MAGDA TERESINHA GUIMARÃES
GEOLOGIA, PETROGRAFIA E GEOQUÍMICA DO COMPLEXO GRANÍTICO DE MANGARATIBA - CONCEIÇÃO DE JACAREÍ, RJ
Dissertação de mestrado apresentada ao Curso de Pós - Graduação em Geoquímica da Universidade Federal Fluminense, como requisito parcial para obtenção do Grau de Mestre. Área de concentração: Geoquímica Ambiental.
Orientador: Profo Dro HÉLIO MONTEIRO PENHA
NITERÓI 1999 Guimarães, Magda Teresinha Geologia, Petrografia e Geoquimica do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí, RJ –UFF / Magda Teresinha Guimarães Niterói: (s.n), 1999. 143f. Dissertação (Mestrado em Geoquímica) - Universidade Federal Fluminense, 1999. Bibliografia: f. 4. Maciços Imtrusivos. 1. Geologia/RJ. 5.Petrologia. 2. Petrografia. I. Título. 3. Geoquímica.
2 DEDICATÓRIA
Ámeus filhos André, Inácio e Sarah, pelo companherismo e pela ausência do meu convívio.
3 AGRADECIMENTOS
A realização deste trabalho contou com a colaboração de várias pessoas e entidades que o tornou viável. De modo especial destacam-se: Entre as Instituições merecem agradecimentos pelo suporte financeiro o Conselho Nacional de Pesquisa (CNPq) e a Federação de Auxílio à Pesquisa Científica do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ), a Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (Serviço Geológico do Brasil) pelo suporte financeiro, logístico e laboratorial, e a UFF que cedeu o seu veiculo, para várias etapas de campo. Ao meu orientador Profo Dro Hélio Monteiro Penha pela orientação técnica em várias etapas, com destaque especial pela paciência e orientação nos trabalhos de campo. Ao meu grande amigo e companheiro de jornada na CPRM Emiliano Cornélio de Souza, que foi quem me colocou de frente com os granitos, agradeço pela amizade, críticas e auxílio grandioso que sem dúvida tornou possível este trabalho. Ao chefe do DEGEO (CPRM) Sabino Orlando Lougercio agradeço pelo interesse demonstrado quando solicitado, quanto precisei de sua ajuda nos problemas inerentes a sua alçada. Ao aluno de graduação da UFRJ Renato Novais Perry, pela grande ajuda, a meu companheirismo solitário nas etapas de campo, que tornou viável a suas realizações. A amiga e colega de serviço Jane Nobre Lopes DIGEOB (CPRM) pelo seu incentivo, interesse e ajuda que deu e dá a todos os seus amigos, em especial quando incentiva para treinamento. Aos meus amigos do DIGEOQ (CPRM) principalmente a Fernanda G. Cunha e ao Gilberto Machado por tudo que me ajudaram e seus incentivos. Aos Profos Dros Júlio Cezar Mendes e Isabel Ludka da UFRJ pelo companheirismo na viagem aos granitóides do Espírito Santo. Aos colegas e químicos do LAMIM (CPRM) Ewerton e Gerda de Gouvêa pela paciência que tiveram com minhas idas e vindas no período de análises das rochas. A todos os funcionários da Biblioteca da CPRM pela ajuda em adquirir mapas, relatórios e bibliografias quando foram solicitadas. A secretária do DEGEO Fátima e o Elias por tudo que fizeram quando precisei. Ao motorista Francisco dos Santos da UFF, por sua paciência e caminhada conjunta em várias etapas de campo. A todos que contribuíram diretamente ou indiretamente, e não estão aqui citados, os meus sinceros agradecimentos.
4 SUMÁRIO
Folha de Apresentação 2
Dedicatória 3
Agradecimento 4
RESUMO 12
ABSTRACT 14
1. INTRODUÇÃO 16
1.1.Objetivos. 16 1.2. Localização e acessos 17 1.3. Aspectos Fisiográficos da Área 17 1.4 .Método de Trabalho 19 1.4.1 Levantamento de Bibliografia 20 1.4.2.Atividade de campo 20 1.4.3. Atividade de escritório 21 1.4.4. Análises químicas 22 1.4.5. Tratamento dos dados 23 1.5. Nomenclatura 23
2. GEOLOGIA REGIONAL
2.1. Breve Histórico do conhecimento da geologia do pré- cambriano no Âmbito Regional 25 2.2. Histórico do Conhecimento da Granitogênese do Estado do RJ 28
3. GEOLOGIA DA ÁREA
3.1. Introdução 34 3.2. Rochas Encaixantes 35 3.3. Granito Mangaratiba 38 3.4. Granito Porfirítico Conceição de Jacareí 44 3.5. Granodiorito Serra Grande 57 3.6. Relação entre as rochas do Complexo e com as encaixantes 59
4. PETROGRAFIA
4.1. Rochas Encaixantes (Rio Negro) 65 4.2. Granito Mangaratiba (grM) 68 4.3. Granito Porfirítico Conceição de Jacareí (grJ) 74 4.4. Granodiorito Serra Grande (gdG) 77 4.5. Diques sin – intrusivos 84
5 4.5.1. Diques de granito que se assemelham ao granito Mangaratiba 85 4.5.2. Diques de granodiorito 85 4.5.3. Diques de quartzo monzodiorito 87 4.6.. Diques de granito cinza (pós –intrusivos) 90 4.7. Enclaves 90 4.8. Ordem de Cristalização 94
5. GEOQUÍMICA
5.1 Análise dos dados 97 5.2. Discriminação Tectônica 117
6. CONCLUSÃO 126
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 131
8. ANEXO
8.1 ANEXO 1:Tabelas de análises: modal, química e normativa 141 8.2 ANEXO 2 Mapa de pontos 157 Mapa de pontos da região de Mangaratiba – Monsuaba 158 8.3 ANEXO 3: Mapa geológico 159 Mapa geológico da região de Mangaratiba – Monsuaba 160
6 ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA 1 – Mapa de localização da Região de Mangaratiba - Conceição de Jacareí 18
FIGURA 2 – Diagrama QAP para as rochas da região de Mangaratiba – Monsuaba 93
FIGURA 3 – Diagrama de HARKER com os elementos maiores e menores para as rochas do Complexo Mangaratiba- Conceição de Jacareí. 101
FIGURA 4 – Diagrama de HARKER com os elementos traços das rochas do complexo 102
FIGURA 5 – Continuação da Figura 4. 103
FIGURA 6 – Diagrama R1 X R2: Classificação química para as rochas do complexo 104
FIGURA 7 – Diagrama Q X ANOR: classificação normativa para as rochas do complexo 105
FIGURA 8 – Diagrama Rb-Ba-Sr: Classificação das rochas 106
FIGURA 9 – Diagrama (Na2O + K2O)- CaO - Al2O3 107
FIGURA 10 – Diagrama Al2O3 / (Na2O + K2O + CaO)X Al2O3 / (Na2O + K2O) 107
FIGURA 11 – Diagrama A = (Al – (K + Na + 2Ca) X B = (Fe + Mg + Ti) 108
FIGURA 12 – Diagrama SiO2 X Al2O3 / (Na2O + K2O + CaO) 109
FIGURA 13 – Diagrama K2O X Na2O 110
FIGURA 14 – Diagrama FeO / Fe2O3 X ID de ISHIHARA 110
FIGURA 15 – Diagrama Na2O + K2O, CaO X SiO2 de Peacock 111
FIGURA 16 – Diagrama (a) SiO2 X K2O (Peccerillo & Taylor) e (b) Na2O X K2O (Le Maitre) 112
FIGURA 17 – Diagrama Log (K2O / MgO) X SiO2 (Rogers & Reenberg) 113
FIGURA 18 – Diagrama (a e b) (Zr + Nb + Ce + Y) X (FeOt / MgO) e X (K2O + Na2O) / CaO, (c) diagrama (Zr + Ce + Y) X (Rb / Ba) e (d) diagrama (1000*Ga/Al) X Nb 114
FIGURA 19 – Diagrama de distribuição dos padrões de terras raras 116
FIGURA 20 – Diagrama AFM de Petro et al. (1979) 118
7 FIGURA 21 – Diagrama SiO2 X CaO / (K2O + Na2O), Brown (1982) 119
FIGURA 22 – Diagramas (a) Y X Nb e (b) (Y + Nb) X Rb, Pearce et al. (1984) 120
FIGURA 23 – Diagrama de distribuição dos padrões de elementos incompatíveis, Pearce et al. (1984) 122
FIGURA 24 – Diagrama de distribuição dos padrões de elementos incompatíveis, Pearce (1983) 123
FIGURA 25 – Diagrama Sr X Rb de Condie (1973) 124
FIGURA 26 – Diagrama P2O5 X MgO e TiO2 X MgO 125
8 ÍNDICE DAS FOTOGRAFIAS
FOTO 1 – Migmatito homogêneo, nebulítico, cortado por dique de rocha básica 36
FOTO 2 – Gnaisse recortado por veios pegmatóides 37
FOTO 3 – Migmatito com predomínio de porções leucossomáticas englobando Porções melanossomáticas 37
FOTO 4 – Vista geral de paredão de granito Mangaratiba 38
FOTO 5 – Granito Mangaratiba com enxame de enclaves microgranulares, 40
FOTO 6 – Granito Mangaratiba com escassos enclaves microgranulares 41
FOTO 7 – Granito Mangaratiba com enclaves xenolítico de gnaissse 41
FOTO 8 – Granito Mangaratiba mostrando duas fases intercaladas por dique de granito fino 42
FOTO 9 – Granito Mangaratiba apresentando duas fases, uma cinza róseo e outra cinza claro 43
FOTO 10 – Bloco de granito cinza róseo, com mega enclave de granito róseo 43
FOTO 11 – Vista geral de um afloramento do granito porfirítico em lajedo 45
FOTO 12 – Vista geral de um afloramento do granito porfirítico em elevação 45
FOTO 13 – Faixas de cisalhamentos dextrais mostrando arastro do fluxo 47
FOTO 14 – Pequenas faixas de cisalhamentos dextrais mostrando paralelismo 46
FOTO 15 – Mostra em detalhe o fluxo do granito porfirítico com zonas de turbulência 47
FOTO 16 – Leucogranito tardio, cortando o granito porfirítico 48
FOTO 17 – Granito porfirítico com megaenclave de rocha máfica 49
FOTO 18 – Granito porfírítico com enclave microgranular máfico 50
FOTO !9 - Idem a anterior, enclave microgranular em forma de gota 50
FOTO 20 – Leucogranito, em forma de veio no contato do granito porfirítico e granito cinza ,e mostra a presença de borda de esfriamento do granito cinza em contato com leucogranito 51
9 FOTO 21 – Granito cinza com xenocristal de alcalifeldspato provavelmente introduzido mecanicamente 51
FOTO 22 – Bloco mostrando leucogranito, penetrando em granito cinza provocando intensa venulação 52
FOTO 23 – Bloco do granito porfirítico com enclave xenolítico do gnaisse 53
FOTO 24 – Bloco do granito porfirítico com megaenclave máfico 53
FOTO 25 – Bloco do granito porfirítico, com enclave microgranular, de composição granítica fina 54
FOTO 26 – Detalhe do dique de granito fino cortando dique de granito médio 55
FOTO 27 – Vista geral do afloramento de granito porfirítico, em contato com rocha cinza escura, com intensa venulação 56
FOTO 28 – Deslizamento em corte da BR 101 com blocos de granodiorito desmoronados 59
FOTO 29 – Afloramento de brecha magmática 60
FOTO 30 – Outro afloramento de brecha magmática 61
FOTO 31 – dique centimétrico de granito médio barrado por granito porfirítico 62
FOTO 32 – Granito porfirítico com enclave xenolítico de gnaisse 63
FOTO 33 – Contato brusco e discordante do granodiorito com gnaisse migmatitico 64
10 ÍNDICE DAS FOTOMICROGRAFIAS
FOTOMICROGRAFIA 1 – Textura granular em monzogranito 69
FOTOMICROGRAFIA 2 – Cristal de microclina corroído por micropertita, em monzogranito. 70
FOTOMICROGRAFIA 3 – Cristal de microclina manteando plagioclásio em monzogranito porfirítico. 72
FOTOMICROGRAFIA 4 – Zonação oscilatória múltipla em plagioclásio, matriz de granito porfirítico. 75
FOTOMICROGRAFIA 5 – Textura granular hipidiomórfica em granodiorito 77
FOTOMICROGRAFIA 6 – Contatos consertais e de reação em granodiorito. 78
FOTOMICROGRAFIA 7 – Micropertita manteando parcialmente plagioclásio, apatita acicular inclusa em feldspatos e biotitas euedrais. 79
FOTOMICROGRAFIA 8 – Cristal porfirítico de biotita com inúmeras inclusões de apatita acicular, em granodiorito. 80
FOTOMICROGRAFIA 9 - Horblenda esqueletal em granodiorito 82
FOTOMICROGRAFIA 10 – Biotita simplectítica derivada de hornblenda, intercrescida com a hornblenda da qual deriva, em granodiorito. 82
FOTOMICROGRAFIA 11 – Cristal de clinopiroxênio, associados com biotita, em granodiorito. 83
FOTOMICROGRAFIA 12 – Cristal porfirítico de plagioclásio em granodiorito híbrido. 84
FOTOMICROGRAFIA 13 – Pórfiros de plagioclásio agrupados (glomérus) em granodiorito pórfiro. 86
FOTOMICROGRAFIA 14 – Intenso intercrescimento mimerquítico em rocha de de dique ou megainclusão 87
FOTOMICROGRAFIA 15 – Textura porfirítica em rocha intermediária. 88
FOTOMICROGRAFIA 16 – Pórfiros de plagioclásio em enclave microgranular, do granito Mangaratiba 91
11 RESUMO
O Complexo Intrusivo Mangaratiba-Jacareí estudado, com área aflorante de cerca de 200 km2 , localiza-se na porção sul do estado do Rio de Janeiro, encaixado em rochas gnáissicas pertencentes à Unidade Rio Negro. O trabalho constou de uma reavaliação geológica (escala 1: 50.000), petrografia e geoquímica de elementos maiores e traços. As observações de campo e os estudos petrográficos permitiram dividir o complexo em três grandes domínios litológicos, a saber: Granito Mangaratiba (grM), Granito Porfirítico de Conceição de Jacareí (grJ) e Granodiorito Serra Grande (gdG). O Domínio gdG mostra maior expressão espacial que decresce no sentido do Domínio grM e do Domínio grJ. As estruturas de fluxo magmático são bem desenvolvidas no granito porfirítico, e variam de sub-horizontal a sub-vertical. Nos demais domínios são menos comuns. Os contatos com as rochas encaixantes são bruscos e com formação de brechas magmáticas no contato do Granito Mangaratiba. Contatos entre os diferentes domínios não foram observados em campo, pois estão encobertos por colúvios. O conjunto de rochas graníticas do complexo está cortado por diques de tendências sin-intrusiva e pós-intrusiva. Os primeiros mostram composição variando de quartzo-monzogranodiorítica a granítica e os segundos composição granítica. Pegmatitos e veios félsicos (aplíticos) cortam todos os litotipos, com orientações e formas variadas. Diques básicos mesozóicos são comuns por toda a área. A petrografia das rochas do complexo mostra a evolução e inter-relações dos feldspatos. Plagioclásios cálcicos passam a mais sódicos. Posteriormente são circundados por micropertita fina, por vezes corroendo o plagioclásio nas rochas granodioríticas e nas rochas graníticas, por feldspato potássico (microclina), que pode estar corroído por micropertita, e com micropertita mais grossa, no núcleo. O mineral máfico predominante é a biotita nos termos graníticos. As rochas granodioríticas apresentam biotita e o par biotita - hornblenda que mostra frequente substituição por biotita. O clinopiroxênio (Fe-augita ?) aparece em rochas mais intermediárias do domínio granodiorítico e em seus equivalentes que formam diques. Os minerais acessórios frequentes são: titanita, allanita, pirita, zircão, magnetita, ilmenita e apatita (abundante nas rochas granodioríticas). As análises modais classificam o magmatismo como granodiorítico (médio - K). As análises químicas das rochas do complexo registraram concentrações elevadas de Fe, K, Ti, Ca, P, LILE, HFSE e REE, e baixas de Na. Observam - se em vários diagramas, “trends” de diferenciação bem definidos e contínuos que indicam predomínio do processo de cristalização fracionada na formação dessas rochas. Não se exclui entretanto, mecanismos de mistura de magmas ou de assimilação. O magmatismo do complexo é transicional entre cálcio-alcalino e alcalino. As rochas derivadas são dos tipos I e S, caracterizando-as como híbridas, excetuando-se os termos mais diferenciados que são tipicamente do tipo S. Os elementos de terras raras (REE) estão enriquecidos e têm padrões medianamente fracionados. O fracionamento dos LREE é maior e dos HREE é menor. A anomalia negativa de európio decresce das rochas intermediárias para graníticas. Os padrões dos elementos de terras raras indicam fracionamento de apatita, plagioclásio, zircão, e em menor proporção, de hornblenda, de clinopiroxênio, ou ainda biotita. Os diagramas de elementos traços mostram enriquecimento em todos os elementos, sendo mais expressivos para os elementos Ce e Sm, e anomalias negativas de Ti, Nb, P e Zr. Os padrões de elementos de terras raras, e os de elementos traços, mostram semelhança com os padrões de rochas geradas em ambiente de subducção. Os dados petrográficos e químicos indicam cogeneticidade entre as rochas do complexo, como também mostram bastante semelhança entre o Granito Mangaratiba e o Granito Porfirítico, sugerindo possível contraste faciológico entre eles. As dados de campo,químicos e petrográficos e geocronológicas existentes na literatura, permitiram
12 admitir que o magmatismo na área de estudo tenha sido gerado no final do Ciclo Brasiliano, representando provavelmente eventos tardi a pós – colisionais relacionados à fase de soerguimento final e início de estabilização da crosta no final desse ciclo orogênico onde, porções de magmas enriquecidos em LILE e LREE acederam, provocando fusões crustais, mistura e diferenciação, e assim, originando as rochas do Complexo Granítico Mangaratiba – Conceição de Jacareí. Ainda que não tenha sido possível observar as relações de contato entre os diversos domínios, pode-se assumir provisoriamente, que o granodiorito não só constitui a parte interna do complexo, face às relações observadas em campo, como também, ser ele a intrusão principal, síncrona ou não, com os demais domínios.
