-: abaixo do limite de detecção.
No diagrama de normalização para o esteatito (Fig. 5.4C), nota-se que a amostra PC-F12-15-
0m exibe valores de Nd, Sm e Eu abaixo do limite de detecção. De modo geral, o esteatito possui
valores de fracionamento próximos a 1 em relação ao condrito, com padrão de distribuição
subhorizontal e com leve aumento dos ETRP. Uma exceção é a amostra PVM-33, a qual mantém o
mesmo padrão de fracionamento das demais amostras, porém com enriquecimento de ETR 10 vezes
acima do condrito. Nota-se ainda uma anomalia negativa de Ce pronunciada nesta amostra. Com
exceção da amostra FS7-C24-95m (razão La/Yb = 0,42), as demais amostras de esteatito possuem
razão La/Yb próximas a 2, sugerindo enriquecimento no elemento La, visto que este litotipo possui
aumento dos teores de ETRP.
O clorita-tremolita xisto possui padrão de fracionamento subhorizontal com moderado
arqueamento à esquerda, no campo dos ETRL (Fig. 5.4D). As rochas mostram razões de 3 a 9 vezes
superiores aos valores condríticos, além de leve anomalia de Sm. Ademais, possuem enriquecimento a
elementos terras raras leves empobrecimento em elementos terras raras pesadas (razão La/Yb = 1,29 –
2,44).
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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Figura 5.4- Diagrama de elementos terras raras (ETR) normalizados pelo condrito de Evensen et al. (1978) para
as rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros. A: Serpentinito. B: clorita-tremolita granofels. C:
esteatito. D: clorita-tremolita xisto.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
58
Na figura 5.5 têm-se os padrões de fracionamento dos ETR das rochas metaultramáficas do
Corpo Córrego dos Boiadeiros (campo sombreado) em sobreposição ao padrão ETR de rochas
ultramáficas mundialmente conhecidas, bem como de litotipos ultramáficos de regiões próximas ao
CCB. Foram utilizados os dados do Peridotito do Complexo Stillwater – Estados Unidos (Jackson
1967), Piroxenito do Complexo de Bushveld – África do Sul (Frey et al. 1971), Komatiito do
greenstone belt Barberton – África do Sul (Lahaye et al. 1995), Serpentinitos derivados de rochas
ultramáficas vulcânicas do greenstone belt Morro do Ferro – Minas Gerais (Lima et al. 2015) e
Metapiroxenito da Sequência Acamadada de Itaguara – Minas Gerais (Goulart & Carneiro 2008). Os
respectivos teores de elementos terras raras destas rochas estão listados na Tabela 5.4.
De acordo com a figura 5.5, verifica-se que as rochas metaultramáficas do CCB possuem um
padrão de fracionamento de elementos terras raras similar às rochas intrusivas ultramáficas extraídas
da literatura (Peridotito Stillwater, Piroxenito Bushveld e Metapiroxenito da Sequência Acamadada de
Itaguara). Com exceção do peridotito de Stillwater os outros dois apresentam um leve enriquecimento
de ETR, não excedendo em 4 vezes o valor normalizador de Evensen et al. (1978). Além disso,
exibem padrões de fracionamento semelhantes, sub-horizontais a côncavos e que se superpõem à área
hachurada do CCB. Por outro lado, o padrão de distribuição do CCB difere do padrão das rochas
extrusivas retiradas da literatura. O komatiito do greenstone belt de Barberton exibe fracionamento de
ETR superior ao fracionamento ETR das rochas do CCB (em torno de 7 vezes o normalizador
condrítico) e um padrão de distribuição sub-horizontal a convexo, ao passo que o Serpentinito do
greenstone belt Morro do Ferro também possui um enriquecimento de todos os ETR (próximo a 10
vezes o normalizador condrítico).
Figura 5.5- Diagrama de elementos terras raras (ETR) normalizados pelo condrito de Evensen et al. (1978) para
as rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros (área sombreada) e rochas extraídas da literatura.
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5.3- LITOGEOQUÍMICA DE ROCHAS METAMÁFICAS
O clinozoisita-actinolita granofels, representante metamáfico do Corpo Córrego dos
Boiadeiros, possui uma composição química relativamente homogênea. Nas quatro amostras
analisadas quimicamente (Tab. 5.1) o teor de SiO2, varia de 46,27 – 49,39% em peso. O Al2O3 de
17,44 a 21,42% e o FeOt de 3,44 – 6,70% em peso. Uma característica em comum a todas as amostras
analisadas é o alto teor de MgO em relação a litotipos de composição básica (superior a 10,35% em
peso para todas as amostras). Além disso, as rochas metamáficas do CCB possuem teores de MnO,
TiO2, Na2O e K2O baixos, em que a quase totalidade de tais óxidos se encontram abaixo de 1% em
peso. A maior variação química observada nestas rochas se refere ao teor de CaO, de 6,27 a 11,52%
em peso.
O diagrama de Jensen (1976), que relaciona as proporções entre os cátions de FeOt + TiO2 x
Al2O3 x MgO, mostra que, de modo geral, as rochas metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros
plotam no campo dos Tholeiítos de Alto Magnésio (Fig. 5.6) no limite do campo dos Basaltos
Calcioalcalinos (BC), com exceção da amostra F20-C3-25m, que plota neste último campo.
Figura 5.6- Diagrama triangular catiônico de Jensen (1976) de classificação geoquímica das rochas metamáficas
do Corpo Córrego dos Boiadeiros.
Por meio da Figura 5.7 que ilustra o diagrama TAS (Total Álcalis versus Sílica) de Le Bas et
al. (1986), observa-se que as amostras metamáficas deste estudo plotam no campo dos basaltos, o que
comprova a composição básica destes litotipos. Nota-se também que as amostras PC-F3-8-3m e F10-
C2-16,1m se sobressaem em termos de álcalis dentre as demais, devido ao maior teor de K2O.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
60
Figura 5.7- Diagrama Total Álcalis versus Sílica de Le Bas et al. (1986) com a divisão de séries alcalinas e
subalcalinas segundo Irvine & Baragar (1971) para as rochas metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros.
Devido ao teor de MgO relativamente alto, verifica-se que as rochas plotam próximas ao
vértice deste óxido no diagrama AFM de Irvine & Baragar (1971) (Fig. 5.8), o que impossibilita a sua
caracterização como pertencentes à suíte tholeiítica ou à suíte calcioalcalina.
Figura 5.8- Diagrama triangular AFM a partir de Irvine & Baragar (1971).
Para caracterização do ambiente de formação das rochas metamáficas do Corpo Córrego dos
Boiadeiros utilizaram-se os diagramas discriminantes de Pearce et al. (1977) e de Meschede (1986),
ambos ilustrados na Figura 5.9.
Com base no diagrama de Pearce et al. (1977) (Fig. 5.9A), que correlaciona as variações de
FeOt x MgO x Al2O3, verifica-se que as rochas metamáficas do CCB plotam em sua totalidade no
interior do campo 3, o qual corresponde ao campo dos MORB (Mid Ocean Ridge Basalts).
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
61
De acordo com o diagrama de Meschede (1986) (Fig. 5.9B) que corelaciona as variações entre
Nb x Zr x Y, observa-se que as amostras analisadas plotam no campo D, relativo aos N-MORB e aos
basaltos de arcos vulcânicos.
Figura 5.9- Diagramas de ambiência tectônica das rochas metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros. A:
Diagrama triangular de Pearce et al. (1977). B: Diagrama triangular de Meschede (1986).
A Figura 5.10 mostra o padrão de fracionamento de elementos traços normalizados para o
condrito de Thompson (1982). Observam-se valores acentuados de Ba, Rb e Sr, os quais assinalam
razões superiores a 10 vezes o padrão condrítico, ao passo que os demais elementos exibem
fracionamento similar ao condrito. Uma possível explicação para as anomalias positivas de Ba, Rb e
Sr se deve à afinidade destes com a estrutura cristalina de plagioclásios, que são minerais encontrados
neste litotipo.
Figura 5.10- Diagrama de elementos traços normalizados pelo condrito (Thompson 1982) para as rochas
metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
62
Elementos Terras Raras
Segundo Henderson (1984), a utilização dos elementos terras raras no estudo da evolução de
fontes magmáticas permite estabelecer relações entre magmas cogenéticos após processos magmáticos
ou metamórficos posteriores. A utilização do estudo dos ETR nas rochas metamáficas do Corpo
Córrego dos Boiadeiros permitirá estabelecer comparações com os demais litotipos do CCB e elucidar
aspectos petrogenéticos influenciados por processos secundários.
A tabela 5.3 traz os teores dos elementos terras raras das rochas metamáficas do Corpo
Córrego dos Boiadeiros. A tabela 5.5 apresenta os valores de ETR de rochas ultramáficas e máficas da
literatura que foram utilizadas para comparação com as do CCB.
Tabela 5.5- Composição química de elementos terras-raras (em ppm) de rochas ultramáficas e máficas retiradas
da literatura.
Komatiito -
Barberton
Greenstone
belt (Lahaye et
al. 1995)
Serpentinito -
Morro do Ferro
Greenstone belt
(Lima et al.
2015)
Peridotito -
Stillwater
(Jackson
1967)
Piroxenito -
Bushveld
(Frey et al.
1971)
Metapiroxenito
- Sequencia
Acamadada
Itaguara
(Goulart &
Carneiro 2008)
Metabasalto Rio
das Velhas
Greenstone belt
(Zuchetti 1998)
La 1,61 8,03 0,31 1,0 1,75 8,75
Ce 5,06 4,4 0,44 2,1 1,35 16,5
Pr 0,76 1,24 0,14 0,3 0,21 2,0
Nd 3,87 5,26 0,49 1,09 1,1 8,49
Sm 1,19 0,96 0,2 0,35 0,3 2,06
Eu 0,39 0,33 0,059 0,11 0,15 0,63
Gd 1,45 1,59 0,31 0,42 0,42 2,03
Tb 0,25 0,26 0,051 0,057 0,1 0,37
Dy 1,51 1,61 - - 0,69 2,32
Ho 0,33 0,35 0,081 0,074 0,15 0,46
Er 0,93 1,11 0,21 0,17 0,42 1,39
Tm 0,13 0,14 0,034 0,029 0,06 0,21
Yb 0,86 0,84 0,27 0,18 0,48 1,36
Lu 0,13 0,12 0,05 0,04 0,07 0,22
-: abaixo do limite de detecção.
O padrão de fracionamento dos ETR da rocha metamáfica do Corpo Córrego dos Boiadeiros
(Fig. 5.11) mostra distribuição sub-horizontal a côncava, com valores de fracionamento
grosseiramente próximos a 1. Observa-se, porém, arqueamento em direção aos elementos terras raras
leves, sugerindo enriquecimento destes elementos em relação aos elementos terras raras pesados
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
63
(razão La/Yb > 1,09). Notam-se ainda pronunciadas anomalias positivas do elemento európio em
todas amostras (razão Eu/Eu* = 1,48 – 13,29), o que sugere a cristalização de plagioclásio neste
litotipo.
Figura 5.11- Diagrama de elementos terras raras (ETR) normalizados pelo condrito de Evensen et al. (1978)
para as rochas metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros.