Palavras Chave: Granitos, Petrografia, Geoquímica, Geologia, Mangaratiba – RJ, Título
13 14 15 1. INTRODUÇÃO
Os estudos geoquímicos de rochas graníticas restringem-se, no Estado do Rio de Janeiro, à sua porção central, percebe-se a grande lacuna existente, que consiste na ausência de estudos aprofundados dos maciços graníticos do litoral sul do estado. Estes foram os principais motivos que levaram à escolha desta área para o desenvolvimento da pesquisa, além de se pretender ampliar o conhecimento da geoquímica do embasamento rochoso adjacente à baia da Ilha Grande. Penha (1989) apresenta uma síntese dos granitóides do litoral oeste do Estado do Rio de Janeiro, na área correspondente ao bloco cartografado pela equipe da Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais – CPRM (1983), para o DRM - RJ, onde cita a ocorrência de um Complexo Granítico, denominado pelo autor de Mangaratiba-Conceição de Jacareí, sendo que só o Granito Mangaratiba constava da referida cartografia.
1.1 Objetivo
O objetivo do presente trabalho é realizar a delimitação e o estudo faciológico dos corpos graníticos da região, na escala 1:50.000, totalizando uma área de aproximadamente 200 km2 , procurando-se: ( i ) separar os principais domínios dos fácies ocorrentes e determinar as suas relações com as encaixantes, ( ii ) estudo petrográfico e geoquímico dessas rochas e, ( iii ) com os dados obtidos formular um modelo petrológico e geotectônico, visando contribuir para um melhor entendimento do magmatismo granítico do litoral sul do Estado do Rio de Janeiro, bem como à compreensão da natureza dos fenômenos magmatogênicos que ocorreram no Brasiliano, e seu significado na evolução geológica do Cinturão Ribeira, conforme definido por Cordani & Brito Neves (1982).
16 17
1.2. Localização e Acessos
A área estudada situa - se no litoral sul do Estado do Rio de Janeiro, entre os paralelos 22o51’25’’e 23o03’04’’ de latitude sul e meridianos 44 000’00’’ e 44015’00’’ de longitude oeste de Greenwich, abrangendo a parte sul da carta topográfica (Mangaratiba) e a parte continental da carta topográfica (Ilha Grande), 1:50.000 – IBGE (FIGURA 1). O principal acesso para a área é a rodovia BR-101 (Rio - Santos), que corta as litologias em estudo. Em Mangaratiba, o corpo ígneo principal ocorre na cidade e arredores, e é alcançado pela antiga estrada de ferro, e pela ligação da localidade com a praia de Ibicui. Nos corpos ígneos a noroeste da cidade, existem poucas estradas vicinais, podendo ser citada a estrada denominada de Fazenda Batatal. Em Conceição de Jacareí, área de domínio do granito porfirítico, temos duas estradas vicinais importantes, a estrada do Sertão e a do Cantagalo, enquanto que em Monsuaba, este mesmo granito é alcançado pela estrada que liga a dita cidade ao Terminal da Petrobrás. O corpo do granodiorito, só é possível ser alcançado pela BR-101, pois é a área onde a mata nativa está preservada, e é composta por uma densa floresta em relevo montanhoso.
1.3. Aspectos Fisiográficos da Área
A área estudada constitui um trecho do litoral sul do estado do Rio de Janeiro, abrangendo partes da planície litorânea e encostas da serra do Mar. Apresenta um relevo bastante peculiar ao Estado do Rio de Janeiro, mostrando um litoral escarpado, rochoso, bastante recortado, com o surgimento de acidentes geográficos como morrarias com paredões rochosos e pequenas enseadas. Assim, as regiões de baixadas, ficam restritas a pequenas planícies aluviais descontínuas nas desembocaduras dos rios mais expressivos da região, que descem diretamente das serras, para o litoral adjacente. A vegetação de matas nativas está relativamente preservada, embora desmatamentos ocorram principalmente nas áreas de vales, próximas a Conceição de Jacareí, para o cultivo de bananas e exploração de granito, enquanto que nas baixadas de Mangaratiba e Monsuaba foram totalmente desmatadas para a formação de fazendas de criação bovina, para fim de hotelaria ou loteamentos em condomínios fechados. 18
43º
44º
23º 23º
Limite aproximado da área de estudo 43º
SEDIMENTOS CENOZÓICOS
INTRUSIVAS ALCALINAS (CRETÁCEO/TERCIÁRIO)
44º INTRUSIVAS GRANÍTICAS BRASILIANAS
GEOLOGIA BASEADA NO MAPA DE INTEGRAÇÃO DAS FOLHAS GEOLÓGICAS 1:50.000 FAIXA SERRA DOS ÓRGÃOS DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO (DRM-RJ, 1999) FAIXA PARAÍBA DO SUL
FAIXA COSTEIRA LESTE
Fig. 1 - Mapa Geológico Esquemático Regional de localização da área de estudo do Complexo Mangaratiba-Conceição de Jacareí, RJ 19
1.4 Método de Trabalho
O método de trabalho utilizado na presente pesquisa, é descrito abaixo:
Levantamento de bibliografia ↓
ATIVIDADE DE CAMPO
(162 estações geológicas estudadas, e coleta de amostras ); ↓
ATIVIDADE DE ESCRITÓRIO
Descrição de 92 lâminas delgadas e contagem modal de 72 amostras;
Seleção e preparação de amostras para análise química;
confecção de mapas: de pontos e geológico (Escala 1.50.000); ↓
ANÁLISES QUÍMICAS
No Laboratório LAMIN – CPRM (elementos maiores, menores: óxidos de Si, Ti,Al, Fe, Mn, Mg, Ca, Na, K, P incluindo, H20+, H20 e perda ao fogo) e os traços ( Rb, Sr, Zr, Y, Ba, Li, Mo, Ni, Cr, V, Cu, Co e Pb);
No Laboratório da GEOSOL (elementos de terras raras, Ga e Ta); ↓
TRATAMENTOS DOS DADOS MINPET (VERSÃO 2.0) 20
1.4.1 Levantamento de bibliografia
O trabalho iniciou-se com o levantamento da bibliografia existente sobre a geologia local e regional, bem como a análise de publicações nacionais e internacionais que abordam a temática em estudo.
1.4.2. Atividade de Campo
O trabalho de campo para verificação de afloramentos e reavaliação geológica, contou com o apoio de cartas topográficas 1:50.000 do IBGE – Folhas Mangaratiba e Ilha Grande e de fotos aéreas 1:60.000 (USAF-1966), previamente interpretadas, e tendo como base geológica o mapa de semi-detalhe da CPRM/DRM (1983). A escala de trabalho foi 1:50.000. Optou-se por fazer uma avaliação de domínios litológicos principais, e dar maior ênfase aos corpos graníticos, pois em grande parte não estavam cartografados. Na fase de campo foram estudadas 162 estações geológicas (anexo 2), sendo os pontos identificados nas folhas topográficas e fotos aéreas e descritos. Nos afloramentos procurou-se definir relacionamentos, constituições litológicas, levantamento de dados estruturais, tais como atitudes de foliação (xistosidade ou fluxo), assim como anotações sobre diques e enclaves. A falta de acesso em diversos locais, seja pela cobertura florestal ou por motivos fisiográficos, conjugados com o intenso intemperismo, que dificultava a coleta de amostras frescas, levou-nos a fazer um reconhecimento de cortes de estrada, exploração de matacões e antigas pedreiras, e conjuntamente, a amostragem dos principais tipos litológicos, para o prosseguimento do trabalho. As amostras coletadas e selecionadas foram preparadas para confecção de lâminas delgadas e para as análises químicas. Uma vez consideradas frescas durante a coleta, procurou-se obedecer o volume indicado por Penha (1973) para análises de geoquímica de rochas, de pelo menos, vinte (20) vezes maior que o volume do maior cristal existente. 21
1.4.3. Atividade de Escritório
As atividades de escritório foram sendo realizadas entre os períodos de campo e após o seu término, e compreenderam: - consulta constante as bibliografias; - descrição de 92 lâminas delgadas e contagem modal de 72 amostras, com a platina integradora de Shand; - colorimetria de lâminas delgadas de rochas de granulação fina, para facilitar o reconhecimento de feldspatos, pelo método de Penalva & Hennies (1971); - confecção de mapa de pontos, à medida que se ia prosseguindo o trabalho de campo, Anexo 2; - - confecção de mapa geológico, após integração dos dados de campo e petrográfico, Anexo3; - seleção de 55 amostras para análise química (determinações analíticas);
A seleção de amostras para análise química, obedeceu o seguinte critério: realizou-se uma contagem visual em todas as amostras descritas no estudo de lâmina delgada, com o objetivo de fazer uma classificação preliminar, para agrupar rochas semelhantes. As amostras foram tabeladas, sendo que nas tabelas constavam os percentuais de seus minerais essenciais e acessórios, localização da amostra e forma de ocorrência. Das amostras selecionadas dentro de uma mesma população, foram separadas as que tivessem diferentes percentuais de minerais essenciais (félsicos e máficos) e, acessórios, além de selecionar amostras procurando abranger a distribuição nos agrupamentos principais. O objetivo de fazer uma seleção foi proporcionar que as variações encontradas durante a descrição de lâmina delgada em uma mesma população, tivesse uma correspondência na análise química. A preparação das amostras selecionadas para análise química constou do seguinte procedimento: de início, as amostras foram lavadas, retirando-se toda crosta de alteração presente. Depois de limpas, as amostras foram britadas na CPRM, com britador industrial de mandíbula até 3mm e depois quarteadas, para serem pulverizadas a < 200 malhas no moinho de disco de porcelana. 22
1.4.4. Analises Químicas
As análises químicas de rochas foram efetuadas no Laboratório de Análises Minerais (LAMIN), da CPRM, para os elementos maiores e menores (óxidos de Si, Ti, Al, Fe, Mn, Mg, Ca, K, Na, P, incluindo, H2O+, H2O- e, perda ao fogo e para os elementos traço (Rb, Sr ,Zr, Nb, Y, Ba, Li, Mo, Ni, Cr, V, Cu, Co e Pb) No Laboratório da GEOSOL foram analisados os elementos de terras raras e os elementos traço (Ga e Ta). Os elementos maiores e menores foram analisados por espectrometria de fluorescência de raio - X, utilizando-se espectrômetro Philips, modelo X’UNIQUE II. Para separar FeO (total) que foi obtido para todas as amostras analisadas, em FeII e FeIII, utilizou-se a análise por via - úmida, onde o FeII é obtido por titulometria. As análises de perda ao fogo utilizou - se gravimetria, para a umidade (H2O+ e H2O-) foi utilizado determinador simultâneo de carbono e hidrogênio modelo RC 412 marca LECO. Os cinco primeiros elementos traços listados acima foram analisados por fluorescência de Raio-X, enquanto os outros restantes foram obtidos através de análises de absorção atômica ou de emissão atômica (via úmida), com aberturas total e por plasma. O cromo e o vanádio foram analisados utilizando-se o espectrômetro de absorção atômica Perkin-Elmer modelo 5000. Os elementos bário e estrôncio acima de 1000 ppm foram analisados por plasma modelo IRIS/AP. A exceção do lítio que foi obtido por emissão atômica, utilizando-se espectrômetro Perkin - Elmer, modelo A - Analyst 100, os elementos restantes (Mo, Ni, Cu, Co e Pb) foram analisados por absorção atômica com o mesmo equipamento. O cromo foi analisado por análise semi - quantitativa, pois o limite inferior (50 ppm) da análise quantitativa do LAMIN não permitiu analisar esse elemento nas rochas graníticas. Esse limite, somente permitiu analisar rochas intermediárias onde, normalmente, o cromo apresentou valores maiores do que o limite inferior. O elemento Ta não consta nas tabelas, pois o resultado obtido para todas as amostras, foi inferior ao limite inferior da análise, que é de 15 ppm. 23
1.4.5. Tratamento dos dados
Os resultados obtidos das análises modais estão nas tabelas 1 a 8 (Anexo 1), os minerais quartzo, plagioclásio e alcali feldspato foram utilizados no diagrama QAP, onde Q (quartzo), A (alcali feldspato) e P (plagioclásio). Os resultados obtidos nas análises químicas para elementos maiores e traço, estão apresentados n as Tabelas 9 a 19 (Anexo 1). Para obter-se a composição normativa (método CIPW), os parâmetros petroquímicos e todos os diagramas, utilizou-se o “Software” MINPET versão 2.0, para Windows, desenvolvido por Richard (1995)..
1.5. Nomenclatura
Foram aqui definidas as nomenclaturas e abreviações que serão usadas no presente trabalho. Para a classificação microscópica, mineralogia modal das rochas graníticas, foi adotado o diagrama QAP das rochas ígneas, de Le Maitre et al. (1989), adaptado de
Streckeisen (1976). Os prefixos adotados e utilizados no mapa geológico e no texto para designar os principais litotipos foram: Granito Mangaratiba: grM Granodiorito Serra Grande gdG Granito Porfirítico Conceição de Jacareí: grJ Os limites usados para a granulometria das rochas ígneas são os definidos por: - granulação muito fina: <0,5mm - granulação fina: 0,5-1mm - granulação média: 1-5 mm - granulação grossa: > 5 mm A nomenclatura dos enclaves usada no presente trabalho é aquela definida por Didier & Barbarin (1991): - enclaves xenolíticos: enclave constituído por fragmentos de rochas encaixantes, incorporados pelo magma durante o seu posicionamento; 24
- enclaves surmicáceos: são aqueles com predominância de biotita, resíduos de fusão; - enclaves microgranulares: são enclaves cogenéticos de rocha ígnea de granulação fina a média, porfirítica ou não, envolvidas em contato brusco ou difuso com as encaixantes, podem ser mais máficos ou mais félsicos do que sua hospedeira; - inclusão: mineral estranho ao cristal que o envolve; - xenocristal: enclave formado de um único cristal; O termo brecha magmática é usado para designar grandes fragmentos angulosos de rocha encaixante envolvidos em meio a uma matriz ígnea. Os termos pórfiro e megacristal foram utilizados neste trabalho para designar cristais de feldspato alcalino com tamanho superior à granulação principal da rocha. O termo pórfiro foi usado para aqueles feldspatos com tamanhos 0,5 a 5mm, enquanto o termo megacristal foi utilizado para feldspatos com tamanhos acima de 5mm. O termo foliação é empregado para designar foliação metamórfica e para designar fluxo ígneo, é empregado o termo foliação magmática.. Quanto à denominação em campo para as estruturas dos migmatitos utilizou- se a classificação de Mehnert (1968), com a preocupação de dar uma conotação apenas textural. A denominação usada para o termo complexo, é aquela definida pelo Glossary of Geology American Geological (1997): “complexo ígneo é uma assembléia de rochas ígneas intimamente associadas e de uma maneira geral contemporâneas, diferindo- se em forma ou em tipo petrográfico, podendo ser constituído de rochas plutônicas, vulcânicas ou ambas.” 25
2. GEOLOGIA REGIONAL
Apresenta-se a seguir o resumo dos principais trabalhos geológicos, realizados anteriormente na região estudada e suas cercanias, abrangendo tanto os de âmbito regional como, principalmente, aqueles versando sobre os corpos graníticos existentes no Estado.
2.1. Breve Histórico do Conhecimento da Geologia do Pré-Cambriano no Âmbito Regional
Segundo Hasui et al. (1984), o Complexo Costeiro no estado do Rio de Janeiro, corresponde à parte da Série Paraíba-Desengano e às faixas Maricá-Conceição de Macabu e Saquarema-Cabo Frio-Macaé (Rosier 1957), Sequência Búzios (Fonseca et al. 1979), parte do Grupo Paraíba (Ebert 1967) e parte do Complexo Litoral Fluminense (Oliveira 1976), engloba diversas unidades e conjuntos heterogêneos, a maioria dos quais incipientemente estudados e cujas relações entre si não são claras. Suas litologias mais comuns são gnaisses, granitóides e migmatitos, com intercalações de mármores, quartzitos e rochas calcissilicáticas, incluindo também, gnaisses kinsigíticos e charnockíticos. As datações disponíveis forneceram idades brasilianas, sendo interpretadas como de rejuvenescimento. As datações U-Pb mais recentes forneceram idade de 558 + 2 Ma, refletindo o auge do metamorfismo (Söllner et. al. 1989), e idades transamazônicas (Zimbres et al. 1990). Posteriormente foram fornecidas também, idades transamazônicas, tanto pelo método U - Pb, quanto Rb - Sr e Sm – Nd (Fonseca et al. 1994). Para Hasui et al. (1984), o Complexo Juiz de Fora está confinado entre os domínios do complexo Costeiro e do grupo Barbacena e corresponde à associaçãocharnockítica de Fonseca et. al. (1979), com predomínio de rochas de fácies 26
granulítico, que foram reunidas no cinturão granulítico Atlântico (Fyfe e Leonardos Jr., 1974) Oliveira (1980, 1981, 1983), atribui idade arqueana às rochas granulíticas da faixa Paraíba do Sul, posteriormente as separou como Complexo Juiz de Fora. Caracterizou os granulitos como rochas ortoderivadas, resultantes de fusão parcial generalizada. Machado & Farias (1986), chamaram de complexo Juiz de Fora as rochas granulíticas e charnockíticas de composição tonalítica e quartzo dioríticas. Também atribuem idade arqueana para o complexo, sendo que os granulitos formariam o substrato a partir do qual evoluíram as rochas do grupo Paraíba do Sul. Campos Neto & Figueiredo (1990) propuseram uma idade transamazônica para o domínio Juiz de Fora. Este conjunto estaria representado por granulitos e migmatitos com enclaves de rochas calciossilicáticas, oriundos de ambientes colisionais de arco de ilha, retrabalhados no Proterozóico Inferior e no Brasiliano. Recentemente, Heilbron (1993) propõe para o domínio Juiz de Fora, à semelhança de Ebert (1956b), como essencialmente granulítico. Para Machado & Demange (1994) o segmento do Cinturão Paraíba do Sul (Machado & Endo, 1993), no estado do Rio de Janeiro e sul de Minas Gerais, pode ser dividido em quatro domínios estruturais, denominados pelo autor, de SE para NW, de domínios Litorâneo (Norte e Sul), Serra dos Órgãos, Paraíba e Juiz de Fora. O domínio Litorâneo Sul, ocorre desde a Baia de Sepetiba até Campos, constituí-se por rochas supracrustais em fácies anfibolito, o domínio Litorâneo Norte abrange duas unidades maiores: uma inferior, constituída por rochas gnáissicas paraderivadas, migmatizadas em fácies anfibolito/granulito, e uma superior, também constituída por gnaisses paraderivados, com expressivos pacotes de rochas carbonáticas e quartzitos. O domínio Serra dos Órgãos compreende rochas ortognáissicas intrusivas em gnaisses paraderivados homogêneos, em fácies anfibolito inferior, abrangendo a Série Paraíba-Desengano de Rosier (1957,1965). No domínio Paraíba Norte, predominam rochas do embasamento, no facies anfibolito a SW e no facies granulito a NE. No domínio Paraíba Sul, predominam rochas supracrustais. O que o autores definem como domínio estrutural Juiz de Fora, corresponde ao definido por Barbosa & Grossi Sad (1983 e 1985). Na sinopse do mapa geológico, em escala 1:400.000, de integração dos dados obtidos pelo “Projeto Carta Geológica”, Reis & Mansur (1995) apresentam um 27
compartimento litológico melhor do que tectônico, dividido em faixas distintas a saber: Faixa Costeira Leste, Faixa Costeira Norte - Nordeste; Faixa Paraíba; Faixa Serra dos Órgãos; Faixa Ocidental e Faixa da bacia de Campos. A faixa Costeira Leste, que ocorre entre a Baía de Sepetiba e a região de Macaé, corresponde o Domínio Litorâneo Sul de Machado & Demange (1994). Para os autores, o domínio Juiz de Fora tem a denominação proveniente do termo Série Juiz de Fora de Ebert (1955), e é uma unidade da Faixa Paraíba, que ocorre no norte do Estado, nas proximidades do rio Paraíba, compreendendo gnaisses e rochas da série charnockítica, cataclasadas e milonitizadas, com intercalações de quartzitos e rochas carbonáticas (dolomitos). A Faixa Serra dos Órgãos, ocorre na parte central do Estado, desde Parati (próximo a Juatinga) até as proximidades de São Fidélis, o que corresponde aos mesmos limites definido por Machado & Demange (1994). Estruturalmente, corresponde a um imenso antiforme associado à orogênese brasiliana. O que os autores denominam de faixa Norte-Noroeste ocorrente ao norte do Rio Paraíba do Sul corresponde à porção do domínio Juiz de Fora no estado do Rio de Janeiro, definido por Machado & Demange (op.cit). Já na área aqui estudada, as principais unidades ocorrentes nesta integração são: unidade Rio Negro (p∈IIrn); unidade Santo Eduardo (p∈Iise) e granito Mangaratiba. A unidade Rio Negro foi definida na Folha Cantagalo (Projeto Faixa Calcária Cordeiro-Cantagalo, CPRM,1980). É caracterizada por rochas migmatizadas, cujo paleossoma é um biotita-gnaisse e anfibólio-gnaisse bandado, e cujo neossoma geralmente é um material quartzo-feldspático de granulação média a fina. Apresenta estrutura estromática ou flebítica. Corpos de granito gnaisse, com estrutura nebulítica podem ser individualizados, na escala de 1:50.000. Essa Unidade, corresponde às Unidades Santo Aleixo e Bingen, definidas nas folhas Petrópolis e Itaipava (DRM/RJ,1981), e incorpora parte da Unidade Itaocara (p∈ic-gnpb e mgrt) definida na folha Mangaratiba e Ilha Grande, (DRM 1983) A unidade Santo Eduardo incorpora a Unidade Itaocara (p∈icgnpm), definida principalmente na Folha Mangaratiba (DRM, 1983). É constituída por biotita gnaisses em parte migmatizados e porfiroblásticos, contendo porfiroblastos de K-feldspato (0,4 - 2.0 cm), atingindo 25% do volume, imersos em matriz fina a média, constituída dominantemente por quartzo, plagioclásio, biotita e mais raro, feldspato potássico. O granito Mangaratiba é um granito cinza claro, de granulação média, isotrópico, contendo pórfiros tabulares de distribuição caótica. 28
Blanco de Dios (1995) estudou a geologia e metamorfismo da porção norte da folha Mangaratiba. Apresentou seis unidades litológicas para as rochas aflorantes na área entre Mangaratiba e Rio Claro, no Estado do Rio de Janeiro, a saber: Unidade Serra do Piloto, Unidade Migmatítica Macandú, Unidade Granulítica Ponte de Zinco, Unidade Metassedimentar Água Fria, Unidade Metassedimentar Lídice e Unidade Ortoderivada Graminha. A autora optou por criar denominações informais, visando somente agrupar rochas de um mesmo contexto litológico e facilitar a referencia textural.
2.2. Histórico do Conhecimento da Granitogênese no Estado do Rio de Janeiro
Hemlbold et al. (1965 e 1967) fazem a cartografia dos granitos da cidade do Rio de Janeiro, na escala 1:50.000, incluindo o maciço da Pedra Branca Na década de 70, iniciaram-se estudos mais detalhados dos granitos do Rio de Janeiro: Leonardos Jr. (1973), apresenta oito tipos de granitos existentes na Serra dos Órgãos, descritos a seguir em ordem cronológica decrescente: migmatitos graníticos, gnaisses tonalíticos, hornblenda adamelitos, granito grosseiro, quartzo-diorito fino foliado, granodiorito fino foliado, granodiorito fino, granitos cinza claro de grão médio a fino e granitos aplíticos rosados. Penha et al. (1979, 1981) mapeiam e descrevem corpos graníticos na Serra dos Órgãos e Baixada Fluminense, representados em ordem decrescente de idade relativa por: ortognaisses de composição granítica a granodiorítica, imediatamente rotulados de batólito Serra dos Órgãos por Grossi Sad et. al. (1980), granito orientado com mega cristais de feldspato potássico (granito Suruí), biotita granito com tendência porfirítica (granito Andorinha) e leucogranito róseo (granito Rosa) na forma de diques verticalizados que cortam os demais granitóides. Estudos geoquímicos dos granitos porfiríticos Suruí e Andorinha, ocorrentes no Município de Magé, foram apresentados por Puget & Penha (1980) e Zorita & Penha (1980), respectivamente. Diques verticalizados e com espessura variando de centimétrica a métrica (granito Rosa), também foram descritos e analisados. Segundo aqueles investigadores, os granitos Suruí e Andorinha apresentam como acessórios allanita, titanita e magnetita, e são granitos que pertencem a série de magmas cálcio alcalinos, sugerindo 29
profundidade maiores do que 30 km para a formação magmática, e apontaram evidências de processos de metassomatismo sódico e potássico. Pires et al. (1982) descrevem sete tipos de granitóides na cidade do Rio de Janeiro, agrupando-os em duas séries: antiga e jovem e descrevem ainda uma série migmatítica mais antiga. A série antiga corresponde aos seguintes tipos: tonalito Grajau, foliado, ocorrendo em diques, bossas, como veios sin - tectônicos ou de forma xenolítica dentro do granito Favela; granodiorito Governador, foliado, ocorrendo na forma de “stocks” e camadas sin - tectônicas; granito Utinga, nebulítico, apresentando zonas pegmatóides e xenólitos, de natureza tardi a pós - tectônico. A série jovem é composta pelas seguintes corpos: granito Favela que apresenta natureza pós -tectônica e dois fácies: um médio a fino e a outro porfíritico, ocorrendo na forma de diques, “stocks” e lentes sub horizontais; granito Rosa, fino, com fluxo magmático, ocorrendo na forma de diques de pequeno porte; granito Allanita, grosseiro, ocorrendo na forma de diques e bossas irregulares. Penha (1984) mapeia em detalhe o Maciço de Pedra Branca e identifica um “pluton” granodiorítico que transiciona para um granito porfiritico nas bordas. Junho & Penha (1985) apresentaram dados geoquímicos e petrológicos preliminares dos granitos de Teresópolis, sugerindo em primeira instância que os granitos apresentam uma relação com os granitos do tipo I, derivados de anatexia de material básico -intermediário em ambiente geotectônico compressional. A sua principal característica é a presença de hornblenda, par mineralógico titanita - allanita, a presença de enclaves básicos de natureza magmática e, a presença de magnetita e ausência de ilmenita. Fonseca (1986) apresenta dados geocronológicos das rochas graníticas da cidade do Rio de Janeiro, datações Rb-Sr dos granitos Favela e Utinga (Pires et.al. 1979) e dos granitos Rosa e mega porfirítico (Penha et. al. 1979 e 1981). As idades de 482 + 31 Ma, aponta-os como tardi a pós - tectônicos em relação à orogenia brasiliana. Penha (1989) apresenta uma síntese dos granitóides do litoral oeste do Estado do Rio de Janeiro, na área correspondente ao bloco cartografado pela equipe da CPRM, descrevendo: 1. O Complexo Granítico Mangaratiba-Conceição de Jacareí, onde estudos petrográficos e estruturais foram realizados e individualizou "fácies" correspondentes a: biotita granito de tendência porfirítica, de granulação média a fina, excepcionalmente grosseira, maciço e ligeiramente orientado (fluxo) com zonas ricas em inclusões microgranulares e de composição tonalítica (fácies Mangaratiba); biotita granito porfiróide, de granulação média 30
a grosseira, com mega cristais de microclina, orientado (fácies Jacareí), e biotita granodiorito, geralmente maciço, constituindo a principal massa plutônica aflorante do maciço. Espessos diques de um granito cinza, atravessam esses granitos; 2. Granito Mambucaba, representado por pequenos corpos graníticos, caracterizado por um biotita quartzo monzonito, maciço, de granulação média a grosseira, inequigranular e com xenólitos dos gnaisses encaixantes; 3. Complexo Granítico de Parati (Granitóides de Parati): é um conjunto de corpos graníticos nitidamente ígneos e diatexitos homogêneos com amplas variações texturais não cartografáveis. O diatexito é constituído por uma seqüência de migmatitos homogêneos, com estruturas variáveis no conjunto, onde o tipo litológico característico é um granitóide de granulação média a grosseira, notadamente porfiroblástico, ligeiramente orientado, com composição variando de granito a tonalito. Apresenta muita semelhança com a Unidade Bingen reconhecida na região central do Estado. O granito Parati-Mirim é de granulação média a localmente grosseira, tendência porfirítica, nitidamente intrusivo nas encaixantes, rico em xenólitos, localmente enriquecido em titanita. Junho (1989,1991,1992,1993) concluiu, em sua correlação com outros granitóides brasilianos dos estados do Rio de Janeiro e Espírito Santo, que as suites magmáticas do Rio de Janeiro apresentam características geológicas e geoquímicas que as identificam com os complexos de Santa Angélica, Castelo, Rio Novo do Sul e Iconha (Wiedemann et al. 1986, Horn, 1986, Offmann & Weber-Diefenbach, 1989 e Mendes, 1990), no Espírito Santo. Estes complexos são zonados, variam de dioritos a granitos, com núcleos mais básicos, enquanto, no Rio de Janeiro o único maciço zonado descrito até então, é o de Pedra Branca. Para a fase granítica, em ambas as províncias, os dados geoquímicos apontam natureza híbrida, indicação de crosta mais espessa que 30 Km, o que impõe ao magmatismo um caracter híbrido, classificável entre I e S, caracterizado pela presença de C normativo, e índice A/KCN peraluminoso. Descreve que os maciços graníticos estudados apresentam correlações com granitos pós - tectônicos, do tipo I (Pitcher 1982), dos cinturões Herciniano e Alpino, em processo de reversão de compressivo para distensivo, corroborado pela química total que é cálcio-alcalina a alcalicálcica. A seqüência de cristalização da mineralogia sugere um “trend” típico de cristalização fracionada de magmas cálcio-alcalinos, apresentando texturas de exsolução, intercrescimentos e desestabilização que sugerem a participação de fenômenos de mistura e assimilação magmática. No Espírito Santo, existe paralelamente à associação dos 31
monzogabros-dioritos com monzosienitos e granitos, de tendência alcalina, que foi interpretado por Wiedmann et al. (1987) como indicativo de mudança do ambiente geotectônico de compressivo para distensivo. Horn & Diefenbach (1987) concluíram para os complexos de Santa Angélica, Castelo, Rio Novo do Sul e Iconha, "trends" de fracionamento cálcio alcalino e ambiente compressional. Heilbron (1993) apresenta para a porção meridional da Faixa Ribeira um modelo baseado em orogênese colisional semelhante à da região da placa indiana e ainda, abre espaço para possível existência de subducção-B em regiões mais orientais do que a estudada. A autora divide o segmento trabalhado em quatro domínios tectônicos: Paraíba do Sul, representando a escama superior, que cavalga o Juiz de Fora, que por sua vez, se superpõe aos terrenos do Andrelândia Alóctone e Andrelândia Parautóctone, define dois pulsos metamórficos distintos, denominados de M1 e M2, sendo o primeiro concomitante à deformação principal D1+D2 e o segundo associado temporalmente à deformação D3. Divide os granitóides associados aos quatro domínios tectônicos em função das fases tectônicas, separando-os em três grupos, a saber: posicionados contemporâneos a deformação principal (D1+D2): granito Rio Turvo e Serra da Concórdia (γ2); tardios à deformação principal e sin-D3: granito Serra do Lagarto e Getulândia (γ3); granitóides tardios à deformação D3: granito Serra do Ipiranga (γ4 ) e, pós-tectônicos (γ5 ). Campos Neto & Figueiredo (1992 e 1995) caracterizam a orogênese Rio Doce, com a existência de arco magmático brasiliano, incluindo microplacas: Guanchães, Apiaí - Guaxupé e Serra do Mar. Sugerem a existência de uma Orogênese “Brasiliana I” ocorrente no Neoproterozóico que atingiu um estágio pós-orogênico há cerca de 600 Ma, na microplaca Apiaí-Guaxupé. Para a microplaca Serra do Mar, sugerem uma orogênese através de um arco magmático, de 590 a 570 Ma, cujo zoneamento químico sugere subducção para NW. O estágio colisional , de 560-530 Ma, fundiu parcialmente a crosta continental, produzindo migmatitos e granitos peraluminosos. O magmatismo pós- colisional (560-520 Ma) caracteriza-se por plútons e diques de granitóides, geralmente álcalicálcicos. Machado & Demange ( 1992, 1994) apresentam para a granitogênese de idade brasiliana, do Estado do Rio de Janeiro, associados as deformações brasilianas, sin-
F2, tardi-F3 a sin-F4, para o Cinturão Ribeira. Os sin- F2 foram divididos em dois grupos: o primeiro mostra composição expandida (tonalito a granito), são comparáveis aos granitóides tipo-I Cordilheirano, idade ao redor de 620 Ma, e relacionados a uma zona de 32