A figura 5.12 mostra uma comparação entre a assinatura dos ETR das rochas metamáficas e
metaultramáficas do CCB com litotipos selecionados da literatura, a saber: Peridotito do Complexo
Stillwater – Estados Unidos (Jackson 1967), Piroxenito do Complexo de Bushveld – África do Sul
(Frey et al. 1971), Komatiito do greenstone belt Barberton – África do Sul (Lahaye et al. 1995),
Serpentinitos derivados de rochas ultramáficas vulcânicas do greenstone belt Morro do Ferro – Minas
Gerais (Lima et al. 2015), Metapiroxenito da Sequência Acamadada de Itaguara – Minas Gerais
(Goulart & Carneiro 2008) e Metabasalto do greenstone belt Rio das Velhas – Minas Gerais (Zuchetti
1998).
De acordo com a figura 5.12, constata-se notável similaridade entre o padrão de distribuição
(subhorizontal a côncavo) e o grau de fracionamento próximo a 1 entre as rochas metamáficas e
metaultramáficas do CCB. Excetua-se apenas o elemento európio, o qual assinala acentuado
enriquecimento nos termos metamáficos. O clinozoisita-actinolita granofels, termo metamáfico do
CCB, mostra padrão de fracionamento ETR similar aos termos intrusivos extraídos da literatura, com
razões semelhantes ao Peridotito de Stillwater (Jackson 1967), Piroxenito de Bushveld (Frey et al.
1971) e ao Metapiroxenito da Sequência Acamadada de Itaguara (Goulart & Carneiro 2008). As
amostras diferem dos termos extrusivos retirados da literatura, que assinalam fracionamento
consideravelmente superior ao padrão condrítico de Evensen et al. (1978), culminando em
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
64
enriquecimentos de até 40 vezes em relação ao condrito, como observado no Metabasalto do
greenstone belt Rio das Velhas (Zuchetti 1998).
Figura 5.12- Diagrama de elementos terras raras (ETR) normalizados pelo condrito de Evensen et al. (1978)
para as rochas metamáficas e metaultramáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros e rochas extraídas da literatura.
CAPÍTULO 6
BALANÇO DE MASSA
6.1- INTRODUÇÃO
Aspectos comumente considerados nos estudos petrogenéticos são as modificações
desencadeadas por processos posteriores, tais como o metassomatismo e a pedogênese. Estes
processos possuem significante importância devida não só à reconstrução da história geológica de uma
região, mas também a possíveis concentrações de elementos de valor econômico. O presente capítulo
versa sobre o estudo das variações químicas ocasionadas a partir dos processos metassomáticos e
pedogenéticos no contexto do Corpo Córrego dos Boiadeiros. Para tanto, utilizou-se como mecanismo
de estudo o método do balanço de massa, o qual quantifica modificações composicionais, de massa e
volume entre os objetos de estudo.
Nesta dissertação, utilizou-se o método de balanço de massa concebido por Gresens (1967) e
adaptado por Grant (1986) para quantificação dos processos metassomáticos, ao passo que se utilizou
o método de Millot & Bonifas (1955) para análise da variação química a partir dos processos de
pedogênese. O método de Grant (1986) foi utilizado na região do Quadrilátero Ferrífero por Fonseca
(2011), onde se analisou a atuação do metassomatismo em litotipos metaultramáficos situados no QF
com base em litotipos de referência previamente estudados no greenstone belt de Abitibi. Já o método
de Millot & Bonifas (1955) foi utilizado por Lacerda et al. (2002) no estudo, dentre outros, de perfis
pedogenéticos derivados de rochas ultramáficas situadas no greenstone belt de Lavras.
6.2- BALANÇO DE MASSA ENTRE ROCHAS
Conforme descrito na introdução do presente capítulo, o estudo de balanço de massa entre
litotipos tem por base a utilização do método de Grant (1986), que fora adaptado de Gresens (1967). O
método de Gresens (1967) utiliza como premissa básica que um dado componente que permaneceu
imóvel no processo de alteração e/ou substituição pode ser utilizado para determinar eventuais
mudanças de volume no sistema. Este método utiliza equações para o cálculo de ganhos e perdas para
rochas e minerais, a partir de dados de composições químicas e densidade relativa dos equivalentes
alterados e não alterados.
As relações entre perda e ganha de massa relativa irão se refletir no fator volume (fv). Segundo
Gresens (1967), quando fv = 1 não houve mudança no volume entre os litotipos, quando fv > 1 houve
acréscimo de volume no processo, ao passo que fv < 1 indica perda de volume relativo. Para tanto,
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
66
deve-se dispor de uma amostra não alterada, que atuará como material de referência, e uma amostra
alterada. Os cálculos baseados na equação de Gresens (1967) determinarão quais elementos a rocha
alterada ganhou ou perdeu em relação a rocha de referência.
A equação de Gresens (1967) para cálculo de balanço de massa é descrita abaixo (equação 1).
Xn = [fv (gB/g
A) Cn
B – Cn
A]a. (1)
Onde:
Xn: Mudança de massa no componente n;
fv: Fator volume;
g: gravidade específica (densidade relativa) da amostra;
Cn: Concentração do componente n nas amostras A e B;
A: Sobrescrito para a rocha de referência;
B: Sobrescrito para a rocha alterada;
a: Massa arbitrária (geralmente 100g).
O método de Grant (1986), por sua vez, utiliza-se da representação gráfica por isóconas. O
diagrama de isóconas é estabelecido com os dados de análises químicas de duas rochas, em um
sistema de eixos cartesianos XY. O eixo Y representa as concentrações dos elementos da rocha
alterada ao passo que o eixo X representa as concentrações da rocha de referência.
Este método prevê que os elementos imóveis devem se dispor necessariamente ao longo de
uma reta designada de isócona, enquanto os elementos que foram mobilizados e incorporados à rocha
alterada se dispõem acima da reta ao passo que os elementos saíram do sistema, ou seja, da rocha
alterada estariam localizados abaixo da reta isócona.
No método de Grant (1986), a equação proposta por Gresens (1967) foi reescrita sob a forma
das equações (2) e (3) abaixo:
ΔMi = [(MA/M
O)Ci
A – Ci
O]M
O. (2)
CiA = M
O/M
A(Ci
O + ΔCi) (3)
Onde:
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
67
ΔMi: Variação de massa de um componente i;
O: Sobrescrito para a rocha de referência (original);
A: Sobrescrito para a rocha alterada;
M: Massa da amostra;
Ci: Concentração do componente i.
Nota-se que se MO = 1g, C é g/g; se M
O = 100g, C é em % de peso, e se M
O = 10
6g, C é em ppm.
Representação gráfica por intermédio da isócona
O método de representação gráfica por isóconas (Grant 1986) baseia-se na geração de uma
reta que melhor se ajuste através de uma série de pontos no gráfico. Estes pontos se referem à
concentração dos elementos da rocha alterada em relação à concentração dos elementos da rocha de
referência (CiA x Ci
O). A isócona para cada componente analisado no estudo de balanço de massa é
definida a partir da equação (3), onde a razão (MO/M
A) é constante. A partir da identificação dos
componentes imóveis para cada ΔCi = 0 é possível obter (MO/M
A), que é a razão de massa equivalente
após o processo de alteração ou substituição.
A equação que rege o método da isócrona é:
CA = (M
O/M
A)C
O (4)
Ao assumir, por exemplo, qualquer elemento constante (isto é, ΔCelemento)=0), a equação (3) fica:
(MO/M
A) = (C
Aelemento/C
Oelemento),
Ao substituir na equação da isócona (4), tem-se que:
CA = (C
Aelemento/C
Oelemento)C
O. (5)
Para massa e volume constantes, tem-se, respectivamente:
CA = C
O; (6)
CA = (ρ
O/ρ
A)C
O. (7)
Na equação da isócona de volume constante, ρ representa a densidade relativa da amostra. As
equações que geram os valores relativos de ganhos e perdas dos elementos móveis são obtidas ao
dividir a equação (3) por CiO e rearranjando para:
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
68
(ΔCi/CiO) = (M
A/M
O)(Ci
A/Ci
O) – 1 (8)
Admitindo-se qualquer elemento imóvel, a partir da equação (8) obtém-se que:
(ΔCi/Ci) = (CO
elemento / CA
elemento)(CiA/Ci
O) – 1. (9)
Por fim, para massas e volumes constantes, respectivamente, tem-se que:
(ΔCi/Ci) = (CiA/Ci
O) – 1; (10)
(ΔCi/Ci) = (ρA/ρ
O) (Ci
A/Ci
O) – 1. (11)
Onde ρA, ρO representam as densidades das amostras A e O.
A dificuldade de se selecionar elementos imóveis para a construção da isócona está
relacionada aos diferentes comportamentos geoquímicos e de mobilidade dos elementos em diferentes
ambientes geológicos. Grant (2005) sugere selecionar o elemento a partir da razão CiA/Ci
O, a qual
divide a concentração do elemento (i) na amostra alterada (A) pela concentração do mesmo elemento
na amostra de referência (O). A partir dessa premissa, os elementos com valores da razão mais
próximos de 1 são tratados como imóveis. No caso deste estudo, o MnO adquire tal comportamento.
6.2.1- Resultados
Neste subitem serão calculadas as variações químicas dos óxidos de maior abundância dos
litotipos metaultramáficos do CCB (serpentinito, clorita-tremolita granofels, clorita-tremolita xisto e
esteatito) comparando-os a um litotipo de referência da literatura, que foi o harzburgito de Bushveld
estudado por Hall (1932). Por conseguinte, o litotipo que mais se aproximasse da composição química
do protólito, sobretudo em termo de MgO e SiO2 seria então utilizado como rocha de referência para
análise das variações químicas entre os demais litotipos pertencentes ao CCB. Texturas
blastocumuláticas encontradas em algumas seções delgadas (vide capítulo 4) além da composição
química rica em magnésio das rochas estudadas são características que levaram à seleção deste
harzburgito (Hall 1932) como um litotipo potencialmente semelhante ao protólito do CCB. Diagramas
de classificação geoquímica (Fig. 5.1A e Fig. 5.1B) indicam a natureza ultramáfica para estas rochas.
Com base no fato de que os dados químicos de Hall (1932) foram recalculados para 100% em
peso e com LOI desconsiderado, optou-se, para efetuação do balanço de massa, desconsiderar o
percentual de LOI das amostras do CCB e posteriormente se recalcular os teores dos elementos para
100% em peso. A Tabela 6.1 mostra as composições químicas do harzburgito de Hall (1932) e a média
dos litotipos pertencentes ao Corpo Córrego dos Boiadeiros.
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
69
Tabela 6.1- Composição química (% peso) de elementos maiores dos litotipos do Corpo Córrego dos Boiadeiros e da literatura recalculados para 100% em peso em base
anidra.