subducção, com mergulho de Se para NW, por debaixo do cinturão Paraíba do Sul.; o segundo grupo é constituído por granitóides migmatíticos, do tipo S, atribuídos a um evento colisional, com idades ao redor de 600 Ma. Os granitóides sin-F3 a sin-F4 mostram composição não expandida, de sieno a monzogranito, comparáveis ao magmatismo tipo-I Caledoniano, de caracter tardi a pós-colisional, com idades entre 490 e 560 Ma. Porto (1994) apresenta novos dados geoquímicos e petrológicos para o maciço granítico Pedra Branca e Misericórdia, ambos na cidade do Rio de Janeiro. Com base nos dados de campo, petrográficos e geoquímicos observados, o autor conclui que os granitóides da Serra da Misericórdia são correlacionáveis ao complexo granítico Pedra Branca, que esse autor dividiu em três unidades, onde separou a porção mais básica do maciço, como pretérita aos litotipos graníticos, e ocorrendo como enclaves xenolíticos nos granitos posteriores. Os dados obtidos indicam que cristalização fracionada foi o principal mecanismo de diferenciação a atuar dentro da Unidade granítica Pedra Branca. Machado et al. (1996), apresentam datações U-Pb, de diferentes rochas dos domínios definidos por Heilbron (1993). As idade fornecidas foram: para o metamorfismo
M1, de 590-565 Ma; idade de 535-520 Ma para o metamorfismo M2, encontrada somente nos domínios Costeiro e Paraíba do Sul; idade de 579 + 6 Ma para o granito Rio Turvo, intrusivo no Juiz de Fora, além da idade 207 Pb / 206 Pb de 551 Ma; para os granitos Taquaral e Getulândia, intrusivos no Paraíba do Sul, idades de 570-590 Ma e 535-527 Ma respectivamente. Os gnaisses datados dos domínios Juiz de Fora e Paraíba, forneceram idades transamazônicas de 2185-2134 Ma. Söllner, Lammerer & Weber-Diefenbach (1991) In: Machado et al. (1996), apresentaram idades U-Pb obtidas de rochas do Cinturão Ribeira, numa transversal de Barbacena até Cachoeiro de Itapemerim (ES), dos domínios Juiz de Fora, Paraíba e Costeiro. A idade de 590-577 Ma foi obtida para o principal evento de metamorfismo e anatexia, dos domínios Juiz de Fora e Paraíba do Sul, a idade de 519 (+10, -16) Ma, encontrada em rochas do domínio Paraíba, foi interpretada como novo evento metamórfico. As idades de 2.1-2.2 Ga foram obtidas de núcleos de zircões em metassedimentos dos três domínios. A idade de 575 (+10, -12) Ma, encontrada em rochas supracrustais do domínio Costeiro, indica o metamorfismo, e a idade de 558+2 Ma indicando a migmatização parcial. A idade de 513 Ma, foi obtida para os “plutons” pós- tectônicos. 33
Machado et al. (1996) apresentam datações Rb/Sr de seis maciços graníticos do Estado do Rio de Janeiro, sendo quatro obtidas de maciços sin-F2 (Serra dos Órgãos,
Argelim, Niterói e Serra das Araras), uma em maciço tardi-F3 (Pedra Branca) e uma em sin-F4 (Sana). Os dados obtidos sugerem idades de 624-548 Ma para os sin-F2, idade de 537+12 Ma para o maciço Pedra Branca, que foi considerada como a época de sua colocação, e idade de 490 Ma para o maciço Sana (sin-F4). Machado (1997) apresenta para a granitogênese do Estado do Rio de Janeiro dados geocronológicos Rb-Sr disponíveis na literatura, como também dados obtidos pelo autor. Com os dados obtidos dividiu o magmatismo em quatro tipos principais: magmatismo pré-colisional (sin-F2 tipo I); magmatismo sin-colisional (sin-F2 tipo S); magmatismo tardi-colisional (sin-F3) e, magmatismo pós-colisional (sin-F4). Os resultados apontam para um modelo de subducção, com uma idade Rb/Sr e U/Pb ao redor de 620 Ma, considerada como mínima para o magmatismo pré-colisional. Este estágio é caracterizado por subducção da litosfera oceânica para NW. Apresenta para o estágio colisional idades entre 600-590/570 Ma, onde ocorre fusão de rochas crustais, principalmente metassedimentos. O estágio tardi-colisional (560-530 Ma), foi considerado como um estágio intracontinental, com colagem lateral do arco magmático e dos terrenos agregados ao mesmo durante o estágio colisional. O estágio pós-colisional entre 520-480 Ma é marcado pelo colapso do edifício orogênico, que proporcionou condição para um regime extensional. Penha & Guimarães (1997) apresentam dados preliminares do Complexo Granítico Mangaratiba-Conceição de Jacareí onde os autores descrevem feições petrográficas indicativas de processos de mistura magmática durante a formação do complexo referido. Penha (1997) apresenta e assinala dados inéditos de um granito porfirítico nomeado pelo autor de Cassorotiba, ocorrente na região dos Lagos Fluminense, entre Itaipú - Açú e Maricá. 3. GEOLOGIA DA ÁREA
3.1 Introdução
A área estudada está inserida no Complexo Costeiro do Cinturão Móvel Ribeira (Cordani & Brito Neves, 1982). As rochas intrusivas da área de pesquisa estudada, que compõem o Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí, ocorrem em uma mesma região, onde o relevo atual, a intensa alteração e a presença de falhas isolaram corpos graníticos e obliteraram suas formas originais e relações de contato. Apresenta, entretanto, uma aparente forma circunscrita, com uma área aproximada de 200 km2, sendo dividido em três domínios litológicos principais: (1) Granito Mangaratiba (grM); (2) Granito porfirítico (grJ) e, (3) granodiorito (gdG), como o apresentado no mapa geológico, (anexo 2). Os domínios mais representativos são o primeiro e o terceiro. O granodiorito aparentemente, constituí a parte interna do complexo. Serão discutidas, sucintamente, feições de campo das rochas encaixantes, embora não se pretenda fazer mudanças em relação às unidades contidas no mapa do DRM(1995), pois a atenção dedicada a essas unidades, foi somente o necessário para o seu reconhecimento na área e seus limites com os principais corpos intrusivos. A seguir serão definidas as rochas do complexo granítico estudado e finalmente, as relações de contato dos corpos intrusivos entre si e com as rochas encaixantes.
34 35
3.2 Rochas Encaixantes
Os gnaisses ocorrentes em Mangaratiba e seus arredores, são predominantemente biotita - (granada) gnaisses bandados, de coloração predominante cinza-claro, porfiroblásticos ou não, podendo estar migmatizados, e migmatitos pertencentes à unidade Rio Negro (DRM 1995). Mostram foliação com direção predominantes nordeste-noroeste, com mergulho predominante sub – vertical. As principais fraturas mostram ajustes na mesma direção da foliação. Os melhores afloramentos desses litotipos ocorrem nos cortes da antiga estrada de ferro (pontos 55 e de 109 a 115), em um corte de pedreira abandonada na cidade de Mangaratiba (ponto 100), nos cortes das rodovias BR-101 (pontos 25 e 91), e na rodovia Mangaratiba - Passa Três (pontos 33 a 38) Os afloramentos em lajedos que ocorrem em afluentes do rio São Brás (pontos 66, 68, 78, 81,82) ou do rio Santo Antônio (ponto 136) à norte-noroeste da cidade de Mangaratiba, estão bastante intemperisados. A norte de Mangaratiba (ponto 83), próximo a fazenda do Patrimônio, no leito de um riacho afluente do rio Patrimônio, ocorre afloramento em lajedos de migmatito nebulítico, homogêneo, cinza-claro, com foliação incipiente de direção N70E (foto 01), cortado por dique métrico de rocha básica, perpendicular a foliação. Por outro lado, no domínio do granodiorito e do granito porfirítico ocorrem gnaisses migmatizados ou não e migmatitos pertencentes também à unidade Rio Negro (DRM 95). Os migmatitos apresentam estruturas estromáticas, embrechíticas e nebulíticas, dependendo da porção dominante. O leucossoma mostra granulação grossa, podendo ser porfirítico ou oftalmítico. Os gnaisses apresentam coloração cinza - escuro a médio, e podem ser bandados ou homogêneos, contém normalmente, porções de mobilizado granítico, às vezes esse mobilizado é de fusão local de biotita gnaisse, cinza - claro. Migmatito bandado, com estrutura ‘lit-par-lit’ foi observado, nos pontos 70 e 72. Tal estruturação, sugere migmatização por injeção magmática. Os melhores afloramentos dos gnaisses ocorrem em lajedos, por todo o litoral. No condomínio Guaratecaia (pontos 69 a 71) predomina um gnaisse migmatítico escuro. Do Condomínio Porto Real (ponto 76) até o pontal da praia de Conceição de Jacareí (ponto 40) predomina um gnaisse de coloração escura. No ponto 40, observou-se afloramento de gnaisse fino, de coloração escura, com dobras isoclinais fechadas e 36
redobradas. Freqüentemente todo o conjunto está recortado por inúmeras veios pegmatóides (Fotos 2). Outros afloramentos do gnaisse de coloração escura podem ser observados em Monsuaba, na estrada que leva ao terminal da Petrobrás, por exemplo na ponta do leste (ponto 130) e na praia do Leme (ponto 148). As melhores exposições dos termos bandados ocorrem em cortes de estradas vicinais, em Monsuaba, como por exemplo ponto 147. Exposição de migmatito pode ser vista no ponto 150 (Foto 3). Enquanto, os melhores afloramentos dos termos homogêneos podem ser vistos nos pontos 144 e 145. A composição de todos os gnaisses ocorrentes nos domínios do granodiorito e do granito porfirítico, varia de granítica a tonalítica, sendo representados por um biotita (+ hornblenda) - gnaisse.
FOTO 1 (ponto 83) - Migmatito homogêneo, nebulítico, cortado por dique de rocha básica. 37
FOTO 2 (ponto 40) - Gnaisse de coloração cinza- escuro, recortado por veios pegmatóides.
FOTO 03 (ponto 150) - Migmatito com porções leucossomáticas predominando, e englobando porções melanossomáticas. 38
3.3 Granito Mangaratiba (grM)
As principais ocorrências do Granito Mangaratiba estão na cidade homônima e na serra do Gaspar. Ocorrem distribuídos em área de forma alongada, na direção NE - SW, representando porções de um corpo não totalmente aflorante. Porções menores, desse granito ocorrem: na Pedra do Patrimônio; entre os rios Santo Antônio e Ingaiba, nas cercanias da Fazenda Boa Vista, com aparente forma semi - circunscrita, de um possível “stock” (mapa geológico, anexo 3). Em Mangaratiba e na Serra do Gaspar a noroeste, o granito forma campos de matacões originando vertentes cobertas de blocos cúbicos, arredondados e angulosos, de 2 a 3 m de diâmetro ou elevações mais proeminentes de encostas íngremes ou então morrotes de forma mamelar, como foi observado no ponto 135 (foto 04), nas cercanias da fazenda Boa Vista.
FOTO 4 (ponto 135) - Vista geral de paredão de Granito Mangaratiba, localizado nas cercanias da fazenda Boa Vista. . Esse granito parece ser equivalente ao Granito Andorinha, descrito por Penha et al. (1978) na região de Petrópolis, ao Granito Favela de Pires et. al. (1982), descrito no Rio de Janeiro, ao Granito Ipiranga descrito por Puget (1980), no município de 39
Magé e, ainda ao Granito Porfirítico descrito por Junho (1991), nos Maciços de Pedra Branca, Nova Friburgo e Frades. É uma rocha de coloração cinza - médio caramelado, cinza - claro, cinza - rosada e até rósea, de granulação média a grosseira, podendo ser porfirítica ou equigranular. Apresenta fluxo magmático não pronunciado, com direções principais de N50E e EW. Macroscopicamente este granito constituí-se por plagioclásio, quartzo, feldspato potássico (pórfiros nas rochas porfiríticas) e biotita, além dos acessórios titanita, allanita, magnetita e pirita. O granito mostra bolsões pegmatóides, constituídos por quartzo, feldspato potássico, plagioclásio, biotita, pirita e mais rara calcopirita, sendo também cortado por diques de pegmatito. É rico em enclaves microgranulares máficos, de coloração cinza escuro, porfiríticos ou equigranulares, com formas discóides, arredondados, angulosos ou facetados. Mostra diferentes graus de assimilação desses enclaves, podendo estar desde não assimilado ou pouco até totalmente assimilado. A cor da rocha granítica varia com o grau de assimilação, quando totalmente assimilado a rocha adquire um aspecto mosqueado e a coloração torna-se cinza - médio acaramelada. A coloração cinza - claro a rósea é observada quando os enclaves presentes não estão assimilados e são escassos ou quando não tem enclaves. Enclaves microgranulares máficos, com diferentes graus de assimilações podem ser observados, por exemplo nos pontos 50 e 51, em Mangaratiba. A foto 05 do ponto 152, tirada de um afloramento, em um costão próximo a praia do Leme em Monsuaba, mostra o granito com enxame de enclaves máficos de diferentes tamanhos, enquanto a foto 06 do ponto 81, ilustra o granito mostrando raros enclaves máficos, microgranulares. Enclaves xenolíticos de gnaisses encaixantes podem ser observados como por exemplo, nos pontos 49, 117 e 81 (Foto 07). No ponto 49, temos um bloco com duas fases, um granito cinza --claro e um granito róseo, leucocrático. O primeiro contém enclave xenolítico de gnaisse e enclaves do granito róseo. O granito róseo só tem enclave xenolítico de gnaisse. Diques pegmatíticos tardios corta ambas as fases. 40
No ponto 51, observou-se um bloco de granito grosseiro mosqueado, com enclaves parcialmente a totalmente digeridos, cortado por dique de cerca de 25cm de granito fino, de coloração cinza. No ponto 53 (foto 08), em um bloco cortado, ocorre o mesmo dique de granito fino, observado no ponto 51, intercalado por duas fases do granito (média e grosseira).
FOTO 5 (ponto 152) - Granito Mangaratiba com enxame de enclaves microgranulares, máficos. 41
FOTO 6 (ponto 81) - Granito Mangaratiba com escassos enclaves microgranulares.
FOTO 7 (ponto 81) - Granito Mangaratiba com enclave xenolítico de gnaisse encaixante. 42
FOTO 8 (ponto 53) - Granito Mangaratiba mostrando duas fases, uma com granulação média e a outra grosseira, intercaladas por dique de granito fino.
Em uma pequena elevação próxima a praia de Itaoca, o granito Mangaratiba ocorre em blocos isolados ou em afloramentos alterados próximo à praia. Aflora também gnaisse alterado nos cortes da estrada que margeia o condomínio. O granito mostra, às vezes, blocos com duas fases distintas, uma de coloração cinza - rósea e o outra cinza - claro (foto 09 , ponto 89). Em uma frente de lavra de blocos, próxima à localidade de Ibicuí (ponto 118), ocorrem blocos de granito cinza róseo. Em um bloco, observou-se mega enclaves de granito róseo, com cristais de allanita de até 1cm disseminados pela rocha (foto 10). Nessa pedreira predomina uma rocha granítica mais leucocrática, mais rica em feldspato potássico, e não mostra titanita como mineral acessório. Em outros pontos como os próximos à Serra do Gaspar observamos blocos desse mesmo granito, que mostram granulação fina, com tendência porfirítica, além de blocos do granito cinza - claro, anteriormente descrito. Em campo não se vê o contato desses duas fácies de granito. O fato de ambos mostrarem enclaves de rocha leucocrática, com allanita, sugerem que são contemporâneos, além do que, blocos contendo os dois fácies, mostram que eles se cortam mutuamente. 43
FOTO 9 (ponto 89) - Granito Mangaratiba apresentando duas fases, uma cinza - rósea e outra cinza - claro.
FOTO 10 (ponto 118) - Bloco de granito cinza róseo, com megaenclave de granito róseo. 44
3.4 Granito Porfirítico Conceição de Jacareí (grJ)
A exposição deste domínio na área mapeada é no trecho Conceição de Jacareí - Monsuaba (mapa geológico, anexo 3), onde aflora em lajedos nos rios e córregos (foto 11) ou em cortes na rodovia 101. Também, em lajedos próximo as praias do litoral, no trecho citado e em encostas de morros adjacentes, tende a formar paredões desnudos, nas elevações principais (foto 12). Esse domínio se assemelha macroscopicamente, à fácies megaporfirítico dos Granitos Pedra Branca, Nova Friburgo e Frades, descritos por Junho (1991), e ao Granito Suruí de Penha et al. (1978). Trata-se de uma rocha porfirítica que contém megacristais de feldspato potássico, atingindo até 5 cm em matriz de granulação grossa, rica em quartzo, plagioclásio, feldspato potássico e biotita. Mostra normalmente coloração cinza - rósea a cinza - claro, fluxo magmático, às vezes bem pronunciado, que orienta os megacristais de feldspato potássico e alguns enclaves, os quais não se encontram estirados ou evidenciando a atuação de deformação no estado sólido. Tal fato sugere, que essa orientação, é uma estrutura desenvolvida provavelmente, antes da total cristalização da rocha (pré full cristallization fabric, PFC, Hutton 1988). A foliação magmática mostra direções que variam de N 40 E a EW e mergulho horizontal a sub - horizontal. O percentual de megacristais porfiríticos varia muito, atinge cerca de 30% - 60% do volume total da rocha. Quando o percentual é muito alto a rocha forma um cumulado de feldspato potássico. No corte da rodovia (BR -101), ponto 75, localizado perto de Conceição de Jacareí e próximo ao contato com o granodiorito, a rocha granítica apresenta uma granulação mais fina, coloração rósea e menor percentual de cristais porfiríticos de microclina, cerca de 15% do volume da rocha, além de apresentar fluxo com mergulho horizontal. Já nas imediações de Monsuaba a rocha torna-se mais rica em cristais porfiríticos, com mergulho do fluxo sub - horizontal, e apresenta uma coloração mais cinza - rósea a cinza - claro. 45
FOTO 11 (ponto 131) - Vista geral de um afloramento do granito, em lajedo de rio.