Harzburgito
Bushveld
(Hall 1932)
Serpentinito Tremolita-serpentina granofels Esteatito Clorita-tremolita xisto
Amostra 29
F10-
C10-
46m
F10-
C12-
53,7m
F16-
C7-
30m
Média
PC-
F6-13-
2,15m
PC-
F9A-
4-
0,34m
PC-
F2A-
18-
2,71m
PC-
F21-4-
0,75m
Média PVM-
33
FS7-
C24-
95m
PC-
F12-
15-0m
Média
F3-
C26-
98,7m
F3-
C19-
72,4m
F3-
C23-
85,6m
Média
SiO2 44,42 48,21 52,83 52,28 51,12 59,25 59,01 57,44 59,16 58,72 57,75 57,58 60,29 58,54 57,20 58,67 55,93 57,27
TiO2 0,27 0,03 0,09 0,03 0,05 0,10 0,09 0,09 0,11 0,09 0,22 0,13 0,03 0,13 0,27 0,21 0,26 0,25
Al2O3 1,29 1,41 2,39 1,18 1,67 2,80 2,95 4,99 3,14 3,48 4,62 5,11 1,04 3,58 5,63 4,83 5,46 5,30
FeOta 11,46 13,80 5,65 5,16 8,19 6,42 6,20 7,20 6,89 6,68 6,61 6,86 4,95 6,14 9,39 9,34 9,50 9,41
MnO 0,11 0,14 0,18 0,08 0,13 0,11 0,14 0,12 0,13 0,12 0,12 0,16 0,19 0,16 0,17 0,12 0,13 0,14
MgO 37,01 35,16 38,12 40,47 37,93 29,02 29,43 27,97 29,17 28,91 24,37 26,65 30,29 27,10 21,74 22,25 22,13 22,04
CaO 1,45 0,02 0,21 0,02 0,08 1,72 1,62 1,74 0,88 1,49 5,88 3,02 3,15 4,02 4,14 4,25 6,03 4,81
Na2O 0,21 0,00 0,01 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,07 0,02 0,00 0,03 0,06 0,03 0,28 0,12
K2O 0,32 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,02 0,00 0,00 0,34
P2O5 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,02 0,01 0,03 0,02
Cr2O3 3,45 1,23 0,52 0,77 0,84 0,54 0,55 0,44 0,51 0,51 0,34 0,46 0,07 0,29 0,35 0,28 0,24 0,29
Total 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00
Densidade 3,10
2,90
2,87
2,81
2,84
a: todo FeO calculado como FeOt.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
70
A figura 6.1A mostra o diagrama de isóconas para a reação harzburgito de Hall (1932) versus
serpentinito. Com base nesta figura, observa-se que MgO e SiO2 se encontram no interior das isóconas
de massa, volume e elemento (MnO) constante, o que sugere pouco déficit destes elementos quando
comparado ao hipotético protólito. Já nas figuras 6.1B, 6.1C e 6.1D, que se referem às reações entre o
harzburgito e demais litotipos do CCB, verifica-se que os pontos de SiO2 e MgO se posicionam de
modo afastado das isóconas de constância, sugerindo maior discrepância dos mesmos quando
comparado ao harzburgito de Hall (1932). A tabela 6.2 mostra as variações químicas (% peso)
resultantes da reação harzburgito versus serpentinito, harzburgito versus tremolita-serpentina
granofels, harzburgito versus esteatito e harzburgito versus clorita-tremolita xisto para as reações (9),
(10) e (11). Com base no exposto na tabela, verifica-se que o litotipo que possui menor variação em
termos de SiO2, quando comparado ao harzburgito, é o serpentinito (0 a 0,1%), ao passo que os demais
litotipos do CCB exibem variações de até 0,3%. Em termos de MgO, observa-se que o litotipo do CCB
que possui menor variação é o serpentinito (0 a -0,1%), ao passo que os demais litotipos exibem
variações superiores, na ordem de -0,2 a -0,5%.
Tabela 6.2- Perdas e ganhos (% em peso) para a reação harzburgito (Hall 1932) versus serpentinito, tremolita-
serpentina granofels, esteatito e clorita-tremolita xisto.
Elementos
(% em peso)
Harzburgito (Hall 1932) x
Serpentinito
Harzburgito (Hall 1932) x
Tremolita-serpentina granofels
MnO cte. Massa cte. Volume cte. MnO cte. Massa cte. Volume cte.
SiO2 0 0,1 0,1 0,2 0,3 0,2
TiO2 -0,8 -0,8 -0,8 -0,7 -0,6 -0,6
Al2O3 0 0,3 0,2 1,39 1,7 1,5
FeOt -0,4 -0,3 -0,3 -0,5 -0,4 -0,4
MnO 0 0,2 0,1 0 0,1 0
MgO -0,1 0 0 -0,3 -0,2 -0,2
CaO -0,9 -0,9 -0,9 0 0 0
Cr2O3 -0,8 -0,7 -0,7 -0,9 -0,8 -0,9
Elementos
(% em peso)
Harzburgito (Hall 1932) x Esteatito Harzburgito (Hall 1932) x Clorita-
tremolita xisto
MnO cte. Massa cte. Volume cte. MnO cte. Massa cte. Volume cte.
SiO2 0 0,3 0,2 0 0,3 0,2
TiO2 -0,6 -0,5 -0,5 -0,2 0 -0,1
Al2O3 1 1,8 1,5 2,3 3,1 2,8
FeOt -0,6 -0,4 -0,5 -0,3 -0,2 -0,2
MnO 0 0,4 0,3 0 0,2 0,1
MgO -0,5 -0,3 -0,3 -0,5 -0,4 -0,4
CaO 1 1,7 1,5 1,65 2,3 2
Cr2O3 -0,9 -0,9 -0,9 -0,9 -0,9 -0,9
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
71
Figura 6.1- Diagramas de isóconas de Grant (1986). A: harzburgito (Hall 1932) versus serpentinito. B: harzburgito (Hall 1932) versus tremolita-serpentina granofels. C:
harzburgito (Hall 1932) versus esteatito. D: harzburgito (Hall 1932) versus clorita-tremolita xisto.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
72
De modo geral, as rochas metaultramáficas do CCB registram enriquecimento em SiO2 e
Al2O3, além de empobrecimento em MgO, FeOt, TiO2 e Cr2O3 quando comparadas ao harzburgito de
Hall (1932). Dentre as rochas metaultramáficas que compõem o Corpo Córrego dos Boiadeiros, o
serpentinito se traduz no litotipo que possui os maiores teores de MgO e os menores teores de SiO2, o
que permitiu caracterizá-lo como um litotipo mais similar aos hipotético protólito harburgítico (Hall
1932). A assinatura do serpentinito no diagrama de isóconas de Grant (1986), situada extremamente
próxima às isóconas de massa, volume e elemento constante (Fig. 6.1A), associada a perdas e ganhos
discretos quando comparado ao hipotético protólito (Tabela 6.2) sugere a utilização do serpentinito
como referência para comparação das modificações químicas entre os demais litotipos do CCB.
Portanto, por meio do diagrama de isóconas da reação serpentinito versus tremolita-serpentina
granofels (Fig. 6.2A) é possível observar que SiO2, Al2O3 e TiO2 se encontram acima das isóconas de
massa, volume e elemento constante, o que indica ganho destes elementos por parte do tremolita-
serpentina granofels. Por outro lado MgO, FeOt, e Cr2O3 estão situados abaixo de tais isóconas, o que
sugere perda destes elementos. MnO e CaO seguem o trend das isóconas de massa e volume, adotando
ambos comportamento imóvel nesta reação. De acordo com a tabela 6.3, que mostra os ganhos e
perdas (% em peso) dos elementos supracitados para as equações (9), (10) e (11), a transformação
tremolita-serpentina granofels versus serpentinito envolve alto ganho de Al2O3 (> 1,0%), além de leve
ganho em SiO2 (0,1 a 0,3%) e perca de MgO (-0,1 a -0,2%).
Tabela 6.3- Perdas e ganhos (% em peso) para a reação serpentinito versus tremolita-serpentina granofels.
Elementos
(% em peso)
Serpentinito x Tremolita-
serpentina granofels
Manganês
cte.
Massa
cte.
Volume
cte.
SiO2 0,3 0,1 0,1
TiO2 0,9 0,8 0,7
Al2O3 1,2 1,0 1,0
FeOt -0,1 -0,2 -0,2
MnO 0,0 0,0 0,0
MgO -0,1 -0,2 -0,2
CaO 0,0 0,0 19
Cr2O3 -0,3 -0,4 -0,4
Com base no diagrama de isóconas para a reação serpentinito versus esteatito (Fig. 6.2B),
observa-se que os elementos SiO2, Al2O3, TiO2 e CaO se encontram acima das isóconas de massa e
volume, o que sugere ganho destes elementos no esteatito. Por outro lado, os elementos MgO, FeOt e
Cr2O3 se encontram no campo oposto do diagrama, configurando perda no litotipo esteatito. De acordo
com a tabela 6.4, que mostra ganhos e perdas para as equações (9), (10) e (11), as variações químicas
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
73
para todos os elementos são moderadas a altas, com destaque para o elevado ganho de Al2O3 e CaO
(ambos acima de 0,8% em peso), além de ganho de sílica (até 0,2% em peso) e moderada perda de
MgO (-0,3 a -0,4%).
Figura 6.2- Diagramas de isóconas de Grant (1986). A: serpentinito versus tremolita-serpentina granofels. B:
serpentinito versus esteatito. C: serpentinito versus clorita-tremolita xisto.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
74
Tabela 6.4- Perdas e ganhos (% em peso) para a reação serpentinito versus esteatito.
Elementos
(% em peso)
Serpentinito x Esteatito
Manganês
cte.
Massa
cte.
Volume
cte.
SiO2 0,0 0,2 0,1
TiO2 1,1 1,6 1,5
Al2O3 0,8 1,1 1,0
FeOt -0,4 -0,2 -0,2
MnO 0,0 0,1 0,2
MgO -0,4 -0,3 -0,3
CaO 1,0 1,3 1,6
Cr2O3 -0,7 -0,6 -0,6
A figura 6.1C mostra o diagrama de isóconas para a reação serpentinito versus clorita-
tremolita xisto. Por meio desta figura observa-se que elementos como SiO2, Al2O3, TiO2 e CaO se
situam acima das isóconas de massa e volume, logo, são mais concentrados no litotipo
metassomatizado. De modo contrário, MgO se encontra no campo oposto do diagrama, que por sua
vez sugere perda deste no clorita-tremolita xisto. MnO e FeOt se posicionam imediatamente acima das
isóconas de massa e volume constante, o que sugere constância destes elementos em um hipotético
processo de transformação entre os litotipos. Com base na tabela 6.5, que ilustra os valores de perdas e
ganhos entre a reação serpentinito versus clorita-tremolita xisto, nota-se ganho acentuado em Al2O3,
TiO2 e CaO (acima de 1,65% em peso) e discreto de SiO2 (0,1%). Além disso, a reação exibe perdas
moderadas de MgO (-0,4%).
Tabela 6.5- Perdas e ganhos (% em peso) para a reação serpentinito versus clorita-tremolita xisto.
Elementos
em peso (%)
Serpentinito x Clorita-tremolita
xisto
Manganês
cte.
Massa
cte.
Volume
cte.