FOTO 12 (ponto 41) - Vista geral de afloramento do granito porfirítico em elevação, com encosta desnuda. 46
No ponto 32, em afloramento localizado no leito e margens do rio Caratucaia, que corta Conceição de Jacareí, pôde-se observar a presença de delgadas zonas de cisalhamentos dextrais, paralelos entre si, de direção N 5 W, ilustrada pelas fotos (13 e 14). Nesse ponto o granito mostra foliação magmática com direção E W e mergulho sub - horizontal (foto 15). Verificou-se no afloramento, áreas onde o fluxo mostra sinais de turbulência, inclusive com entelhamento dos cristais porfiríticos. Foi observada também, a presença de uma rocha leucocrática tardia, que corta a foliação do granito porfirítico, (foto 16), notando-se que o leucogranito aproveita, inclusive, as zonas de cisalhamento localizadas próximas do contato para se alojar.
FOTO 13 (ponto 32) - Pequenas faixas de cisalhamentos dextrais em granito porfirítico mostrando o arrastro da foliação. 47
FOTO14 (ponto 32)) - Pequenas faixas de cisalhamentos dextrais em granito porfirítico mostrando paralelismo entre elas.
FOTO 15 (ponto 32) – Detalhe do fluxo magmático do granito porfirítico, com zonas de turbulência. 48
FOTO 16 (ponto 32) - Leucogranito tardio, cortando o granito porfirítico.
No ponto 23, em uma pedreira abandonada, próxima a Monsuaba, ocorre rocha granítica porfirítica, apresentando foliação magmática com direção N 40 W, mergulho sub - vertical, com acamamento ígneo, gerando camadas de coloração cinza alternadas por camadas de coloração cinza – claro rosada, ricas em enclaves microgranulares, de coloração cinza - escura. Feições indicativas de “mingling” (Hibbard 1995), sugerindo uma possível coexistência de magmas contrastantes na formação desse Complexo, são observados em diversos pontos da área de ocorrência desse granito. A presença de xenocristais de feldspato potássico, provavelmente introduzidos mecanicamente em enclaves microgranulares, podem ser vistos nos pontos 11, e bem ilustrado pela foto 17, ponto 155. Enclaves microgranulares em forma de gota, como os vistos nos pontos 133 e 14 (fotos 18 e 19). São interpretados como líquidos “em forma de gota”, separado do magma híbrido heterogêneo por correntes de convecção, e incorporados no magma granítico. No ponto 14, foram observados blocos de granito porfirítico e de granito cinza - escuro, lado a lado, com a presença de leucogranito róseo grosseiro, ocorrendo na forma de veio no contato entre as duas rochas. Observa-se também, que o granito cinza - escuro apresenta borda de resfriamento no contato com o leucogranito (foto 20) e ainda, a presença de enclaves 49
microgranulares em forma de gotas. A foto 21 ilustra a existência de xenocristais de feldspato potássico em granito cinza - escuro, provavelmente introduzido mecanicamente, a partir do leucogranito grosseiro. Ainda, no ponto 14, observou-se bloco de rocha granodiorítica (foto 22), venulada por rocha leucogranítica, sendo uma possível zona de ‘mingling’ entre os dois granitos.
FOTO 17 (ponto 155) - Granito porfirítico com megaenclave de rocha máfica. O enclave mostra prováveis xenocristais de feldspato potássico. 50
FOTO 18 ( ponto 133) - Granito porfirítico, com enclave microgranular, máfico. 51
FOTO 19 (ponto 14) - Idem anterior, enclave microgranular em forma de gota. 52
FOTO 20 (ponto14) - Leucogranito, em forma de veio no contato de granito porfirítico e granito cinza, e a presença de borda de esfriamento do granito cinza em contato com o leucogranito.
FOTO 21 (ponto 14) - Foto mostrando xenocristal de alcalifeldspato, provavelmente introduzido mecanicamente no granito cinza. 53
FOTO 22 ( ponto 14) - Bloco mostrando leucogranito, penetrando em granito cinza, provocando intensa venulação.
No ponto 127 em corte da BR-101, ocorre rocha granítica, onde observou-se a presença de um leucogranito róseo, no contato entre o granito porfirítico e granito cinza - róseo equigranular, de granulação média. Outras ocorrências desse granito em cortes da BR-101, podem ser citadas nos pontos 99, 124, 155, 156 e, ainda nos pontos 125 e 129, em córregos que cortam a BR. Os afloramentos dos pontos 131 e 132, entrando pela estrada do Cantagalo. ocorrem em lajedos de rio e de riacho, também mostram extensas exposições desse granito. Enclaves xenolíticos de gnaisses encaixantes, são observados no contato do granito com as envolventes, como por exemplo os observados no ponto 76, no Condomínio Porto Real e ponto 137, em matacões de granito porfirítico (foto 23). No ponto 20, encontram-se blocos de rocha granítica, misturados com blocos de granito homogêneo, de coloração cinza - claro a rósea. A rocha porfirítica mostra megaenclave microgranular, de coloração cinza (foto 24), e enclave microgranular, de rocha granítica, de granulação fina, de coloração cinza - claro a rósea, que esta ilustrada pela foto 25, do ponto 14. 54
FOTO 23 (ponto 137) - Bloco do granito porfirítico, com enclave xenolítico do gnaisse encaixante.
FOTO 24 (ponto 20) - Bloco de granito porfirítico com megaenclave máfico, de coloração cinza - escura. 55
FOTO 25 (ponto14) - Bloco do granito porfirítico, apresentando enclave microgranular, de composição granítica.
Bolsões pegmatóides quartzo-feldspáticos, indicando uma fase rica em fluídos e gases estão presentes. Diques de pegmatito também são comuns, e mostram direções preferenciais E W e N 60 E. São frequentes também, a presença de diques de granito fino a médio, de coloração cinza, que cortam os gnaisses encaixantes e o granito Mangaratiba. A direção desses diques varia de N-S ( ponto 44) a N 20 E, com mergulho sub - vertical (ponto17). Outros diques de rocha granítica presentes são os de granito de coloração cinza - rósea de granulação grosseira e de coloração cinza - claro a rósea de granulação média, que se assemelham ao Granito Mangaratiba. São vistos nos pontos 7, 8, 9, 11 e 20. No ponto 58 (foto 26), o dique do granito que se assemelha ao Granito Mangaratiba, está cortado por dique de granito cinza - claro esbranquiçado, de granulação mais fina 56
FOTO 26 (ponto 58) - Detalhe do dique de granito, de granulação fina cortando dique de granito, de granulação média.
Diques de rocha granodiorítica de coloração cinza - escura são também comuns nesse granito, como observados em diversos pontos (13, 14, 42, 127 e 128). O único ponto onde foi possível tomar tais medidas, o ponto 44, mostrou direção NS. Nos demais não foi possível obter medidas estruturais, pois não estavam in situ ou não mostravam contato com o granito. Já no ponto 39, observou-se contato do granito porfirítico com um possível dique ou megaenclave de rocha granodiorítica, de coloração cinza - escura (foto 27). No contato com o granito porfirítico, a rocha granodiorítica também apresenta orientação, com a mesma direção da rocha granítica, lembrando injeções estruturadas na mesma direção ou alinhamento de enclaves segundo a direção de fluxo magmático. 57
Foto 27 (ponto 39) - Vista geral do afloramento de granito porfirítico, em contato com rocha cinza - escura, com intensa venulação.
Diques de rocha básica cortam esse granito. No ponto 73, corte na BR-101, atinge cerca de 30 metros de espessura, e apresenta a direção N 70 E. As direções das principais fraturas observadas nesse granito foram E-W, N70-80W, N-S e N 40-55 E, podendo formar conjuntos. Há zonas de intenso fraturamento, certamente associado ao Lineamento Jacuacanga - Conrado (Penha & Barand, 1989). Corpos de granodiorito, ocorrem nesse domínio. Em Monsuaba, na região do terminal da Petrobrás foram descritos vários pontos de rocha granodiorítica ou mesmo monzogranítica, que não estão individualizados no mapa geológico da área (anexo 3). 58
3.5 Granodiorito Serra Grande (gdG)
Este granitóide ocorre na porção central do complexo, desde as imediações do rio Ingaiba em Mangaratiba até as imediações de Conceição de Jacareí (mapa geológico, anexo 3). Corresponde a área que esta cartografada em mapas do DRM (81 e 95) como granito Mangaratiba. É uma região de difícil acesso pela presença de densa cobertura florestal em relevo montanhoso. O nome Serra Grande foi aqui denominado, por tratar-se do acidente geográfico, mais expressivo, na área de ocorrência dessas rochas. Tal litologia é identificada em diversos pontos ao longo da BR-101, tanto nos cortes da rodovia como na forma de lajedos, nos riachos que a cortam ou nas estradas vicinais. É uma rocha de coloração cinza - escura a cinza - claro, mostrando granulação fina a média, podendo ser equigranular ou com tendência porfirítica, quando porfirítica apresenta pórfiros de plagioclásio. Constituí-se macroscopicamente por plagioclásio, quartzo, biotita, feldspato potássico e hornblenda, e tendo como principais acessórios titanita e magnetita. Apresenta fraco fluxo magmático, onde as poucas direções da foliação obtidas variam de EW a N20W, mostra presença de escassos enclaves microgranulares de difícil observação em afloramentos, face a presença de crosta de alteração bem como o tamanho dos enclaves, pois atingem no máximo 2 cm. Veios pegmatóides são comuns. Diques de rocha intermediária cortando esse domínio, foram observados em vários pontos. No ponto 01, localizado na estrada da fazenda Batatal, aflora o granodiorito, cortado por dique de uma rocha fina, de coloração cinza - escura, medindo aproximadamente 70 cm de espessura, com direção N20W. O dique está cortado por fraturas paralelas com direção N70W, que deslocam sinistralmente fraturas N40W, que por sua vez deslocam dextralmente fraturas com direção N80E. Outras fraturas importantes foram medidas no ponto 06, onde um córrego escava seu leito em fraturas N30E, onde observam-se também fraturas N40W, que cortam um pegmatito de direção EW. No leito do rio aflora rocha granodiorítica, rica em biotita. Em Conceição de Jacareí verificam-se nos pontos 14 e 21, a presença de blocos de uma rocha porfirítica, de coloração cinza - escura, contendo pórfiros de feldspato potássico e de plagioclásio, intermediária em relação as rochas do domínio do granito porfirítico e do granodiorito, sugerindo tratar-se portanto, de uma rocha híbrida 59
No ponto 5 na fazenda Batatal, em um bloco de rocha granodiorítica, observou-se contato penetrativo com rocha granítica média a grosseira. A rocha granodiorítica mostra intenso enriquecimento de feldspato potássico e biotita, sugerindo tratar-se de outra zona de rocha híbrida. Em um riacho, que corta a BR-101, no Clube Mediterrané, ocorre um extenso afloramento de granodiorito (ponto 29). O ponto 45 localizado no final da estrada do Cantagalo, referese a outro afloramento de rocha granodiorítica, em leito de riacho. Mostra coloração cinza - médio, com alguns pórfiros de plagioclásio e fluxo N20W. Foram observados também, blocos de rocha fina, de coloração cinza - escura. No Condomínio Guaratecaia ocorre outro extenso afloramento de granodiorito, particularmente no corte de uma estrada de ferro abandonada (ponto 69). Nos cortes da BR-101, onde aflora o granodiorito, podem ser citados os pontos 27, 85 e de 93 a 98. No ponto 92, ocorrem blocos de granodiorito grosseiro, cinza médio, e de granodiorito cinza escuro, mais fino. Os pontos 07, 14, 15, 16, 21, 64, 123, 126, 130 , 149 e 150 foram descritos na área de ocorrência do granito porfirítico. Os pontos 07, 14 e 15 observados em Conceição de Jacareí, na estrada do Sertão, referem-se a blocos de granodiorito misturados com blocos do granito porfirítico. Os pontos 16 e 21, localizados na estrada do Cantagalo, referem-se a blocos de granodiorito em área de predominância de blocos do granito porfirítico. O ponto 64, refere-se a blocos isolados, localizado na BR-101. Enquanto que, os pontos 123 e 126 são exposições em corte nessa mesma rodovia. Os pontos 130 e 150, foram descritos em paredões próximo ao mar, em Monsuaba. O ponto 149, constituí um afloramento num morro, localizado acima do terminal da Petrobrás, no caminho de acesso as praias à leste desse terminal. No ponto 120, localizado próximo ao cemitério da cidade de Mangaratiba, ocorrem imensos blocos in situ do Granito Mangaratiba cinza - claro, ao lado de blocos de rocha granodiorítica. Não foi possível observar o contato ou a relação entre esses dois granitos. Em cortes de paredões íngremes da BR-101, ocorreram vários deslizamentos provocados por temporais de verão, como o observado no ponto 84 (foto 28) localizado na BR -101, primeira subida da estrada em direção a Angra dos Reis, depois da ponte que 60
corta o rio da Lapa. Aparece aí, rocha granodiorítica de coloração cinza - escura, com fraturas N - S e intensa venulação. O conjunto é cortado por diques de rocha granítica, de granulação fina, de coloração cinza. Outros deslizamentos foram observados nos pontos 24 e 30. O primeiro ocorre próximo ao Clube Mediterrané e o segundo, situa-se entre esse Clube e Conceição de Jacareí, deixam aflorar rocha granodiorítica cinza escuro. No ultimo ponto, verificou-se ainda, a presença de blocos de rocha fina, de coloração cinza mais escura, de um provável dique.
FOTO 28 (ponto 84) - Deslizamento em corte da Br-101, com blocos de granodiorito desmoronados.
3.6 Relação entre as rochas do Complexo e com as encaixantes
Em Mangaratiba são observados em toda a extensão da antiga estrada de ferro, afloramentos de rocha gnaíssica mostrando injeções métricas de rocha granítica, formando apófises segundo zonas de fraquezas do gnaisse, como fraturas e foliação. Este processo culminou com formação de uma brecha magmática, cuja matriz é o granito envolvendo enormes fragmentos deslocados de gnaisses, ilustrada nas fotos (29 e 30) dos 61
pontos 57 e 108, respectivamente. Essa feição foi observada em outros pontos, como nos pontos 118 e 77. No ponto 102, em um riacho que desce em direção a praia do Saco em Mangaratiba, aflora rocha granítica em contato discordante com gnaisse, onde verifica-se injeções de apófises do granito no gnaisse. Outros contatos do Granito Mangaratiba com as encaixantes foram observados nos pontos 25 e 91, constituídos por afloramentos de gnaisse porfiroblástico, onde constata - se contato com o granito. O contato é discordante pois corta a foliação do gnaisse. No ponto 25, um dique métrico de pegmatito, de direção N 60 E, corta tanto o gnaisse como o granito.
FOTO 29 (ponto57) - Afloramento de brecha magmática. Observe fragmentos de rocha gnaíssica, deslocados e soldados por rocha granítica. 62
FOTO 30 (ponto 108) - Outro afloramento de brecha magmática.
Da mesma forma o granito porfirítico mostra sempre contatos bruscos com os gnaisses encaixantes, como é observado em vários afloramentos. No ponto 40, localizado entre a praia de Guaratecaia e a praia do Jacareí, verificou-se o contato do granito porfirítico com rocha gnaíssica, de coloração cinza - escura, contendo injeções de mobilizados de composição granítica, dando estrutura semelhante a estromática. O gnaisse mostra dobras isoclinais fechadas e redobradas, e foliação com direção N70W. O granito mostra foliação magmática com direção N 80 E. No contato com o gnaisse observa-se que a foliação do granito, mostra a mesma orientação da foliação do gnaisse. Fraturas paralelas e veios pegmatóides cortam o gnaisse, e apresentam a mesma direção da foliação. Fraturas de direção N 40 E cortam todo o conjunto. As fraturas de direção N 10 E cortam somente o granito, e estão preenchidas por material quartzo-feldspático. No ponto 137, verifica-se outro contato do granito porfirítico com gnaisse cinza - escuro, e com injeções de mobilizados de composição granítica. Na praia do Condomínio Porto Real (ponto 76) observou-se granito porfirítico, granodiorito e gnaisse. Do lado oeste da praia aflora um gnaisse cinza - escuro, com injeções de mobilizados de composição granítica, cortado por diques métricos de rocha básica e diques de rocha granítica cinza, pouco porfirítica, além de apresentar blocos 63
de granodiorito e do gnaisse. O granodiorito mostra penetração por leucogranito, formando estruturas em rede. Não foi possível, verificar o contato dessas duas litologias. O granito porfirítico ocorre no lado leste da praia, e é cortado por dique centimétrico de rocha granítica semelhante à aquele que corta o gnaisse (foto 31). O dique corta o granito porfirítico e enclaves xenolíticos e microgranulares associados, e é barrado pelo próprio granito, sugerindo tratar-se dique sin - intrusivo. O granito porfirítico mostra enxame de enclaves de tamanhos variados. Os enclaves microgranulares mostram xenocristais de K – feldspato, provavelmente introduzidos mecanicamente. A foto 32, mostra a rocha granítica com enclave xenolítico da rocha encaixante.
FOTO 31 (ponto 76) – Dique centimétrico de granito, cortando tanto a rocha granítica porfirítica como seus enclaves. Observe como o dique é barrado pelo granito porfirítico. 64
FOTO 32 - (ponto 76) - Granito porfirítico com enclave xenolítico de gnaisse.