SiO2 0,0 0,1 0,1
TiO2 4,0 3,8 3,1
Al2O3 1,9 2,1 2,1
FeOt 0,0 0,1 0,1
MnO 0,0 0,2 0,1
MgO -0,4 -0,4 -0,4
CaO 1,65 2,3 2,0
Cr2O3 -0,7 -0,7 -0,7
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
75
6.3- BALANÇO DE MASSA ENTRE ROCHA E SOLOS
Neste item serão calculadas as perdas e ganhos de componentes químicos resultantes do
processo de alteração intempérica a que foram submetidos os serpentinitos do Corpo Córrego dos
Boiadeiros, para verificar se elementos economicamente importantes com os do platinoides, níquel,
cromo, cobalto, dentre outros, poderiam se enriquecer residualmente durante o intemperismo.
O estudo de balanço de massa entre rochas e solos baseou-se no método de Millot & Bonifas
(1955). O método de Millot & Bonifas (1955), também denominado por Cálculo Isovolumétrico,
baseia-se na premissa de que se o material alterado se mantém com características texturais e
estruturais relativamente intactas após o processo de modificação, isto é, a variação de volume entre
termos preservados e alterados é nula. Segundo estes autores, com a conservação do volume entre
termos preservados e alterados, é possível calcular a quantidade (em peso) de cada elemento químico
de um solo ou saprólito e compará-lo a quantidade do mesmo elemento em uma rocha sã.
Para Millot & Bonifas (1955), o cálculo isovolumétrico para perdas e ganhos de elementos
químicos entre rochas sãs e solos derivados de tais rochas se dá pela seguinte equação:
t% = 100[(da.xa/do.xo) – 1] (12)
Onde:
t%: taxa de mobilidade de um determinado elemento;
da: densidade do produto de alteração;
xa: teor do elemento químico no produto de alteração;
do: densidade do material original.
xo: teor do elemento químico no material original
Nota-se que o valor t define, em termos de percentagem, o ganho (quando positivo) ou perda
(negativo) dos elementos químicos dos estágios de alteração com relação ao seu material precursor.
6.3.1- Resultados
A tabela 6.6 mostra as composições químicas do serpentinito de referência e dos solos
pertencentes ao perfil pedogenético derivados desta rocha. A descrição morfológica e mineralógica
dos horizontes do perfil pedogenético analisado consta no capítulo 3.
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
76
Neste estudo seguiu-se a nomenclatura descrita por Lacerda et al. (2002) para os horizontes
pedogenéticos analisados, a saber da base para o topo, Horizonte R (fácies rocha sã) ou serpentinito
propriamente dito, Horizonte C (fácies alterito) ou saprólito, Horizonte B (fácies de transição) e
Horizonte A (fácies sólum). Os horizontes pedogenéticos foram comparados tendo-se como base o
material de origem, neste caso o Horizonte R (fácies rocha sã).
Tabela 6.6- Composição química de elementos maiores (% em peso) traços (ppm) e terras raras (ppm) dos
horizontes pedogenéticos e do litotipo de referência (Horizonte R) e suas densidades.
Horizonte R
(fácies rocha
sã)
Horizonte C
(fácies
alterito)
Horizonte B
(fácies de
transição)
Horizonte A
(fácies sólum)
SiO2 45,76 53,03 21,77 3,81
TiO2 0,08 0,17 0,66 0,40
Al2O3 2,07 5,15 16,08 20,47
Fe2O3 5,44 11,23 42,89 52,96
MnO 0,16 0,16 0,79 0,61
MgO 33,02 21,59 3,35 0,28
CaO 0,18 0,02 0,05 0,01
Na2O 0,01 <0,01 <0,01 <0,01
K2O <0,01 <0,01 0,08 <0,01
P2O5 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01
Cr2O3 0,455 0,624 0,686 3,845
LOIa 12,2 7,5 13,2 17,0
Total 99,43 99,59 99,71 99,72
Ni 529 1000 949 2630
Co 89,5 156,9 924,9 942,3
V 70 140 256 309
Aub 9 4 10 3
Ptb 4 11 12 4
La 0,7 1,3 13,7 8,6
Ce 0,6 2,0 10,8 12,6
Pr 0,08 0,36 3,66 2,60
Nd 0,4 1,7 14,9 11,5
Sm 0,08 0,37 2,73 2,77
Eu 0,04 0,09 1,09 0,65
Gd 0,16 0,47 2,45 2,36
Tb 0,03 0,09 0,43 0,42
Dy 0,24 0,74 2,69 2,41
Ho 0,05 0,16 0,57 0,54
Er 0,15 0,60 1,88 1,73
Tm 0,02 0,09 0,34 0,27
Yb 0,18 0,71 2,25 2,01
Lu 0,03 0,11 0,37 0,32
Densidade
(g/cm³) 2,8 2,11 1,64 1,76
<: valor abaixo do limite de detecção. a: Loss of Ignition, ou perda ao fogo.
b: valores em ppb.
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
77
Por meio da equação Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte C (fácies alterito)
observa-se ganho considerável de TiO2, Al2O3 e Fe2O3, além de ganho discreto de Cr2O3 por parte do
Horizonte C, ao passo que SiO2, MnO, MgO e CaO possuem concentrações menores neste horizonte
(Fig. 6.3A). No que tange os elementos traços (Fig. 6.4A), nota-se enriquecimento em todos os
elementos a exceção do Au, o qual se encontra em menor concentração na fácies alterito. Com relação
aos elementos terras raras, é verificado enriquecimento em todos os elementos analisados por parte do
Horizonte C (Fig. 6.5A). Os maiores teores observados se referem ao Pr, Sm e Tm, enquanto La e Eu
exibem, respectivamente, as menores concentrações.
Figura 6.3- Diagramas de perdas e ganhos do Cálculo Isovolumétrico de Millot & Bonifas (1955) para os
elementos maiores. A: Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte C (fácies alterito). B: Horizonte R (fácies
rocha sã) versus Horizonte B (fácies de transição). C) Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte A (fácies
sólum).
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
78
Na reação Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte B (fácies de transição) verifica-se
novamente ganho em TiO2, Al2O3 e Fe2O3 e perdas de SiO2, MgO e CaO (Fig. 6.3B). Observa-se,
porém, inversão nos comportamentos de MnO e Cr2O3, os quais exibem, respectivamente, ganho e
perda no Horizonte B, embora a perda de Cr2O3 seja praticamente nula. Com relação aos elementos
traços, verifica-se novamente que apenas Au se encontra menos enriquecido na fácies de transição,
enquanto os demais elementos exibem ganho neste horizonte (Fig. 6.4B). Além disso, há um ganho
exponencial de Co a partir deste horizonte, com teor em cerca de 500% superior ao horizonte R. No
que se refere aos ETR (Fig. 6.5B), há o ganho, invariavelmente, de todos os elementos analisados.
Nota-se ainda que os ganhos de ETRL são superiores quando comparados aos ganhos dos ETRP.
Figura 6.4- Diagramas de perdas e ganhos do Cálculo Isovolumétrico de Millot & Bonifas (1955) para os
elementos traços. A: Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte C (fácies alterito). B: Horizonte R (fácies
rocha sã) versus Horizonte B (fácies de transição). C) Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte A (fácies
sólum).
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
79
Por meio da reação Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte A (fácies sólum) observa-
se que o comportamento de todos os elementos maiores, a exceção do Cr2O3, permanece semelhante
ao horizonte subjacente C (Fig. 6.3C). O Cr2O3, por sua vez, possui comportamento peculiar quando
comparado aos demais elementos. Uma vez que os elementos exibem ganhos e perdas bem definidas
em todo o perfil pedogenético, o Cr2O3 se mantém de certo modo imóvel nas porções basais do perfil e
exibe ganho exponencial no topo do mesmo. O padrão de distribuição dos elementos traço (Fig. 6.4C)
diferencia-se do padrão do horizonte subjacente devido ao ganho de Ni e perda de Pt. O padrão de
elementos terras raras (Fig. 6.5C) é semelhante ao padrão de distribuição do horizonte subjacente, uma
vez que há acentuado ganho de ETRL em detrimento aos ETRP.
Figura 6.5- Diagramas de perdas e ganhos do Cálculo Isovolumétrico de Millot & Bonifas (1955) para os
elementos terras raras. A: Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte C (fácies alterito). B: Horizonte R
(fácies rocha sã) versus Horizonte B (fácies de transição). C) Horizonte R (fácies rocha sã) versus Horizonte A
(fácies sólum).
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
80
CAPÍTULO 7
DISCUSSÕES
7.1- GEOQUÍMICA E GÊNESE DO CORPO CÓRREGO DOS BOIADEIROS
No que tange as características químicas das rochas metaultramáficas do Corpo Córrego dos
Boiadeiros, nota-se teores de SiO2 relativamente altos para rochas de composição ultramáfica.
Segundo Roeser (1987), a grande participação de SiO2 na composição química destes litotipos se deve
à adição deste elemento a partir de processos metassomáticos, ou então à retirada de MgO do sistema
junto ao fluido aquoso circulante. Este comportamento geoquímico também é citado por Veiga (2011)
em rochas metaultramáficas situadas na Folha Mariana 1:100.000. A remobilização desse e de outros
elementos como CaO e Al2O3, dificultam a inserção de algumas amostras nos parâmetros das suítes
komatiíticas propostas por Viljoen & Viljoen (1969) e Arndt & Nisbet (1982). Arndt (1994) explica
que a dificuldade se deve as diferentes taxas de mobilidade entre CaO e Al2O3 durante o processo
metassomático.
Entretanto, a caracterização petrológica e geoquímica do protólito das rochas metaultramáficas
se torna possível por meio dos diagramas propostos por Jensen (1976), Viljoen & Viljoen (1969) e
Hallberg (1985). Segundo os parâmetros propostos por Viljoen & Viljoen (1969) e Jensen (1976), as
rochas metaultramáficas do CCB se assemelham quimicamente a peridotitos de composição
komatiítica. Com base nos gráficos de Hallberg (1985), sugere-se que o ambiente de formação do
protólito destas rochas esteja relacionado ao campo de interseção entre os komatiitos cumuláticos
(CK) e os sills acamadados de alto magnésio (LMS), ambos relacionados a um ambiente anorogênico.
Em algumas seções delgadas são observadas texturas blastocumuláticas (vide capítulo 3) indicativas
de cristalização do protólito em uma câmara magmática estável, o que corrobora as interpretações
geradas pelos diagramas supracitados. No diagrama de ambiência tectônica de cromititos de Irvine
(1967) (vide capítulo 4), nota-se que as cromitas pertencentes aos metaultramafitos do CCB plotam no
campo das cromititos estratiformes, o que também sugere que estas rochas estejam associadas a um
ambiente de formação anorogênico.
O padrão de fracionamento ETR destas rochas, consideravelmente semelhante ao padrão
condrítico de Evensen et al. (1978), sugere que os metaultramafitos do CCB tenham se originado a
partir da fusão de um manto primitivo pouco diferenciado. As razões La/YbN inferiores a 1 em
algumas amostras sugerem ainda que a fonte mantélica era empobrecida em ETRL. Em contrapartida,
litotipos considerados mais metassomatizados, a saber, esteatito e clorita-tremolita xisto exibem
padrões de distribuição de ETR consideravelmente mais altos do que o condrito de Evensen et al.
(1978). Segundo Fowler et al. (1983), a ação conjunta de processos metassomáticos associados a
Fernandes V. M. T. 2016. Petrogênese e geoquímica de rochas metaultramáficas e metamáficas do Corpo ...
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fluidos hidrotermais são importantes mecanismos de remobilização e enriquecimento de ETR em
rochas metaultramáficas. Este comportamento de ETR também foi verificado por Veiga (2011) em
rochas metaultramáficas metassomatizadas, a saber, talco xistos, situadas na região da Folha Mariana
1:100.000. No entanto, ao se comparar o conjunto litológico metaultramáfico do CCB a litotipos
ultramáficos estudados por outros autores, observa-se que as rochas do CCB se assemelham, em
termos de assinatura dos ETR, aos litotipos intrusivos de grandes complexos acamadados tais quais
Bushveld (Frey et al. 1971) e Stillwater (Jackson 1967).
Com base nos diagramas propostos por Irvine & Baragar (1971), Jensen (1976) e Le Bas et al.
(1986), as rochas metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros pertencem à série subalcalina e se
assemelham geoquimicamente às rochas de composição tholeiítica de alto Mg, à exceção de uma
amostra que plota no campo dos basaltos calcioalcalinos. Devido ao alto teor de magnésio, não é
possível caracterizar as rochas metamáficas como tholeiiticas ou calcioalcalinas, porque elas plotam
próximas ao vértice MgO.
Com base nos diagramas de Pearce et al. (1977) e Meschede (1986), sugere-se que o protólito
ígneo dessas rochas tenha sido gerado em um ambiente geológico similar aos basaltos de cadeias
oceânicas, ou seja, os MORB. Por conseguinte, é possível que estas rochas sejam geneticamente
associadas a um ambiente tectônico distensivo, isto é, anorogênico.
Em termos de ETR, o padrão de fracionamento semelhante ao padrão condrítico de Evensen et
al. (1978) sugere que as rochas metamáficas do CCB tenham sido oriundas da fusão de um manto
primitivo, pouco diferenciado. Além disso, pronunciadas anomalias positivas do elemento európio no
padrão de ETR indica a cristalização de plagioclásio neste litotipo.
Ao se comparar a assinatura dos ETR dos termos metamáficos do CCB com litotipos
previamente estudados por outros autores, verifica-se que os termos metamáficos do CCB se
assemelham, em termos de assinatura ETR, aos termos metaultramáficos do CCB e aos litotipos
pertencentes a complexos ígneos intrusivos como os de Bushveld (Frey et al., 1971) e Stillwater
(Jackson 1967).
Portanto, as similaridades geoquímicas, tais quais os padrões de assinatura dos ETR, bem
como a mesma ambiência geológica, em um contexto anorogênico, permite interpretar uma
cogeneticidade dos protólitos das rochas metaultramáficas e metamáficas pertencentes ao Corpo
Córrego dos Boiadeiros. Embora tema de estudo (Costa et al. 1992, Costa 1995), a cogeneticidade
entre os termos máficos e ultramáficos era ponto de discussão até o presente, devido à ausência de
dados geoquímicos, sobretudo no que tange às assinaturas dos ETR, que embasassem esta
interpretação. Por fim, é provável que o CCB esteja associado à abertura da bacia Rio das Velhas,
configurando um corpo intrusivo disposto nas porções basais deste greenstone belt, conforme sugerido
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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pelos estudos de Gair (1962), Pomerene (1964), Dorr (1969), Herz (1978), Costa (1995) e Zuchetti &
Baltazar (2000).
7.2- METAMORFISMO NO CORPO CÓRREGO DOS BOIADEIROS
Os serpentinitos do CCB são constituídos pela associação mineral serpentina + magnetita.
Segundo Best (1982), a expressiva predominância de serpentina neste litotipo pode ser resultante da
hidratação de olivina e inserção de SiO2 no fluido aquoso, conforme a seguinte reação:
3 Olivina + SiO2 + 4 H2O → 2 Serpentina (1)
De acordo com Coleman (1977) a serpentina pode ser oriunda não somente a partir da
hidratação de olivina, mas também a partir da hidratação de ortopiroxênio, por meio da seguinte
reação:
Olivina + Enstatita + H2O → Serpentina (2)
Estas reações caracterizam o processo de serpentinização em rochas ultramáficas (como por
exemplo, dunitos e harzburgitos), acompanhado ou não de entrada de SiO2 em fluidos aquosos
circulantes advindo de rochas encaixantes mais ricas em sílica. Segundo Coleman (1977) e Best
(1982), estas reações se desenvolvem no intervalo da fácies xisto verde. Bucher & Grapes (2011)
elucidam que nas reações citadas acima é comum que haja principalmente o consumo do componente
forsterítico (i.e magnesiano) das olivinas. O componente faialítico (i.e ferroso), por sua vez, é
responsável pela origem de magnetita, também em condições metamórficas de fácies xisto verde,
conforme a reação:
3 Faialita + 2 H2O → 2 Magnetita + 3 SiO2aquoso + 2H2 (3)
Segundo Bucher & Grapes (2011), todo o SiO2 liberado em meio aquoso como produto da
reação (3) é consumido na reação (1), dando origem à serpentina a partir do componente forsterítico
da olivina. Ainda de acordo com os autores supracitados, a magnetita gerada pela reação (3) tende a se
nuclear em torno de cromita primária, como é amplamente observado no capítulo 4.6.
Em grande parte dos afloramentos de serpentinito expostos nas bancadas da mineradora
Pedras Congonhas são observados veios compostos por crisotila com espessura milimétrica a
centimétrica. Bucher & Grapes (2011) descrevem a formação da crisotila em condições metamórficas
de fácies sub-xisto verde, em temperaturas inferiores às requeridas para as reações (1), (2) e (3).
Segundo esses autores, a crisotila formar-se-ia no intervalo de temperatura de 250º a 300ºC por meio
da reação:
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Antigorita + 3 Brucita → 17 Crisotila (4)
O esteatito é composto basicamente pela associação mineral talco + carbonato (magnesita)
além de pequenos teores de serpentina e tremolita (< 5%). Bucher & Grapes (2011) descrevam a
formação de talco a partir de olivina segundo a reação abaixo:
3 Forsterita + 5SiO2aquoso + H2O → 2 Talco (5)
No entanto, é mais provável que, no contexto do CCB, o esteatito tenha sido gerado a partir do
próprio serpentinito, pois, em escala de afloramento, é comum observar que o esteatito ocorre
entremeado ao serpentinito nas porções mais cisalhadas do CCB. Segundo Winkler (1977), o processo
que descreve a talcificação do serpentinito inclui ainda a participação de fluidos como o CO2,
conforme elucidado pela reação abaixo:
2 Serpentina + 3CO2 → Talco + 3 Magnesita + 3 H2O (6)
O tremolita-serpentina granofels é caracterizado pela associação mineral serpentina +
tremolita ± talco. Em algumas amostras também ocorre Mg-clorita em quantidades inferiores a 10%
em volume. Segundo Bucher & Grapes (2011), no sistema químico CMSH a formação da tremolita
pode ocorrer pela alteração do piroxênio primário do protólito ultramáfico, aproximadamente no limite
superior da fácies xisto verde (em torno de 500ºC). Entretanto, a adição de Ca carreado por fluidos
conduzida por zonas de cisalhamento, ou condutos, pode também ser um fator formador da tremolita
encontrada neste litotipo. A origem da serpentina pode ser explicada a partir da hidratação de olivina e
inserção de SiO2 no fluido aquoso, segundo a reação (1). Ademais, a preservação de texturas
reliquiares do protólito ultramáfico nestas rochas (vide capítulo 3.2.1) pode também indicar que o
metamorfismo não tenha excedido fácies anfibolito, além de sugerir que a deformação fora incipiente
em algumas porções do CCB.
O clorita-tremolita xisto é constituído pela associação mineral tremolita + Mg-clorita ± talco ±
flogopita. Serpentina pode ocorrer em quantidades não superiores a 5%. Este litotipo é encontrado
invariavelmente nos testemunhos de sondagem mais profundos em proximidade aos litotipos
encaixantes do corpo (isto é, próximos aos xistos pelíticos do Grupo Nova Lima). A ocorrência de
flogopita neste litotipo pode estar associada à migração do K advindo das rochas encaixantes por meio
de fluidos hidrotermais conduzidos por zonas de cisalhamento. Segundo Evans (1977), a geração da
clorita em rochas metaultramáficas pode ser explicada pela simples percolação de fluidos hidrotermais
em baixas temperaturas (em torno de 450ºC) a partir de um protólito ultramáfico que contenha
alumínio em sua composição, como por exemplo:
Olivina + Enstatita + Espinélio + 4 H2O → Mg-clorita (7)
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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Contudo, dado o fato que o clorita-tremolita xisto ocorre em contato com as encaixantes
xistosas do CCB, é mais provável que o Al tenha migrado junto ao K por meio de fluidos hidrotermais
conduzidos por zonas de cisalhamento, dando origem às cloritas deste litotipo. A origem do talco pode
ser expressa como produto das reações (5) ou (6). Como não foi observada a presença de carbonato
(magnesita) neste litotipo, é provável que a reação (5) tenha ocorrido para geração de talco. A
formação da tremolita pode ter-se dado a partir da migração de Ca junto aos demais elementos
advindos das rochas encaixantes.
O representante metamáfico, clinozoisita-actinolita granofels, é composto pela associação
actinolita + clinozoisita ± clorita ± plagioclásio (albita). Quartzo é encontrado em algumas amostras
não ultrapassando 5% da moda. Esses minerais compõem a associação característica de rochas
metamórficas de protólito máfico (sistema NCMASH) descrita para fácies xisto verde (Bucher & Frey
1994, Bucher & Grapes 2011). Segundo Bucher & Grapes (2011) a geração da associação mineral
observada pode estar relacionada tanto à transição da fácies sub-xisto verde para xisto verde em um
metamorfismo progressivo, quanto ao processo de hidratação de uma rocha de composição máfica.
Costa (1995) interpreta o protólito das rochas metamáficas do CCB como sendo um gabro, portanto
constituído da associação mineral primária piroxênio + plagioclásio. Segundo Bucher & Grapes
(2011), a hidratação da associação primária piroxênio + plagioclásio, em condições metamórficas de
fácies xisto verde, ocasionaria uma série de reações contínuas, descritas abaixo:
Clinopiroxênio + Ortopiroxênio + Plagioclásio (Anortita) + H2O → Hornblenda (8)
Ao desmembrar o produto hornblenda nos seus componentes tschermakita e edenita, têm-se ao
fim, respectivamente:
(Tschermakita) + 22 H2O → 7 Clorita + 13 Tremolita + 12 Clinozoisita + 14 Quartzo (9)
(Edenita) + Quartzo → Albita + Tremolita (10)
De acordo com Bucher & Grapes (2011), concomitantemente às reações supracitadas, é
comum que o plagioclásio remanescente da reação (8) torne-se gradualmente mais sódico.