Contatos bruscos do granodiorito com os gnaisses encaixantes também foram observados, como o do ponto 150 (foto 33), onde ocorre a presença de uma rocha granítica cinza, cortando a foliação do migmatito. No ponto 130, verificou-se outro contato brusco do granodiorito com o gnaisse aí aflorante. A área de ocorrência do granodiorito no seu limite leste, desde as proximidades da Fazenda Batatal até o ponto 134, e em sua borda sul, desde os pontos na praia de Itaoca até o ponto 29, mostra blocos esporádicos do granito Mangaratiba. Não foi possível, delimitar o contato entre os dois granitos, devido a intensa alteração do grM, que resultou na formação desses blocos. São, em princípio interpretados como diques sin- intrusivos, embora não possa ser descartada a hipótese de tratar-se de uma variação composicional do próprio granodiorito. 65
Na região de Conceição de Jacareí a presença de extensa cobertura coluvionar dificultou, sobremaneira, a visualização das relações de contato entre o granito porfirítico e o granodiorito.
FOTO 33 (ponto 150) - Contato discordante e brusco de granodiorito com gnaisse migmatítico. 4. PETROGRAFIA
Neste capítulo serão abordados os resultados obtidos através do estudo de lâmina delgada, que constou na descrição do aspecto textural e mineralógico das rochas coletadas e selecionadas, abrangendo as rochas dos três domínios separados no mapa geológico bem como seus enclaves, os diques que as cortam, e as rochas gnaíssicas encaixantes.
4.1 Rochas encaixantes (Unidade Rio Negro)
Seis (6) amostras de gnaisses encaixantes ao Granito Mangaratiba, foram estudados em lâmina delgada: caracterizam-se por serem sempre pobres em minerais acessórios, e mostrarem ausência do caracter magnético, em amostra de mão, com auxílio de um imã. Suas composições modais (visuais) caem no campo do granodiorito/tonalito no diagrama QAP segundo Le Maitre et al. (1989). Três (3) das amostras descritas são de afloramentos na cidade de Mangaratiba, sendo que ao microscópio são biotita gnaisses, de composição granodiorítica a tonalítica. Mostram comumente bandas leucossomáticas, essencialmente quartzo- feldspáticas. Os biotita gnaisses são constituídos essencialmente por plagioclásio, quartzo, microclina, biotita e muscovita. Os raros minerais acessórios são apatita, opaco e zircão, e os secundários: sericita e carbonato. A textura que predomina é granoblástica, com granulação média, os minerais félsicos são xenomórficos, e a biotita tende a ser subidiomórfica.
65 66
O plagioclásio é o mineral mais abundante, tem geminação polissintética frequente, normalmente estreita, com composição variando em torno de An13 - An28, tipicamente oligoclásio. Os grãos são xenomórficos, fraturados ou não, e com lamelas arqueadas. Apresentam rara mimerquita no contato com microclina. Mostram raras inclusões de quartzo, biotita, zircão e opaco. Alteram-se frequentemente para sericita. A biotita é marrom - avermelhada. Os cristais mostram poucas inclusões de apatita, e raras de zircão. O quartzo ocorre em cristais xenomórficos, estirados segundo o plano de foliação, com forte extinção ondulante. A microclina apresenta-se com geminação polissintética cruzada típica, raramente é micropertítica, e é límpida. Os cristais são frequentemente maiores do que os de plagioclásio, e os incluem. Os raros minerais acessórios presentes apatita e zircão são idiomórficos. O opaco varia de xenomórfico a irregular. A muscovita é mais comum nas bandas leucossomáticas, que mostram cristais de quartzo com forma ameboidal, microclina límpida, e subordinadamente plagioclásio. O quartzo invade porções da rocha, envolvendo–as, e apresenta inclusões de plagioclásio, biotita e microclina. As bandas são recortadas por microfraturas, dispostas paralelas ou ligeiramente obliquas a foliação. Muscovita, carbonato e biotita alinham-se nessas fraturas. As três amostras restantes descritas são de afloramentos nos arredores da cidade de Mangaratiba. Mostram a mesma mineralogia citadas anteriormente. Em amostras onde as bandas leucocráticas são mais frequentes, a biotita está bastante cloritizada, e a muscovita é mais abundante. Foram estudadas em lâmina delgada dez (10) amostras de gnaisses encaixantes, dos domínios do granito porfirítico e do granodiorito. Foram descritas duas (2) dos termos bandados, três (3) dos homogêneos, e cinco (5) dos gnaisses com injeções de mobilizados de composição granítica. Suas composições variam dominantemente de monzogranítica a tonalítica, e o estudo petrográfico desses gnaisses indicou que são rochas ortoderivadas. Os homogêneos apresentam composição monzogranítica. Suas mineralogias essenciais são microclina, plagioclásio, quartzo e biotita. Os minerais acessórios estão representados por titanita, opacos, allanita, apatita e zircão. Tendo como secundários os 67
minerais clorita, sericita, carbonato e epidoto. A granulação é média a grosseira, equigranular a porfirítica, com cristais porfiríticos de microclina. Apresentam textura granoblástica e estrutura orientada. O plagioclásio é oligoclásio/andesina, mostra-se comumente microfraturado, com extinção ondulante e lamelas arqueadas, apresenta maclas segundo as leis da Albita. A microclina mostra maclas típicas, Periclina combinada com Albita, com frequentes inclusões de plagioclásio. O quartzo tende a formar mosaicos ou apresenta-se em cristais dispostos segundo a foliação. A biotita é marrom - avermelhada. Ocorre em cristais orientados segundo a foliação, com raras inclusões de apatita e zircão. Os minerais acessórios presentes associam-se comumente a biotita ou ocorrem isolados. Os bandados mostram bandas de composição tonalítica, alternadas por bandas leucocráticas, de composição granodioríticas. As bandas tonalíticas são constituídas essencialmente por plagioclásio, quartzo, microclina, biotita e hornblenda. Mostram como minerais acessórios titanita, opacos, apatita, allanita e zircão, e como minerais secundários carbonato, sericita e epidoto. Apresentam textura porfirítica orientada, com cristais porfiríticos de plagioclásio, de granulação média (1,4 - 3,2 mm), e matriz fina < 0,9mm. O plagioclásio mostram-se em cristais comumente fraturados, com lamelas arqueadas, maclados segundo as leis da Albita e Albita/Carlsbad, frequentemente apresentam zonações composicionais. Incluem opaco, titanita, apatita, hornblenda e biotita. A biotita é marrom - avermelhada, incluí diminutos cristais de zircão, apatita, opaco e titanita. Ocorre orientada, segundo o plano de foliação. A hornblenda é verde, e forma agregados em mosaico, comumente mostra passagem para biotita. Os minerais acessórios associam-se a minerais máficos ou estão inclusos nos mesmos ou ainda, ocorrem isolados. A titanita e opacos podem ocorrer agrupados. As bandas leucocráticas são constituídas por plagioclásio, feldspato potássico, quartzo e biotita + hornblenda. Os minerais acessórios são titanita, opacos, apatita, allanita e zircão. Os minerais secundários são sericita, carbonato, clorita e epidoto. 68
Apresentam granulação média, textura granoblástica orientada. Minerais máficos atingem de 5 a 6% do volume. As rochas estudadas de gnaisses escuros com mobilizados de composição granítica, mostram composição tonalítica e granodiorítica, apresentam granulação fina com tendência porfirítica, e estrutura orientada. Constituem-se essencialmente por plagioclásio, quartzo, feldspato potássico, biotita + hornblenda. Os minerais acessórios presentes são opacos, titanita, apatita e allanita. A sericita ocorre como mineral secundário. Os cristais de plagioclásio são ripiformes quando porfiríticos, mostram maclas segundo as leis da Albita e Albita/Carlsbad, comumente zonados. Os demais minerais mostram semelhanças com os descritos para os termos bandados.
4.2 Granito Mangaratiba (grM)
Os dois fácies do Granito Mangaratiba que foram descritos macroscopicamente, correspondem no estudo microscópico a dois tipos petrográfico bem distintos, sendo que o primeiro descrito caracteriza-se por predominar uma composição modal monzogranítica, enquanto que o segundo predomina a composição modal sienogranítica (tabela 1, figura 2). A outra característica distintiva entre os dois fácies é a presença do par titanita - allanita no primeiro e a ausência deste par no segundo, que só apresenta allanita. O primeiro fácies apresenta duas texturas principais, sendo uma granular hipidiomórfica com tendência porfirítica ( a ) e outra porfirítica ( b ), observando gradação entre a textura com tendência porfirítica e a textura porfirítica. As rochas estudadas que apresentam a primeira textura ( a ) (fotomicrografia 1), mostram uma granulação fina a média (0,32mm / 0,45mm - 3,2mm / 4,5mm). Nas rochas com tendência porfirítica, esta é a granulação da matriz, e os cristais porfiríticos presentes são plagioclásio e microclina, medindo de 4,0mm - 8,0mm. A mineralogia essencial é constituída por feldspatos potássicos (microclina e micropertita), plagioclásio, quartzo e biotita. Os acessórios são opacos, allanita, titanita, apatita e zircão, sendo os secundários sericita, clorita, carbonato e muscovita. Os contatos entre os minerais constituintes podem ser retos, sinuosos, consertais e de reação, principalmente entre biotita e allanita, entre os dois feldspatos potássicos ou ainda entre plagioclásio e microclina. 69
Fotomicrografia 1 (ponto 54) - Textura granular em monzogranito, mostrando contatos sinuosos entre os minerais, localmente consertais. LPX: 1mm = 2,3cm.
O plagioclásio ocorre em cristais tabulares hipidiomórficos e xenomórficos, ocorrendo isolados ou em agregados. Quando porfiríticos são sempre hipidiomórficos. Apresentam geminações polissintéticas bem desenvolvidas ou não, segundo as leis da
Albita, Periclina, e Carlsbad combinada com Albita. As suas composições variam de An 27
– An 35, predominando oligoclásio nas rochas equigranulares, e andesina nos pórfiros das rochas com tendência porfirítica. Mostram zonações internas composicionais, quando a composição é andesina. Nos contatos com microclina apresentam frequentes bordas mimerquíticas ou raramente desenvolvem bordas albitícas. Mostram raras substituição por micropertita, sendo que ambos os minerais ficam muito turvos. Apresentam poucas inclusões de quartzo, opaco, biotita, titanita, apatita e zircão. Dos feldspatos potássicos presentes microclina e micropertita, verifica-se ampla predominância da microclina, que ocorre em cristais tabulares curtos ou alongados, hipidiomórficos (cristais porfiríticos) ou xenomórficos (matriz), apresentando maclas polissintéticas típicas (Albita e Periclina), podendo estar combinada com Carlsbad, sugerindo inversão de ortoclásio. A micropertita é observada principalmente no núcleo, que pode estar fraturado, sendo as fraturas preenchidas principalmente por carbonato e 70
muscovita., pode ainda, ocorrer em cristais corroendo cristais de microclina (fotomicrografia 2), sugerindo duas gerações de micropertita. A mais tardia é geralmente mais turva do que a microclina, e mostra impregnação por carbonato. As inclusões presentes na microlina mostram tamanhos em torno de 0,05 - 0,32mm. São mais comuns as de quartzo, plagioclásio, biotita, opaco e zircão, e mais raras as de apatita e allanita. O quartzo incluso ocorre em cristais arredondados, idiomórficos, e raramente cuneiformes, e o plagioclásio em cristais arrendondados ou idiomórficos, com bordas albíticas ou raramente mirmerquíticas.
Fotomicrografia 2 (ponto 81a) - Cristal de microclina corroído por micropertita. LPX: 1mm = 3,6cm.
A biotita ocorre em cristais hipidiomórficos, com tamanhos variando de 0,13- 1,4mm, e mostram duas colorações, marrom-avermelhada e parda, fortemente pleocróicas. Ocorrem tanto isolados como em agregados. A biotita marrom-avermelhada forma agregados (“clots”) juntamente com opacos titanita, apatita e allanita. O plagioclásio comumente associa-se a esses agregados. A biotita parda forma agregados somente com opacos. As inclusões presentes são de opaco, apatita, zircão e allanita. Os dois últimos minerais mostram a formação de halos pleocróicos com a biotita. O quartzo ocorre em cristais xenomórficos e amebóides, com fortes extinções ondulantes, normalmente fraturados, medindo até 4,7mm nas rochas equigranulares. As 71
inclusões presentes são de biotita, opaco, apatita, zircão, e raras de microclina e plagioclásio, indicando que foi o último a cristalizar. Apresentam contatos sinuosos ou consertais entre si, quando agrupados ou ainda com outros minerais presentes. A titanita ocorre em cristais xenomórficos, hipidiomórficos e mais raramente idiomórficos, com tamanhos variando de 0,32 - 2,7mm. Mostram coloração marrom - claro, por vezes pleocróicos,. Ocorrem associados a biotita ou disseminados, e incluem apatita. Os minerais apatita, zircão e allanita tendem a ser idiomórficos. A allanita ocorre em cristais com coloração marrom - escura a avermelhada, por vezes pleocróicos, por vezes zonados, e nos contatos com biotita formam bordas de reações. Apresentam tamanhos variando de 0,13 - 1,6 mm, e incluem opaco, zircão e titanita. O zircão e a apatita ocorrem em cristais menores, com tamanhos entre 0,13 - 0,3mm, mostram-se inclusos nos minerais principais ou individualizados, associados com outros minerais máficos. O zircão também mostra-se com forma semelhante a lápis. A apatita ocorre em cristais prismáticos curtos ou mais raramente aciculares, quando inclusos em outros minerais. Os minerais opacos presentes são magnetita, ilmenita e pirita, e ocorrem em cristais individualizados, xenomórficos e hipidiomórficos, a mais raramente idiomórficos. Apresentam-se disseminados ou inclusos nos minerais principais ou ainda, associados com outros minerais máficos. Os produtos secundários são sericita, clorita, muscovita e carbonato. A clorita, como produto de alteração da biotita, é vista ao longo de seus planos de clivagens ou em seus contornos. A sericita e o carbonato são produtos alteração do plagioclásio. A sericita e rara muscovita são produtos de alteração de microclina. Nas rochas que mostram gradação para textura porfirítica, o quartzo apresenta-se em cristais amebóides, com granulação em torno de 2,0mm, e também em cristais < 0,7mm, que juntamente com plagioclásio e microclina formam a matriz, com textura alotriomórfica ou sacaróidal. A microclina apresenta mais inclusões de quartzo, frequentemente localizadas nas bordas. As rochas que apresentam textura porfirítica (b), mostram matriz fina (0,2 - 0,9mm), com textura alotriomórfica ou sacaróidal, composta por todas as fases minerais presentes. Os cristais porfiríticos são de plagioclásio, microclina e quartzo, com tamanhos variando normalmente entre 1,4 - 6,0mm, geralmente recortados por microfraturas. A relação pórfiros / matriz é em torno de 3:1. 72
Os cristais porfiríticos de microclina são hipidiomórficos, e apresentam inúmeras inclusões de quartzo, e mais raras de apatita, plagioclásio, opaco e biotita. As inclusões de quartzo podem estar em todo o grão, atingem tamanho de até 0,5mm. No entanto, é mais comum, que as inclusões de quartzo estejam dispostas orientadas nas bordas dos grãos de microclina, delimitando o seu crescimento cristalográfico, nesse caso o núcleo é micropertítico. Os cristais inclusos nas bordas, são normalmente arredondados, com tamanho médio em torno de 0,15mm. Raramente, observar-se a presença de micropertita corroendo microclina. Os cristais porfiríticos de plagioclásio são hipidiomórficos a xenomórficos, menores do que o de microclina, e comumente zonados. As suas composições variam de
An 30 - An 40, apresentam maclas polissintéticas segundo as leis da Albita, Periclina e Albita/Carlsbad, e incluem quartzo, opaco, apatita, biotita e zircão. A microclina pode recapiar o plagioclásio, formando textura antirapakivi (fotomicrografia 3). Os cristais porfiríticos de quartzo tendem a serem arredondados e esponjosos. São menores do que os de plagioclásio, e incluem raros cristais de microclina, biotita, plagioclásio, apatita e zircão. Os demais minerais presentes são semelhantes à aqueles descritos para as rochas equigranulares e com tendência porfirítica.