A amostra FS3-C13-48m é interessante do ponto de vista petrográfico, pois possui epidoto ss.
e grande quantidade de carbonato. Bucher & Grapes (2011) descrevem a ocorrência de carbonatos em
rochas metamáficas de fácies xisto verde como produto da reação abaixo:
2 Clinozoisita + 3 Actinolita + 10 CO2 + 8H2O → 3 Clorita + 10 Calcita + 21 Quartzo (11)
No que tange à petrogênese de rochas metamáficas, o campo de estabilidade da fácies xisto
verde é definido, dentre outros aspectos, pela composição química do plagioclásio (Bucher & Frey
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1994, Bucher & Grapes 2011). Segundo estes autores, em rochas metamáficas a fácies xisto verde é
caracterizada pela estabilidade da albita com até An10, ao passo que a passagem para a fácies anfibolito
é marcada por sua substituição por oligoclásio com An17 – 20. A este intervalo composicional descrito
acima, dá-se o nome Isógrada do Oligoclásio. Como o plagioclásio analisado no clinozoisita-actinolita
granofels possui teores de anortita invariavelmente inferiores a An5 (vide capítulo 4.5) deduz-se,
portanto, que a rocha é de fácies xisto verde, o que coincide com o campo de estabilidade das demais
associações minerais observadas para as rochas do Corpo Córrego dos Boiadeiros.
As rochas metultramáficas e metamáficas do Corpo Córrego dos Boiadeiros apresentam
evidências de que o metamorfismo atuante neste corpo tenha sido associado a processos
metassomáticos. As paragêneses minerais hidratadas sugerem que o processo metamórfico no CCB
tenha sido assistido por fluidos hidrotermais conduzidos por zonas cisalhadas, ao passo que as
variações nos teores de elementos químicos como SiO2 e MgO sugerem migração destes nos fluidos
mobilizados no metassomatismo. De modo geral, porém, verifica-se que as associações minerais
encontradas nos litotipos do CCB indicam que o pico metamórfico se aproximou do limite superior da
fácies xisto verde. As texturas reliquiares como blastocumuláticas sugerem a preservação de algumas
características originais do protólito em porções mais preservadas da deformação. Os veios de crisotila
sugerem um evento tardio em condições da zona de transição entre a fácies sub-xisto verde e xisto
verde.
7.3- BALANÇO DE MASSA E EVOLUÇÃO PEDOGENÉTICA
Em termos de elementos maiores, a evolução química do manto de intemperismo associado às
rochas metaultramáficas indica um ganho progressivo de elementos como Fe2O3, Al2O3 e um
decréscimo gradual de MgO e SiO2 da base para o topo do perfil. De acordo com Silva & Oliveira
(1995), este comportamento representa a mais típica evolução pedogenética em solos de composição
ultramáfica. Esta variação química é corroborada pelos difratogramas de Raios-X, os quais mostram o
aparecimento de hidróxidos de Fe e Al, a saber, de goethita e gibbsita e o desaparecimento de minerais
magnesianos como antigorita (serpentina) e talco da base para o topo do perfil. O comportamento
peculiar do Cr2O3 no manto de intemperismo estudado é similar ao descrito por autores como Hotz
(1964), Rabenhorst et al. (1982) e Gough et al. (1989) para solos derivados de rochas ultramáficas em
diversas regiões. De acordo com estes autores e com o exposto nesta dissertação, a concentração de
Cr2O3 tipicamente aumenta da base para o topo do perfil pedogenético. Oze et al. (2004) sugerem que
a acumulação de Cr2O3 em solos ultramáficos se deve à concentração de fases ricas em cromo
resistentes ao intemperismo como a cromita. Esta observação é confirmada pelo observado no padrão
de DRX, o qual mostra a presença da cromita no horizonte A (fácies Solum), que é o horizonte mais
enriquecido em Cr2O3.
Contribuições às Ciências da Terra – Série M, vol.75, 97p. 2016
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Em termos de elementos traços, observou-se um enriquecimento em níquel no manto de
intemperismo. Oliveira et al. (1992) afirmam que este enriquecimento pode estar relacionado à
acumulação deste elemento nas estruturas químicas de serpentinas e goethita durante o processo de
intemperismo da rocha ultramáfica em condições oxidantes. O ganho constante de vanádio em mantos
de intemperismo derivado de rochas ultramáficas, como o aqui estudado, é descrito por Kabata-
Pendias (2011) como resultante da acumulação deste elemento na estrutura de hidróxidos de ferro.
Cobalto exibe comportamento de ganho em todo o perfil pedogenético, culminando com ganhos
próximos a 500% nas fácies de Transição (Horizonte B) e Sólum (Horizonte A). De acordo com
McKenzie (1972) este comportamento está associado à sorção de Co ou à substituição parcial de Mn
por Co na estrutura de óxidos de ferro e manganês. Platina exibe moderada a alta concentração na base
do manto de intemperismo, porém ocorre desfalcada nas porções superiores do perfil. Este padrão de
comportamento também é observado por Traoré et al. (2008) e Ndjigui & Bilong (2010) em outros
solos de composição ultramáfica. A característica concentração deste elemento na base do perfil
pedogenético se deve à sua precipitação como ligas metálicas associadas aos óxidos de Fe (Bowles
1986, Bowles et al. 1994, Wimpenny et al. 2007). Embora não seja consenso entre os autores, o
empobrecimento deste elemento nas porções superiores do perfil se deve provavelmente a processos
naturais de solubilização e remobilização em condições oxidantes de intemperismo.
No que tange os elementos terras raras (ETR), são observadas concentrações relativamente
elevadas em todo o perfil pedogenético e notadamente um maior enriquecimento dos Elementos
Terras Raras Leves sobre os Elementos Terras Raras Pesados. O mesmo padrão de fracionamento é
descrito por Braun et al. (1998) em solos lateríticos. A variação do somatório dos ETR de 2,76 ppm no
protólito, até 48,78 ppm no horizonte mais superior do manto de intemperismo indica que os ETR
permaneceram relativamente imóveis durante o processo de pedogênese.
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CAPÍTULO 8
CONCLUSÕES
Com base nos dados de campo, petrológicos, de química mineral, geoquímicos e balanço de
massa é possível salientar as seguintes conclusões:
O Corpo Córrego dos Boiadeiros (CCB) é composto por uma associação de rochas
metaultramáficas e, subordinadamente, metamáficas. Como principal rocha metaultramáfica tem-se
serpentinito. Esteatito (ou talco-xisto quando foliado), tremolita-serpentina granofels e clorita-
tremolita xisto são quantitativamente subordinados. Clinozoisita-actinolita granofels é o litotipo
correspondente à composição máfica.
Os protólitos ígneos ultramáficos e máficos deste corpo evidenciam assinaturas geoquímicas
similares em termos, por exemplo, de ambiência e ETR, o que sustenta a conclusão de que são
cogenéticos. Esta é uma contribuição relevante no contexto geológico do CCB, pois há discussões na
literatura sobre a possibilidade das rochas metamáficas, que se encontram principalmente na borda do
corpo, serem de um magmatismo mais jovem.
A formação do protólito destas rochas está associada a um ambiente anorogênico, tal qual é
sugerido para o greenstone belt (ou Supergrupo) Rio das Velhas. Portanto, postula-se que o Corpo
Córrego dos Boiadeiros represente uma porção intrusiva do magmatismo komatiítico do Grupo Nova
Lima. Por conseguinte, opta-se neste trabalho por se manter o CCB posicionado estratigraficamente no
Grupo Nova Lima e, consequentemente, do Supergrupo Rio das Velhas, haja vista que não existem
argumentos sólidos para dissociar o CCB deste contexto. Estudos geocronológicos como U-Pb em
zircão nas rochas metamáficas ou Re-Os em sulfetos primários das rochas metaultramáficas se fazem
necessários para corroborar este posicionamento estratigráfico do CCB.
O Corpo Córrego dos Boiadeiros se encontra metamorfizado em fácies xisto verde. As
associações minerais do serpentinito (serpentina + magnetita), esteatito (talco + carbonato), tremolita-
serpentina granofels (serpentina + tremolita ± talco), clorita-tremolita xisto (tremolita + clorita ± talco
± flogopita) e clinozoisita-actinolita granofels (actinolita + clinozoisita ± clorita ± albita) indicam que
as temperaturas requeridas no processo metamórfico não foram superiores a 500ºC.
Veios de crisotila indicam um evento metamórfico tardio no CCB, este em temperaturas entre
250º a 300ºC, em condições de fácies sub-xisto verde.
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As paragêneses minerais hidratadas sugerem que o metamorfismo no CCB foi assistido por
fluidos hidrotermais, associados a um processo de metassomatismo. O metassomatismo no CCB é
evidenciado por discrepâncias nas composições químicas das rochas, sobretudo no acréscimo dos
teores de SiO2 e decréscimo de teores de MgO, quando comparado a litotipos ultramáficos não
metassomatizados.
No que tange os recursos minerais, destaca-se a extração do material serpentinito como
produto para indústria siderúrgica e civil pela mineradora Pedras Congonhas. Elementos metálicos
como Fe, Ni, Co, V e Cr são encontrados em concentrações consideráveis nos mantos de
intemperismo derivados dos metaultramafitos do CCB. Todavia, o adensamento da malha de
amostragem se faz necessário para a definição de eventuais ocorrências economicamente viáveis
destes elementos na região do CCB.
O estudo petrogenético e geoquímico do CCB pode servir como base de comparação e
correlação para estudos de outros corpos máfico-ultramáficos situados na região do Quadrilátero
Ferrífero, com vias ao entendimento da origem e evolução do greenstone belt Rio das Velhas e do seu
significado no contexto evolutivo da porção meridional do Cráton Sâo Francisco.
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Anexos
Anexo I – Tabela contendo a localização geográfica e denominação dos
litotipos estudados
Anexo II – Tabela contendo a descrição das variações litológicas em função
da profundidade dos furos de sonda
Anexo III – Lista de abreviaturas de Minerais
Anexo IV – Tabela contendo a análise modal das lâminas delgadas deste
estudo
Anexo V – Tabela com dados de MEV-EDS
Anexo I
Tabela contendo a localização geográfica e denominação dos
litotipos estudados
Furos de sonda
Ponto Coordenadas
Litologia aflorante Em Nm
F2 617332 7775164 Serpentinito
F3 617510 7775135 Serpentinito
F5 617115 7775135 Serpentinito
F6 617301 7775535 Serpentinito
F7 617515 7775530 Tremolita-serpentina granofels
F8 617710 7775530 Serpentinito
F9 617910 7775533 Serpentinito
F10 617110 7775930 Clinozoisita-actinolita granofels
F11 617310 7775930 Tremolita-serpentina granofels
F12 617510 7775930 Serpentinito
F14 617920 7775930 Serpentinito
F16 617323 7776333 Serpentinito
F17 617525 7776335 Serpentinito
F18 617718 7776331 Serpentinito
F20 617117 7776334 Clinozoisita-actinolita granofels
F21 617288 7776728 Tremolita-serpentina granofels
F22 617485 7776718 Tremolita-serpentina granofels
F23 617750 7776703 Serpentinito
F24 617907 7776724 Tremolita-serpentina granofels
F25 618114 7776724 Clinozoisita-actinolita granofels
F26 617486 7777131 Serpentinito
F27 617660 7777105 Serpentinito
F28 617924 7777067 Serpentinito
F30 617748 7777393 Serpentinito
F31 618012 7777361 Serpentinito
F32 618221 7777414 Clinozoisita-actinolita granofels
F33 617644 7777863 Serpentinito
F34 617883 7777984 Serpentinito
F35 617951 7778052 Serpentinito
F2a 617217 7775304 Serpentinito
F4a 617217 7775058 Serpentinito
F5b 617089 7775332 Serpentinito
F9a 617450 7775075 Tremolita-serpentina granofels
F10a 617650 7775250 Tremolita-serpentina granofels
Anexo I
Tabela contendo a localização geográfica e denominação dos
litotipos estudados
Afloramentos
Ponto Coordenadas
Litologia Em Nm
1 616820 7775795 Serpentinito
2 616968 7775740 Serpentinito
3 616882 7775519 Serpentinito
4 616441 7775955 Xisto Grupo Nova Lima
5 616726 7775932 Clinozoisita-actinolita granofels
6 616607 7775425 Quartzito Formação Moeda
7 616615 7775075 Quartzito Formação Moeda
8 616856 7774704 Quartzito Formação Moeda
9 617127 7774183 Quartzito Formação Moeda
10 617517 7773810 Quartzito Formação Moeda
11 617154 7773442 Quartzito Formação Moeda
12 618004 7773912 Xisto Grupo Nova Lima
13 617954 7774400 Xisto Grupo Nova Lima
14 618179 7774991 Clinozoisita-actinolita granofels
15 617896 7775214 Esteatito
16 618296 7775678 Esteatito
17 618412 7776448 Clinozoisita-actinolita granofels
18 616697 7776231 Serpentinito
19 616752 7776588 Esteatito
20 618332 7776439 Clinozoisita-actinolita granofels
21 618316 7777753 Serpentinito
22 617991 7778347 Serpentinito
23 617643 7778508 Serpentinito
24 617188 7778511 Esteatito
25 616657 7778716 Xisto Grupo Nova Lima
26 616314 7777575 Xisto Grupo Nova Lima
27 616873 7778937 Xisto Grupo Nova Lima
28 616312 7778845 Xisto Grupo Nova Lima
29 618567 7777422 Clinozoisita-actinolita granofels
30 618763 7777955 Xisto Grupo Nova Lima
Anexo I
Tabela contendo a localização geográfica e denominação dos
litotipos estudados
Afloramentos (continuação)
Ponto Coordenadas
Litologia Em Nm
31 618741 7778601 Xisto Grupo Nova Lima
32 618810 7779076 Xisto Grupo Nova Lima
33 618145 7775925 Esteatito
34 616623 7776063 Clinozoisita-actinolita granofels
35 618874 7775571 Xisto Grupo Nova Lima
36 618830 7775102 Xisto Grupo Nova Lima
37 618680 7774661 Xisto Grupo Nova Lima
38 619014 7776476 Xisto Grupo Nova Lima
39 619006 7777214 Xisto Grupo Nova Lima
40 617270 7777541 Serpentinito
41 617604 7774705 Tremolita-serpentina granofels
Anexo II
Tabela contendo a descrição das variações litológicas em função
da profundidade dos furos de sonda
Furo de sonda 2a
Litologia Profundidade (m)
Serpentinito 3,14 - 63,45
Tremolita-serpentina granofels 63,45 - 69, 53
Serpentinito 69,53 - 76,11
Observações:
Porção mais superficial constituída por solo/saprólito.
Furo de sonda 3
Litologia Profundidade (m)
Serpentinito 0,0 - 47,90
Tremolita-serpentina granofels 47,90 - 61,23
Serpentinito 61,23 - 71,14
Clorita-tremolita xisto 71,14 - 109,20
Observações:
25m: Corpos de Clinozoisita-actinolita granofels inseridos no serpentinito
48m: Clinozoisita-actinolita granofels altamente substituído por carbonato.
Furo de sonda 6
Litologia Profundidade (m)
Serpentinito 5,86 - 30,21
Tremolita-serpentina granofels 30,21 - 84,35
Serpentinito 84,35 - 91,10
Tremolita-serpentina granofels 91,10 - 93,14
Serpentinito 93,14 - 97,86
Observações:
Porção mais superficial constituída por solo/saprólito.
Furo de sonda 7
Litologia Profundidade (m)
Tremolita-serpentina granofels 7,74 - 9,05
Serpentinito 9,05 - 24
Tremolita-serpentina granofels 24 - 80,26
Clorita-tremolita xisto 80,26 - 103,74
Observações:
Porção mais superficial constituída por solo/saprólito.
Anexo II
Tabela contendo a descrição das variações litológicas em função
da profundidade dos furos de sonda
(continuação)
Furo de sonda 9
Litologia Profundidade (m)
Serpentinito 2,50 - 18,15
Tremolita-serpentina granofels 18,15 - 26,50
Serpentinito 26,50 - 28,80
Observações:
Porção mais superficial constituída por solo/saprólito.
Furo de sonda 10
Litologia Profundidade (m)
Clinozoisita-actinolita granofels 5,36 - 38,62
Serpentinito 38,62 - 55,2
Observações:
Porção mais superficial constituída por solo/saprólito.
Furo de sonda 12
Litologia Profundidade (m)
Serpentinito 8,20 - 48,40
Esteatito 48,40 - 52,15
Tremolita-serpentina granofels 52,15 - 88,80
Observações:
Porção mais superficial constituída por solo/saprólito.
Furo de sonda 16
Litologia Profundidade (m)
Serpentinito 0,0- 48,43
Furo de sonda 21
Litologia Profundidade (m)
Tremolita-serpentina granofels 6,25 - 50,00
Observações:
Porção mais superficial constituída por solo/saprólito.
Furo de sonda 20
Litologia Profundidade (m)
Clinozoisita-actinolita granofels 4,62 - 38,29
Observações:
Porção mais superficial constituída por solo/saprólito.
Anexo II
Tabela contendo a descrição das variações litológicas em função
da profundidade dos furos de sonda
(continuação)
Furo de sonda 25
Litologia Profundidade (m)
Clinozoisita-actinolita granofels 18,20 - 52,20
Observações:
Porção mais superficial constituída por solo/saprólito.
Furo de sonda 30
Litologia Profundidade (m)
Serpentinito 11,50 - 18,24
Esteatito 18,24 - 23,72
Serpentinito 23,72 - 45,14
Observações:
Porção mais superficial constituída por solo/saprólito.
Anexo II
Tabela contendo a descrição das variações litológicas em função
da profundidade dos furos de sonda
(croqui dos furos de sonda representativos)
Anexo III
Lista de abreviaturas de minerais
Act – Actinolita
Ap – Apatita
Chl – Clorita
Chr – Cromita
Cob – Cobaltita
Cb – Carbonato
Csz – Clinozoisita
Ep – Epidoto ss.
Opq – Opacos
Phl – Flogopita
Qz – Quartzo
Mag – Magnetita
Ms – Muscovita
Pl – Plagioclásio
Pn – Pentlandita
Po – Pirrotita
Srp – Serpentina
Tlc – Talco
Ttn – Titanita
Tr – Tremolita
Zr – Zircão
Anexo IV
Tabela contendo a análise modal das lâminas delgadas deste
estudo
Rochas Metaultramáficas
Lâmina Serpentinito
Srp Opq
F3-C1-1m 95 5
F3-C3-3m 95 5
F10-C10-46m 90 10
F10-C12-53,7m 95 5
F3-C12-45,6m 90 10
F3-C12-46,1m 90 10
F3-C12-44,4m 95 5
F16-C7-30m 95 5
F26-C3-14m 90 10
MPC2-10A-1 95 5
Lâmina Esteatito
Tlc Cb Srp Tr
MPC12-C15-0,2m 75 15 5 5
Pvm33 85 15 - -
P24 90 10 - -
FS7-C24-95m 90 10 - -
P16 90 10 - -
MPC12-C4-1,4m 95 5 - -
Lâmina Clorita–tremolita xisto
Tr Chl Tlc Phl Srp Opq
F3-C19-72,4m 50 40 10 - . -
F3-C23-85,6m 40 20 30 - 10 -
F3-C26-95,5m 45 25 10 15 - 5
F3-C26-98,7m 40 20 15 20 - < 5
Anexo IV
Tabela contendo a análise modal das lâminas delgadas deste
estudo
Rochas Metaultramáficas (continuação)
Lâmina Tremolita–serpentina granofels
Tr Srp Tlc Chl Opq Ap
MPC2A-C18-2,71m 35 30 20 10 < 5 -
MPC6-C13-2,15m 45 25 20 5 < 5 < 3
MPC8a-C2-3,6m 40 30 20 5 < 5 < 3
MPC9A-C4-0,34m 35 35 25 5 - -
MPC12-C19-0,2m 35 25 35 5 < 5 -
MPC21-C4-0,75m 30 30 30 5 < 5 < 3
PC001 40 30 25 5 - -
PC002 35 40 20 < 5 < 5 -
PC003 35 30 25 5 5 -
P41 40 30 20 5 5 -
Anexo IV
Tabela contendo a análise modal das lâminas delgadas deste
estudo
Rochas Metamáficas
Lâmina Clorita-clinozoisita-actinolita granofels
Act Csz Chl Qz Pl Ttn Opq Ep Cb
F3-C13-48m - - 10 - - 5 10 40 35
F10-C1-11,7m 55 25 10 < 5 5 - < 5 - -
F10-C2-16,1m 50 15 25 5 < 5 - < 5 - -
F10-C8-36,6m 45 25 25 < 5 - < 5 < 5 - -
MPC3-C8-3m 35 35 25 < 5 < 5 - < 5 - -
MPC10-C8-1,2m 40 40 10 5 - < 5 < 5 - -