Fotomicrografia 3 (ponto 51) - Cristal de microclina manteando plagioclásio, em monzogranito porfíritico. LPX: 1mm = 3,6cm. 73
O fácies onde predomina a composição modal sienogranítica, apresenta textura equigranular alotriomórfica a hipidiomórfica, com granulação fina a média (0,30 - 3,0 mm), com tendência porfirítica. Quando porfirítica, apresenta cristais porfiríticos de microclina micropertítica, com tamanhos entre 5,0 - 6,0mm. A mineralogia essencial deste fácies é constituída por microclina e microclina micropertítica, quartzo, plagioclásio e biotita. Os minerais acessórios presentes mais comuns são allanita, opacos e zircão, e mais raros apatita e rutilo, sendo os minerais secundários sericita, clorita, muscovita e carbonato. Os contatos entre os minerais são sinuosos ou retos. A microclina ocorre em cristais xenomórficos, límpidos, com maclas polissintéticas típicas (Albita/Periclina). Quando porfiríticos, ocorrem em cristais hipidiomórficos, tabulares quadráticos ou alongados, e mostrando inclusões de cristais de quartzo, biotita, plagioclásio, opaco e apatita ou mesmo inclusões de agregados da matriz. O tamanho dos cristais inclusos variam entre 0,045 - 0,7mm. O plagioclásio apresenta-se em cristais tabulares hipiomórficos, curtos ou alongados, e em cristais xenomórficos, seus tamanhos atingem até 2,7mm, poucos maclados segundo as leis da Albita e Albita/Carlsbad. As suas composições variam de
An28 - An32 (oligoclásio/andesina). Incluem raros cristais de quartzo, biotita, zircão e apatita. Podem mostrar bordas com mimerquita ou albita nos contatos com microclina. A biotita é vista em cristais hipidiomórficos, comumente isolados, com tamanho em torno de 0,7mm. Mostram coloração marrom - avermelhada, e incluem raro zircão, opaco e apatita. Formam raros agregados com opaco e apatita O quartzo ocorre em cristais xenomórficos e ameboides, com extinção ondulante variável, e com tamanhos variando entre 0,45 - 3,9mm. Incluem plagioclásio, biotita, apatita, opaco, além de envolver porções da rocha tais como, agregados de biotita, opaco e apatita. Minerais opacos além de ocorrerem inclusos nas fases minerais descritas acima, apresentam-se em cristais xenomórficos e hipidiomórficos, isolados e disseminados. Os minerais acessórios zircão, allanita e apatita tendem ao idiomorfismo. Allanita apresenta-se em cristais marrom - amarelados, por vezes zonados e pleocróicos. Ocorrem disseminados, e com tamanhos variando entre 0,32 - 1,2mm. Podem apresentar processo de metamitização. 74
Dos minerais secundários presentes, a clorita é derivada de biotita, a muscovita deriva de microclina micropertítica e de plagioclásio, enquanto a sericita e o carbonato derivam de plagioclásio. Uma amostra que foi coletada de uma apófise deste granito, injetada nos gnaisses encaixantes, em Mangaratiba, no estudo de lâmina delgada mostrou composição modal visual sienogranítica. É equigranular de granulação fina a média (0,3 - 1,8mm). Constituí-se essencialmente por microclina, quartzo, plagioclásio, e rara biotita. Os acessórios presentes são opacos e apatita. Os secundários são clorita, sericita e carbonato.
4.3 Granito Porfirítico Conceição de Jacareí (grJ)
O estudo em lâmina delgada desta litologia, constou do exame de suas matrizes, por serem rochas com matrizes de granulação grossas e com megacristais de microclina. As rochas equigranulares leucocráticas que ocorrem associadas a este granito, e interpretadas como diferenciados finais, foram aqui incluídas. As matrizes das rochas porfiríticas e das rochas leucocráticas caracterizam-se, por apresentarem composições modais predominantes monzograníticas (tabela 2, figura 2). As matrizes mostram textura inequigranular, granulação fina a grossa, variando em média de 0,45 - 9mm, e constituem-se pelo seguintes minerais essenciais: microclina, plagioclásio, quartzo e biotita. Os minerais acessórios e os secundários presentes são aqueles já citados para o granito anterior. A hornblenda pode ocorrer na proporção de traço. Os contatos entre os minerais presentes são sinuosos, planos e mais raros consertais. A microclina ocorre em megacristais centimétricos, hipidiomórficos, e micropertíticos no núcleo. São poiquilíticos, com inúmeras inclusões de cristais arredondados de quartzo e cristais prismáticos de plagioclásio, e mais raras de biotita, opaco e apatita. As inclusões de quartzo atingem o tamanho de 0,5mm, enquanto que as de plagioclásio chegam a atingir 2,3mm, com tamanho médio em torno de 1,3mm. os cristais maiores mostram comumente bordas albíticas, com núcleo alterado e bordas límpidas. Os cristais da matriz mostram poucas inclusões. São xenomórficos e micropertíticos. Apresentam maclas polissintéticas típicas, por vezes combinada com Carlsbad. 75
O plagioclásio é um mineral restrito a matriz, pode atingir até 9 mm. Ocorre em cristais prismáticos tabulares, hipidiomórficos, e com maclas polissintéticas ora bem ora fracamente desenvolvidas, segundo as leis da Albita, Periclina e Albita/Carlsbad. As suas composições variam de An27 - An40, oligoclásio a andesina. Apresentam poucas inclusões, sendo as mais comuns opaco, apatita e biotita, e as mais raras de quartzo e zircão. As zonações internas composicionais podem estar presentes nas composições mais cálcicas, chegando até apresentar zonação oscilatória, múltipla (fotomicrografia 4), em grãos que provavelmente são xenocristais. Podem apresentar mimerquita no contato com microclina.
Fotomicrografia 4 (ponto 22) - Zonação oscilatória, múltipla em plagioclásio. LPX: 1mm = 1,5cm.
O quartzo apresenta-se em cristais xenomórficos e amebóides, com tamanhos médios em torno de 7mm, raramente atingem 12mm. Normalmente, apresentam microfraturas e extinção ondulante. Incluem parcial ou totalmente plagioclásio, microclina, biotita e titanita. A biotita é marrom - avermelhada, fortemente pleocróica. Seu tamanho médio é em torno de 2,0mm. Ocorre em lamelas isoladas ou agrupadas em agregados, e 76
com inclusões de apatita, opaco, titanita, zircão e allanita. Os dois últimos, comumente apresentam halos pleocróicos com a biotita.
Os minerais acessórios opacos, titanita, allanita, zircão e apatita, além de ocorrerem inclusos em biotita ou em outros minerais essenciais, associam-se aos agregados de biotita ou isolados. A titanita pode formar coroas em mineral opaco, e comumente ocorre em cristais xenomórficos, com coloração marrom claro. O tamanho médio varia de 0,30 - 1,2 mm, raramente, atingem 2,0mm. Allanita, zircão e apatita ocorrem em cristais com tendência ao idiomórfismo, enquanto os minerais opacos são vias de regra xenomórficos. A hornblenda ocorre raramente, como mineral traço, com coloração verde. Apresenta-se em cristais prismáticos hipidiomórficos, com tamanhos em torno de 0,7mm, dispostos agrupados em agregados. Os minerais secundários mais frequentes são clorita, sericita e carbonato. As rochas leucocráticas são normalmente equigranulares, a textura predominante é granular hipidiomórfica, mas podem apresentar tendência porfirítica. As equigranulares mostram granulação fina a média (0,3 - 2,7mm), enquanto as com tendência porfirítica são inequigranulares, com granulação fina a grossa (0,3 - 7mm). A mineralogia essencial constitui-se por microclina, quartzo, plagioclásio e rara biotita. Os acessórios frequentes são opacos, apatita e zircão. Os minerais secundários são sericita, clorita, e menos comum carbonato. Os contatos entre os minerais presentes são retos, sinuosos ou menos comuns, consertais. A microclina ocorre em cristais tabulares hipidiomórficos curtos ou alongados, a mais raramente, xenomórficos. Apresentam maclas polissintéticas típicas em Xadrez, às vezes combinada com Carlsbad. Mostram inclusões arredondadas de quartzo, e mais raras de opaco, biotita, plagioclásio, apatita e zircão.
O plagioclásio é oligoclásio, com composições em torno de An27. Ocorre em cristais tabulares hipidiomórficos ou xenomórficos, pouco maclados segundo as leis da Albita, e mais raramente segundo Albita/Carlsbad. Incluem raros cristais de opaco, apatita, zircão e biotita. Mostram comumente bordas albíticas no contato com microclina. O quartzo apresenta-se em cristais xenomórficos e ameboidais, com raras inclusões de opaco, apatita, zircão, plagioclásio e microclina. A biotita ocorre na proporção de 2,0 - 4,5%, em cristais isolados, com coloração marrom - avermelhada, bastante cloritizados. 77
Dos minerais acessórios presentes o mais comum é minerais opacos. São mais frequentes ocorrerem em cristais xenomórficos e hipidiomórficos, e mais raramente, idiomórficos, normalmente isolados.
4.4 Granodiorito Serra Grande (gdG)
As rochas que foram classificadas como granodioritos, mostram índice de cor variando de 26 a 38, que corresponde aos seus minerais máficos (M), com um média em torno de 30, portanto mesocráticas, segundo este índice. São também, rochas que apresentam tanto a biotita como mineral máfico principal, e a hornblenda como traço, como o par biotita - hornblenda ou ainda, intermediário entre os dois. Suas composições modais (tabela 3, figura 2), caem preferencialmente no campo do granodiorito, embora apresentem algumas amostras no campo do monzogranito e outras, no limite do campo do granodiorito com o campo do quartzo monzodiorito. A textura presente nestas rochas é preferencialmente granular hipidiomórfica (fotomicrografia 5), podendo apresentar tendência porfirítica.
Fotomicrografia 5 (ponto 6 ) - Textura granular hidiomórfica, em granodiorito. LPX: 1mm = 2,3cm. 78
A granulação varia de fina a média (0,4 - 4,0mm), com média em torno de 3,0 mm. As rochas que apresentam tendência porfirítica, mostram cristais porfiríticos de plagioclásio, com tamanho médio em torno de 3,5mm, dispostos em matriz fina a média (0,23 - 1,6mm), com textura granular. Os minerais essenciais presentes são: plagioclásio, feldspato potássico (micropertita e microclina), quartzo, biotita e + hornblenda. Clinopiroxênio pode ocorrer como mineral traço. Os acessórios são opacos, titanita, apatita, allanita e zircão, enquanto os secundários são carbonato, sericita, clorita e epidoto. Os contatos entre as fases minerais observados em lâmina delgada foram consertais, planos, sinuosos, e de reação entre biotita e hornblenda ou entre plagioclásio e microclina (fotomicrografia 6).
Fotomicrografia 6 (ponto16) – Contatos consertais entre quartzo e plagioclásio e de reação entre plagioclásio e biotita. LPX: 1mm = 9,1cm.
Dentre os minerais presentes o plagioclásio é o mineral mais abundante, e ocorre como cristais tabulares e ripiformes, hipidiomórficos ou raramente xenomórficos, com composições variando de An31 - An40 , essencialmente andesina. Apresentam geminações polissintéticas segundo as leis da Albita, Albita/Carlsbad e Periclina. Zonações composicionais internas são frequentes, com zonação normal. Em algumas rochas, o núcleo dos cristais mostram intensa inclusões de opaco e bordas límpidas. Atingem sempre 79
o máximo tamanho da rocha. Podem apresentar mimerquita no contato com feldspato potássico. Quando porfirítico, ocorre em cristais isolados. As inclusões presentes são de opaco, biotita, hornblenda, apatita prismática e acicular, quartzo, clinopiroxênio quando presente na rocha, e mais raras de titanita e zircão. O feldspato potássico mais frequente é micropertita. Microclina é mais rara. Os cristais são xenomórficos e hipidiomórficos, e ocorrem interticialmente, substituindo ou mantendo plagioclásio (fotomicrografia 7), parcialmente ou quase totalmente. Apresentam geminações polissintética típica (Albita/Periclina), incipiente a raramente bem desenvolvida. O tamanho dos cristais são finos a médios, frequentemente menores do que os de plagioclásio. Mostram poucas inclusões, sendo as mais frequentes as de quartzo, em cristais com formas variadas (cuneiformes, arredondadas ou xenomórficas), opacos, apatita e plagioclásio (em pequenos cristais ripiformes ou tabulares), e inclusões mais raras de biotita, hornblenda e clinopiroxênio.
Fotomicrografia 7 (ponto 5) - Micropertita manteando parcialmente plagioclásio, mostrando ainda, cristais euedrais de biotita e inclusões de apatita acicular, em feldspatos. LPX: 1mm = 9,1cm. 80
O quartzo ocorre em pequenos cristais xenomórficos, intersticiais ou ainda, em cristais maiores de granulação média, amebóides, com forte extinção ondulante, envolvendo os cristais de plagioclásio e microclina. As poucas inclusões presentes são de plagioclásio, hornblenda, apatita, clinopiroxênio (quando presente), micropertita, e inclusões mais raras de allanita e titanita A biotita com coloração marrom - avermelhada intensa, fortemente pleocróica, ocorre em cristais xenomórficos e hipidiomórficos, de granulação média, isolados ou agrupados, e em cristais porfiríticos, atingindo até 2,7mm, normalmente com inumares inclusões de apatita acicular (fotomicrografia 8), além de zircão, allanita, opaco, quartzo, plagioclásio e titanita, o que confere ao cristal um aspecto de peneira.
Fotomicrografia 8 (ponto 30) - Cristal porfirítico de biotita, com inúmeras inclusões de apatita acicular, e zircão. LPP: 1mm = 4,6cm.
A hornblenda mostra coloração verde a verde - amarronzado, e com pleocroísmo. Ocorre em cristais prismáticos curtos, idiomórficos e xenomórficos, de granulação fina a média (0,23 - 1,8mm), com média em torno de 0,9mm. Em algumas lâminas verificou-se a presença de cristais geminados. Pode ocorre em agregados, juntamente com cristais de opacos, titanita, plagioclásio, biotita e apatita. Observam-se agregados onde, cristais de titanita e hornblenda envolvem-se mutuamente. Ocorre 81
também, em cristais isolados, por vezes esqueletais (fotomicrografia 9). Apresenta frequente passagem para biotita parda simplectítica, intercrescida com a hornblenda da qual deriva, liberando carbonato nesse processo (fotomicrografia 10). As inclusões presentes e mais comuns são de apatita e opaco, e menos frequentes de plagioclásio, quartzo e allanita. Opacos (magnetita, ilmenita e pirita) ocorrem em cristais hidiomórficos e xenomórficos, e raramente, idiomórficos, em fases isoladas ou intercrescidas, sempre associados com minerais máficos. A titanita é abundante, com percentual que atinge em média 3 %,, ocorrendo normalmente em cristais de granulação fina, que raramente atingem até 1,8mm, variando de idiomórficos a xenomórficos, apresentando coloração marrom claro, e fraco pleocroísmo. Podem formar finos cordões em volta de plagioclásio ou coroas em opaco. Associam-se a máficos ou ocorrem isolados. As inclusões mais frequentes são de apatita e opaco. Apatita e zircão ocorrem em cristais idiomórficos. O zircão ocorre em cristais inclusos em biotita ou em minerais félsicos ou isolados, por vezes em bastões. A apatita é abundante, com percentual entre 1% a 2%, ocorrendo em cristais prismáticos, inclusos em minerais máficos e félsicos, e associados com agregados máficos, ou ainda, em cristais aciculares, sempre inclusos em todas as fases presentes. Allanita marrom - avermelhada ocorre em cristais normalmente de granulação fina, atingindo até 1,2mm, hipidiomórficos a xenomórficos, inclusos em biotita ou associados com esse mineral. 82
Fotomicrografia 9 (ponto16) – Hornblenda esqueletal. LPP: 1mm = 9,1cm.
Fotomicrografia 10 (ponto27) – Biotita simplectítica derivada de hornblenda, intercrescida com a hornblenda da qual deriva. LPP: 1mm = 9,1cm. 83
O clinopiroxênio quando presente, ocorre em cristais prismáticos curtos hipidiomórficos e xenomórficos, com tamanhos de 0,2 - 0,9mm, e com coloração verde- claro. Mostram-se dispostos em agregados com biotita e opaco, em núcleos de cristais de hornblenda, e isolados (fotomicrografia 11). Alteração para carbonato na passagem para hornblenda é comum.
Fotomicrografia 11 (ponto 92) - Cristais de clinopiroxênio verde claro, associados Com biotita marrom avermelhada. LPP: 1mm = 3,6 cm.
Dos produtos secundários presentes, a sericita e o carbonato substituem o plagioclásio. O carbonato pode ainda, estar associado a perda de estabilização de minerais máficos. A clorita provém de biotita, enquanto epidoto deriva de plagioclásio ou ocorre raramente, em cristais isolados. As rochas granodioríticas que caem no campo do monzogranito, são aquelas que foram consideradas em campo, como tendo uma origem provavelmente híbridas. Mostram comumente textura porfirítica, e mais raramente equigranulares, hipidiomórficas. Quando porfiríticas, apresentam entre ≅ 2% a 5% de cristais porfiríticos de microclina, (1,5 -5,0cm), e de plagioclásio (7mm - 2,0cm), dispostos em matriz de granulação fina a média (0,2 - 3,5mm), com textura granular 84
Fotomicrografia 12 (ponto 14) - Porfiros de plagioclásio em granodiorito porfirítico De matriz fina, com textura granular. LPX: 1mm = 2,3cm.
Os cristais porfiríticos de microclina tendem ao idiomórfismo, e apresentam maclas típicas segundo as leis Albita/Periclina, combinada com Carlsbad. Mostram inúmeras inclusões de quartzo, além de plagioclásio, biotita e opaco. Os de Plagioclásio são hipidiomórficos, e apresentam geminação polissintéticas segundo as leis da Albita e Albita/Carlsbad. Mostram inclusões de quartzo, biotita, hornblenda, opaco, apatita e titanita.
4.5 Diques sin-intrusivos
Grande parte dos diques associados com os domínios definidos para o complexo foram aqui interpretados como diques sin-intrusivos. São assim interpretados, pois são rochas que não diferem das rochas do complexo, a não ser texturalmente, pois são bem mais finas, sugerindo que as suas colocações ocorreram durante o evento de intrusão do complexo, embora em campo, a não ser aquelas que preenchem fraturas, associadas com a intrusão, as demais não verificou-se os contatos. 85
4.5.1 Diques de granito que se assemelham ao granito Mangaratiba
São essencialmente rochas que em campo, ocorrem como blocos associadas ao granito porfirítico, representadas modalmente por monzogranitos e sienogranitos (tabela 4, figura 2). Os monzogranitos mostram textura inequigranular, com tendência porfirítica, granulação variando de fina a grossa (0,32 - 7,0mm), constituídos essencialmente por microclina, plagioclásio, quartzo e biotita. Os minerais acessórios são opacos, titanita, allanita, apatita e zircão, e os secundários clorita, sericita, carbonato além de rara muscovita. Os sienogranitos apresentam textura granular, granulação fina a média (0,60 - 4,5mm), são constituídos essencialmente por microclina, quartzo, plagioclásio, e biotita. Os minerais acessórios são opacos, allanita, apatita, e zircão. Os minerais secundários são clorita e sericita.