MPC25-C2-2,01m 40 35 15 < 5 < 5 < 5 - - -
P034 45 15 10 5 25 - - - -
P17 40 35 15 < 5 < 5 < 5 - - -
Anexo V
Tabela com dados de MEV-EDS
Silicatos
Lâmina F3-C26-98,7m
Tremolita
Ponto 1 2 3 4 5
SiO2 58,11 58,46 58,47 54,84 57,37
TiO2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Al2O3 2,36 1,91 1,86 2,56 1,81
FeO 3,03 2,34 2,1 2,2 2,87
MnO 0,14 0,38 0,28 0,47 0,65
MgO 21,19 21,98 22,72 22,9 23,1
CaO 14,43 13,87 14,25 16,9 13,9
Na2O 0,58 1,06 0,32 0,13 0,2
K2O 0,16 0,00 0,00 0,00 0,1
Total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
Si tot. 6,503 6,436 6,363 6,355 6,503
Al tot. 2,107 2,158 2,273 2,270 2,107
Ti 0,061 0,072 0,085 0,079 0,061
Fe tot. 1,855 1,912 1,905 1,901 1,855
Fe3+ 0,564 0,629 0,538 0,626 0,564
Fe2+ 1,290 1,283 1,368 1,275 1,290
Mn 0,035 0,033 0,040 0,037 0,035
Mg 2,439 2,389 2,334 2,359 2,439
Ca 1,850 1,843 1,870 1,847 1,850
Na 0,388 0,390 0,419 0,406 0,388
K 0,113 0,120 0,135 0,137 0,113
Anexo IV
Tabela com dados de MEV-EDS
Silicatos (continuação)
Lâmina PC-002
Tremolita
Ponto 1 2 3 4 5
SiO2 56,95 54,84 55,1 58,65 57,14
TiO2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Al2O3 1,81 2,07 2,2 1,35 2,1
FeO 3,57 3,67 5,4 1,23 1,47
MnO 0,22 0,39 0,49 0,31 0,3
MgO 20,59 21,68 21,91 23,95 22,85
CaO 16,25 16,4 13,2 13,87 15,65
Na2O 0,49 0,73 1,07 0,54 0,34
K2O 0,12 0,22 0,63 0,1 0,15
Total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
Si tot. 6,401 6,417 6,402 6,368 6,398
Al tot. 2,243 2,213 2,250 2,306 2,212
Ti 0,078 0,080 0,077 0,078 0,069
Fe tot. 1,874 1,884 1,902 1,872 1,860
Fe3+ 0,612 0,572 0,585 0,563 0,650
Fe2+ 1,262 1,312 1,317 1,309 1,210
Mn 0,030 0,034 0,034 0,036 0,033
Mg 2,375 2,371 2,335 2,340 2,428
Ca 1,842 1,855 1,841 1,847 1,845
Na 0,385 0,388 0,399 0,413 0,403
K 0,120 0,122 0,127 0,132 0,111
Anexo IV
Tabela com dados de MEV-EDS
Silicatos (continuação)
Lâmina F10-C1-11,7m
Actinolita
Ponto 1 2 3 4 5 6
SiO2 55,90 56,36 55,45 55,58 56,75 56,10
TiO2 0,00 0,00 0,40 0,00 0,00 0,00
Al2O3 1,45 1,38 2,19 1,94 2,06 0,48
FeO 8,66 10,00 9,92 9,01 9,61 8,98
MnO 0,00 0,00 0,48 0,00 0,00 0,26
MgO 18,73 17,79 17,49 17,87 16,79 18,39
CaO 14,52 13,49 12,75 14,50 13,92 14,75
Na2O 0,74 0,98 1,32 1,10 0,87 1,05
K2O 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
Si tot. 7,833 7,889 7,742 7,850 7,998 7,943
Al tot. 0,239 0,228 0,360 0,323 0,342 0,080
Ti 0,00 0,00 0,042 0,00 0,00 0,00
Fe tot. 1,015 1,171 1,158 1,064 1,133 1,063
Fe3+ 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Fe2+ 1,015 1,171 1,158 1,064 1,133 1,063
Mn 0,00 0,00 0,057 0,00 0,00 0,031
Mg 3,913 3,712 3,640 3,763 3,527 3,882
Ca 2,180 2,023 1,907 2,194 2,102 2,238
Na 0,201 0,266 0,357 0,301 0,238 0,288
K 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Anexo IV
Tabela com dados de MEV-EDS
Silicatos (continuação)
Lâmina F10-C2-16,1m
Actinolita
Ponto 1 2 3 4 5
SiO2 55,98 56,04 55,24 54,65 56,76
TiO2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Al2O3 0,89 1,05 2,38 3,03 2,55
FeO 9,88 9,88 10,14 11,90 8,20
MnO 0 0 0 0,75 0
MgO 17,39 17,28 16,52 16,74 18,79
CaO 14,66 14,75 14,19 12,33 13,22
Na2O 1,20 1,00 1,53 0,60 0,36
K2O 0,00 0,00 0,00 0,00 0,12
Total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
Si tot. 7,978 7,979 7,878 7,577 7,797
Al tot. 0,149 0,176 0,400 0,495 0,413
Ti 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
Fe tot. 1,178 1,176 1,209 1,380 0,942
Fe3+ 0,000 0,000 0,000 0,526 0,000
Fe2+ 1,178 1,176 1,209 0,854 0,942
Mn 0,00 0,00 0,00 0,088 0,00
Mg 3,695 3,668 3,512 3,460 3,848
Ca 2,239 2,250 2,168 1,832 1,946
Na 0,332 0,276 0,423 0,161 0,096
K 0,00 0,00 0,00 0,00 0,021
Anexo IV
Tabela com dados de MEV-EDS
Silicatos (continuação)
Lâmina F3-C3-85,6m
Clorita
Ponto 1 2 3 4
SiO2 34,5 36,78 33,1 33,98
TiO2 0,00 0,00 0,00 0,00
Al2O3 28,84 26,56 27,24 29,31
FeO 3,42 2,89 6,22 4,38
MnO 0,61 0,41 0,48 0,57
MgO 32,63 33,36 32,96 31,76
CaO 0,00 0,00 0,00 0,00
Na2O 0,00 0,00 0,00 0,00
K2O 0,00 0,00 0,00 0,00
Total 100,0 100,0 100,0 100,0
Si 4,011 4,252 3,915 3,968
Ti 0,00 0,00 0,00 0,00
Fe3 0,00 0,00 0,00 0,00
Fe2 0,333 0,279 0,615 0,428
Mn 0,06 0,04 0,048 0,056
Mg 5,656 5,749 5,811 5,529
Ca 0,00 0,00 0,00 0,00
Na 0,00 0,00 0,00 0,00
K 0,00 0,00 0,00 0,00
Anexo IV
Tabela com dados de MEV-EDS
Silicatos (continuação)
Lâmina F10-C1-11,7m
Clorita
Ponto 1 2 3 4 5 6 7
SiO2 34,52 32,76 35,38 33,21 34,72 34,57 33,45
TiO2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Al2O3 24,87 26,21 26,54 28,11 27,38 27,06 27,15
FeO 20,55 22,68 19,34 21,23 20,48 20,47 22,81
MnO 0,74 0,69 0,4 0,25 0,53 0,65 0,87
MgO 18,32 17,66 17,44 17,2 16,89 17,25 15,72
CaO 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Na2O 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
K2O 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Total 99,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
Si 4,366 4,154 4,401 4,158 4,324 4,311 4,23
Ti 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Fe3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Fe2 2,174 2,405 2,012 2,223 2,133 2,135 2,412
Mn 0,079 0,074 0,042 0,027 0,056 0,069 0,093
Mg 3,454 3,338 3,234 3,211 3,135 3,207 2,964
Ca 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Na 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
K 0,00 0,00 0,143 0,00 0,00 0,00 0,00
Anexo IV
Tabela com dados de MEV-EDS
Silicatos (continuação)
Lâmina F3-C26-98,7m
Flogopita
Ponto 1 2 3 4 5
SiO2 41,52 38,67 43,03 43,75 41,63
TiO2 1,55 1,64 1,02 0,94 0,88
Al2O3 12,08 14,7 11,23 14,31 17,22
FeO 12,95 16,15 13,02 7,8 6,51
MnO 0,62 1,32 0,98 0,3 0,45
MgO 21,85 19,04 22,14 23,44 23,67
CaO 0,00 0,09 0,14 0,00 0,00
Na2O 0,9 0,75 0,84 0,71 0,66
K2O 8,53 7,64 7,6 8,75 8,98
Total 100 100 100 100 100
Si 5,819 5,506 5,992 5,934 5,636
Ti 0,163 0,176 0,107 0,096 0,090
AlIV
1,995 2,467 1,843 2,066 2,364
AlVI
0,00 0,00 0,00 0,221 0,384
Fe2 1,518 1,923 1,516 0,885 0,737
Mn 0,074 0,159 0,116 0,034 0,052
Mg 4,565 4,042 4,596 4,739 4,777
Ca 0,00 0,014 0,021 0,00 0,00
Na 0,245 0,207 0,227 0,187 0,173
K 1,525 1,388 1,350 1,514 1,551
Fe/(Fe+Mg) 0,25 0,32 0,24 0,15 0,13
Anexo IV
Tabela com dados de MEV-EDS
Silicatos (continuação)
Lâmina P034
Plagioclásio
Ponto 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
SiO2 69,08 69,44 69,55 69,35 68,93 69,59 69,32 68,99 68,13 69,78 69,33 68,68 69,34 69,57 69,04
Al2O3 20,26 19,33 18,93 19,75 19,8 18,37 18,78 18,95 20,41 18,31 18,85 20,76 18,96 19,34 19,62
CaO 0,59 0,41 0,44 0,61 0,59 0,46 0,85 0,78 0,84 0,33 0,92 0,75 0,86 0,36 0,72
Na2O 10,07 10,82 11,09 10,29 10,68 11,58 11,05 11,29 10,62 11,57 10,9 9,81 10,84 10,72 10,63
K2O 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Total 100,0 100,0 100,01 100,0 100,0 100,0 100,0 100,01 100,0 99,99 100,0 100,0 100,0 99,99 100,01
Si 11,989 12,077 12,109 12,044 11,997 12,143 12,09 12,046 11,878 12,168 12,087 11,92 12,083 12,091 12,017
Al 4,141 3,959 3,881 4,039 4,058 3,775 3,857 3,897 4,191 3,76 3,87 4,243 3,891 3,959 4,022
Ca 0,11 0,076 0,082 0,114 0,11 0,086 0,159 0,146 0,157 0,062 0,172 0,139 0,161 0,067 0,134
Na 3,389 3,649 3,744 3,465 3,604 3,918 3,737 3,822 3,59 3,912 3,685 3,301 3,663 3,613 3,588
K 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Ab 97 98 98 97 97 98 96 96 96 98 95 96 96 98 96
An 3 2 2 3 3 2 4 4 4 2 5 4 4 2 4
Or 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Anexo IV
Tabela com dados de MEV-EDS
Sulfetos
Lâmina F3-C12-44,4m
Pirrotita
Ponto 1 2
FeO 43,8 47,2
NiO 2,1 0,7
SO3 54,1 52,1
Total 100,0 100,0
Lâmina F3-C12-45,6m
Pentlandita
Ponto 1
FeO 21,4
NiO 24,9
SO3 53,7
Total 100,0
Lâmina F3-C12-45,6m
Pentlandita
Ponto 1 2
FeO 14,6 15,2
NiO 26,6 27,7
SO3 58,8 57,1
Total 100,0 100,0
Lâmina F3-C12-46,1m
Cobaltita
Ponto 1 2 3
FeO 3,1 2,9 3,6
NiO 6,4 4,8 5,8
CoO 22,1 24,1 22,3
SO3 30,6 30,9 30,7
As2O3 37,8 37,3 37,6
Total 100,0 100,0 100,0
Anexo IV
Tabela com dados de MEV-EDS
Óxidos
Lâmina F3-C12-45,6m
Magnetita
Ponto 1 2 3 4 5 6 7
FeO 98,8 72,6 85,5 100 100 100 100
Cr2O3 - 27,4 14,5 - - - -
MgO - - - - - - -
V2O5 1,2 - - - - - -
Total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
Lâmina F3-C12-46,1m
Magnetita
Ponto 1 2 3
FeO 84,9 80,9 79
Cr2O3 12,4 19,1 21
MgO 2,7 - -
V2O5 - - -
Total 100,0 100,0 100,0
Lâmina F3-C12-45,6m
Cromita
Ponto 1 2 3 4 5
FeO 57,6 45,7 46,1 52,3 49,4
Cr2O3 37,7 38,9 38 42,4 41,6
Al2O3 1,3 11,1 13,1 1,2 2,2
MgO 3,4 4,3 2,8 4,1 6,8
Total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
F3-C12-46,1m
Cromita
Ponto 1 2 3 4 5
FeO 48,2 43,9 46,9 45,4 42,4
Cr2O3 38,3 39,9 38 36,4 38,5
Al2O3 8,4 13,1 12,4 13,7 12,1
MgO 5,1 3,1 2,7 4,5 7
Total 100 100 100 100 100