4.5.2 Diques de granodiorito
São rochas de diques que estão associados com o granito porfirítico conceição de Jacareí, mostram composições modais preferencialmente no campo do granodiorito, embora apresente duas amostras no campo do quartzo monzodiorito (tabela 6, figura 2).
A granulação varia com a espessura do dique. A textura pode ser porfirítica, ou equigranular, com granulação fina a média. Os que preenchem fraturas mostram foliação de fluxo bem pronunciada. As que apresentam textura porfirítica, mostram pórfiros de plagioclásio, com tamanhos médios, em matriz de granulação fina a muito fina. Os pórfiros de plagioclásio são ripiformes e tabulares, e mostram maclas polissintéticas segundo as leis da Albita e Albita/Carlsbad. Apresentam zonações composicionais frequentes, e suas composições variam de An32 - An40. Os cristais tabulares ocorrem isolados ou agrupados (fotomicrografia 13), mostrando pouca ou muita inclusões 86
de opaco, apatita, hornblenda, biotita e titanita. Os cristais ripiformes mostram inclusões de opaco, na forma de uma fina poeira. A matriz é constituída por plagioclásio, micropertita, quartzo, biotita e hornblenda, e a textura é granular alotriomórfica. Os minerais acessórios são opacos, titanita, apatita, allanita e zircão. Os secundários são sericita, carbonato, clorita e epidoto. Os minerais félsicos da matriz mostram comumente, inclusões de apatita acicular e opaco.
Fotomicrografia 13 (ponto 14) - Pórfiros de plagioclásio agrupados (glomérulo), com micro inclusões, em granodiorito pórfiro. LPX: 1mm = 2,3cm.
Verificou-se a presença de intercrescimento gráfico entre micropertita e quartzo, além da intensa presença de intercrescimento mimerquítico, em rocha de granulação média de um possível dique ou megaenclave (ponto 39, foto14), sendo que quase todo o quartzo presente na rocha está intercrescido. O plagioclásio mostra-se em cristais ripiformes e tabulares, com intensa inclusão de opaco na forma de poeira. A micropertita é rara, e ocorre intersticialmente. 87
Fotomicrografia 14 (ponto 39) – Intenso intercrescimento mimerquítico em rocha de dique ou megainclusão. LPX: 1mm = 3,6cm.
4.5.3 Diques de Quartzo - Monzodioritos
São diques que estão associados a rocha granodiorítica. As composições modais das três amostras coletadas caem no campo do quartzo monzodiorito (tabela 7, figura 2), e uma com composição visual no campo do diorito A rocha que preenche fratura, apresenta estrutura de fluxo, as demais são isotrópicas. São equigranulares ou porfiríticas. A rocha que apresenta textura porfirítica (fotomicrografia 15), apresenta pórfiros de plagioclásio, biotita, clinopiroxênio, e raros de micropertita, dispostos em matriz fina, com textura intergranular. Os contatos dos pórfiros com a matriz são consertais. A relação pórfiros matriz é de aproximadamente 1 / 3. Os pórfiros de plagioclásio ocorrem em cristais ripiformes e raramente, tabulares, atingindo até 1,95mm, e mostram bordas com corrosão. Mostram-se isolados ou agrupados, e a composição é An35. Apresentam maclas polissintéticas segundo Albita, Periclina e Albita/Carlsbad, zonações frequentes, e inclusões de opaco, clinopiroxênio e apatita. 88
Fotomicrografia 15 (ponto 30) - Textura pórfira em quartzo – monzodiorito pórfiro, mostrado pórfiros de plagioclásio corroídos. LPX: 1mm = 3,6cm.
Os pórfiros de biotita são placóidais e xenomórficos, e mostram inúmeras inclusões de apatita, opaco e clinopiroxênio, atingem até 1,40mm. Os pórfiros de clinopiroxênio atingem tamanhos até 1,0mm. Ocorrem em cristais prismáticos tabulares curtos ou alongados, com coloração verde - pálido, com sinal ótico positivo em torno de 60o, e com inclusões de opaco. Podem mostrar substituição por biotita, mostrando liberação de mineral opaco. Também, por vezes estão interdigitados com biotita. Os raros cristais porfiríticos de feldspato potássico (micropertita) atingem até 1,0mm, e tendem ao idiomórfismo. A matriz apresenta granulação muito fina (≅ 0,2mm), os contatos entre os minerais são essencialmente consertais e sinuosos. Constituí-se essencialmente por plagioclásio, biotita, clinopiroxênio, hornblenda, quartzo, opacos e feldspato potássico. Os acessórios presentes são apatita e titanita. 89
O quartzo é intersticial, ocorre em cristais ameboides, comumente incluindo inúmeros cristais de clinopiroxênio, e parcialmente ou totalmente cristais ripiformes de plagioclásio. O plagioclásio ocorre em cristais ripiformes, idiomórficos ou em cristais tabulares xenomórficos e subidiomórficos. O feldspato potássico é uma micropertita, ocorre em cristais xenomórficos, intersticiais. Clinopiroxênio mostra-se em cristais prismáticos xenomórficos e hipidiomórficos, mostrando substituição total ou parcial por hornblenda verde intenso ligeiramente marrom. A biotita apresenta-se em cristais tendendo ao idiomorfismo, com raras ou sem inclusões. Minerais opacos ocorrem como inclusões em todos os minerais além de cristais individualizados, dispersos. A apatita ocorre em cristais aciculares, inclusos em minerais essenciais ou em cristais isolados, atingindo até 0,39mm, arqueados. Quando a rocha que apresenta estrutura de fluxo, cristais orientados de biotita e hornblenda são observados. A granulação é fina (< 0,45mm), e a textura granular. Constituí-se essencialmente por plagioclásio, biotita, hornblenda, feldspato potássico e quartzo. O plagioclásio ocorre em raros cristais subidiomórficos, ripiformes e tabulares, atingindo 1,0mm, e em cristais xenomórficos. Mostram maclas incipientes segundo as leis da Albita, Periclina e raramente, Albita/Carlsbad. Inclusões de hornblenda, biotita, opaco, apatita e opaco são comuns. O feldspato potássico é uma micropertita, ocorrendo em cristais xenomórficos. A biotita é marrom - avermelhada e a hornblenda verde - intensa, ocorrem em cristais subidiomórficos e xenomórficos. Os minerais acessórios presentes são titanita, opacos, apatita e zircão. A titanita é marrom claro, ocorre em cristais xenomórficos e subidiomórficos, isolados. Zircão, apatita e opacos ocorrem como inclusões em outros minerais ou em cristais isolados. A outra rocha equigranular mostra textura granular xenomórfica (em mosaico), com granulação fina em torno de 0,60mm. Constituí-se essencialmente por plagioclásio, biotita, clinopiroxênio e hornblenda. Os acessórios presentes são apatita, quartzo, zircão e opacos. 90
A biotita é vermelha, o clinopiroxênio é incolor, e a hornblenda derivada do piroxênio é verde - intenso, ligeiramente marrom. O plagioclásio é andesina (An ≅ 36)
4.6 Diques de granito cinza (pós – intrusivos)
Estes diques foram aqui considerados como pós – intrusivos, porque cortam as rochas do complexo e os gnaisses encaixantes. São rochas que mostram frequentemente, uma foliação de fluxo bem desenvolvida. Suas composições modais caem dominantemente no campo do monzogranito, e raras no campo do sienogranito (tabela 5, figura 2). Sua mineralogia essencial é constituída por microclina, quartzo, plagioclásio e biotita, os minerais acessórios presentes são opacos, allanita, apatita e zircão. Os minerais secundários são clorita, sericita, carbonato e muscovita. Predominam rochas de granulação fina, embora possam ter granulação média. A textura é granular alotriomórfica ou sacaroidal, e raramente apresenta tendência porfirítica. Os contatos entre os minerais são planos e interbolados. As rochas com tendência porfirítica mostram matriz de granulação fina (0,10 - 0,9mm) a média (0,23 - 1,8), que correspondem a granulação das rochas equigranulares. Os cristais porfiríticos são de microclina, e medem em torno de 1,6 - 3,2mm. A microclina é límpida, e apresenta maclas típicas segundo Albita e Periclina às vezes combinada com Carlsbad. O plagioclásio comumente, ocorre em cristais com maclas polissintéticas fracamente desenvolvidas ou não maclados. Ambos apresentam inclusões frequentes.
4.7 Enclaves
Foram coletados e analisados via microscópica três (3) enclaves do granito Mangaratiba e três (3) do granito Porfirítico Conceição de Jacareí, sendo que do último só em uma (1) amostra foi realizada contagem modal. Suas composições modais caem no campo do granodiorito (tabela 8, figura 2). Os enclaves mostram texturas que variam de pórfiras a inequigranular, com tendência porfirítica. As matrizes mostram granulação fina, em torno de 0,6mm. 91
Os pórfiros são de plagioclásio, e atingem até 2,7mm. Ocorrem em cristais tabulares e ripiformes. Apresentam zonações composicionais, com composições variando de An32 - An40, e maclas segundo as leis da Albita, Periclina e Albita/Carlsbad. Ocorrem isolados ou agrupados (fotomicrografia 16). Mostram poucas inclusões de opaco, apatita, biotita, titanita e quartzo. Os provenientes de enclaves do granito Porfirítico, podem mostrar microfraturas.
Fotomicrografia 16 (ponto 49) - Pórfiros ripiformes de plagioclásio, em enclave microgranular, do grM. LPX: 1mm = 3,6cm.
As matrizes dos enclaves mostram texturas granulares, contatos predominantemente consertais para os provenientes de granito Porfirítico e planos para os provenientes do granito Mangaratiba. O último mostrou uma das matrizes orientada por fluxo, orientando cristais de biotita. Constituem-se predominantemente por plagioclásio, quartzo, biotita, microclina e + hornblenda. Sendo os minerais acessórios a titanita, opacos, apatita, zircão e allanita em traço, e os secundários sericita e carbonato. Nas matrizes de enclaves do granito Mangaratiba, a hornblenda atinge 3% ou pode estar ausente, enquanto nas de enclaves do granito Porfirítico este mineral atinge até 7%. 92
Em uma das matrizes proveniente de enclave do granito Mangaratiba verificou-se a presença de cristais de opacos esqueletais, medindo de 0,7 - 1,4mm, com inclusões de minerais da matriz. Um dos enclave coletado em granito Porfirítico que foi estudado, mostrou uma composição modal visual no campo do sienogranito. Trata-se de um allanita sienogranito, com granulação fina a média (0,23 - 2,3mm), e com textura granular hipidiomórfica. Os seus minerais essenciais são microclina, plagioclásio, quartzo e biotita. Como minerais acessórios apresenta allanita, opacos, apatita e zircão, e como secundário a sericita.
O resultado de análise modal de 72 amostras que se encontram nas tabelas de 1 a 8 (anexo 1), estão plotadas no diagrama QAP (Le Maitre et al 1989) da figura 2. As rochas mostram composições variadas: sienogranito, monzogranito, granodiorito e quartzo- monzodioritos, definindo um “trend” cálcio-alcalino, médio potássico ou granodiorítico (Lameyre & Bowen 1982). As amostras do granito porfirítico Conceição de Jacareí com composições modais, são aquelas em que a quantidade de megacristais de microclina micropertítica em amostra de mão, não ultrapassava mais do 40% do volume total da rocha. Como foi efetuado uma contagem visual na rocha, verificou-se que a contagem da matriz não ia mudar a classificação da rocha. Como um todo, o corpo mostra megacristais atingindo até 60%, nesse caso a contagem da matriz, será diferente da contagem incluindo os megacristais. 5.GEOQUÍMICA
Para o presente estudo foram selecionadas cinqüenta e cinco (55) amostras, tratadas e analisadas quimicamente pelos métodos descritos anteriormente no item 1.4 obtendo-se as concentrações dos elementos maiores, menores e traços. As análise dos elementos de terras raras, foram processadas em apenas dezenove (19) amostras. As cinquenta e cinco (55) amostras foram assim selecionadas dentre os tipos litológicos: doze (12) correspondem ao monzogranito e ao sienogranito de Mangaratiba, cinco (5) de diques de granito Mangaratiba, oito (8) são de granito porfirítico Conceição de Jacareí e de leucogranito, dezoito (18) de granodiorito Serra Grande, incluindo três (3) dos termos que foram considerados híbridos, seis (6) de diques de granodiorito, duas (2) de diques de quartzo monzodiorito, quatro (4) de enclaves microgranulares. As amostras selecionadas para análises dos elementos de terras raras foram distribuídas dentre os tipos litológicos selecionados acima, sendo três (3) de granito Mangaratiba, uma (1) de dique de granito Mangaratiba, três (3) de granito porfirítico Conceição de Jacareí, seis (6) de granodiorito Serra Grande, incluindo duas (2) de granodiorito híbrido, duas (2) de diques de granodiorito, duas (2) de diques de quartzo monzodiorito, duas (2) de enclaves. Os resultados analíticos estão mostrados nas tabelas 9 a 14 (anexo1), distribuídas pelos tipos litológicos descritos acima.
5.1. Análise dos dados
Os percentuais de SiO2 nas rochas do monzogranito (Mangaratiba e grJ) são baixos, com teores entre 62 e 70 %. Os sienogranitos e leucogranitos, são félsicos, com teores entre 70 e 73%73%, somente um leucogranito apresenta um teor bem acima.
97 98
Nas rochas granodioríticas e enclaves os valores são variáveis, entre 66 e 56%. São mais baixos, entre 59 e 51%, nas rochas dos diques de granodiorito e de quartzo monzodiorito.
Os teores de Al2O3 para os granitos (grM e grJ), e para os diques de granodiorito não variam, com valores em torno de 14% e de 15% respectivamente, em torno de 17% para os diques de quartzo monzodiorito, e pouco variáveis nas rochas granodioríticas e enclaves, entre 17 e 14 %.
As concentrações de Fe2O3 são altas em todas as amostras. Com teores entre 2,6 e 1,4% para os monzogranitos de Mangaratiba e grJ e entre 1,4 e 0,5% para os sienogranitos e leucogranitos Os teores entre 4,4 e 2,7% são para os granodioritos e enclaves, e os entre 5,4 e 3,3% para os diques de granodiorito e de qurtzo monzodiorito. Os teores de FeO são variáveis nos granitos (grM e grJ) entre 3,8 e 0,35%, e nos granodioritos e enclaves entre 4,6 e 2,2%. São menos variáveis e altos, com valores entre 5,4 e 3,5%, para os diques de granodiorito, e valores mais altos de 5,4 e 6,6% para os diques de quartzo monzodiorito. O MgO apresenta teores entre 0,05 e 0,5% para os sienogranitos e leucogranitos, nos monzogranitos de Mangaratiba e grJ são poucos variáveis entre 0,5 e 1,3%. Para os demais grupos os teores entre 1 e 4%, são mais variáveis. As concentrações de CaO são poucas variáveis para os sienogranitos e leucogranitos, com teores entre 1 e 1,8%. Os teores dos monzogranitos de Mangaratiba e grJ são maiores, entre 2 e 3,5%,, e variáveis, entre 3,4 e 6,5%, para os granodioritos, diques e enclaves.
O Na2O apresenta valores sempre baixos em toda a população analisada, com teores entre 1,7 e 3 % ,enquanto o K2O é sempre alto entre 3 e 6,7%.
Os sienogranitos e leucogranito apresentam teores de TiO2 e P2O5, com valores entre 0,1 e 0,6% e entre 0,1 e 0,2%, respectivamente. Os teores são anômalos para as demais amostras dos grupos. Apresentam valores entre 0,7 e 2,5% para o TiO2, e entre
0,25 e 1,6% para o P2O5. As amostras do Complexo analisadas quando comparadas com percentuais médios de rochas semelhantes, descritas na literatura (Nockolds et al. 1978 e Backer 1983), mostram enriquecimento em Ti, P, Fe, e K, valores mais altos para de CaO e empobrecimento em Na. São elevadas as razões de FeOt/(FeOt+MgO), K2O/Na2O e variáveis as de FeO/Fe2O3, tendo valores pouco acima e pouco abaixo da unidade e valores muito acima da unidade para duas amostras do sienogranitos. Os valores anômalos 99
em TiO2 são devidos a presença nas rochas de titanita e ilmenita, além deste elemento poder estar contido na biotita e magnetita. Os valores de P2O5 devem-se a presença de apatita na maioria das amostras. Os valores mais altos de Fe2O3 e o FeO devem-se a presença de biotita, hornblenda, magnetita, além de ilmenita e pirita. O enriquecimento em
K2O deve-se nas rochas dos granitos (grM e grJ) à ocorrência de feldspato potássico, nas rochas granodioríticas, diques e enclaves deve-se também, à constante presença de biotita que nessas rochas atingem percentuais mais altos e secundariamente a hornblenda. Os resultados de análise normativa encontram - se nas tabelas 15 a 20 (anexo 1). Todas as amostras mostram quartzo normativo à semelhança das análises modais, sendo portanto todas as amostras saturadas em sílica. A maioria das amostras do granito Mangaratiba, diques e granodiorito apresentam córindon normativo < 1. Nas restantes este valor é superior a unidade. Quanto aos elementos traços observa-se enriquecimento nos elementos litófilos de grande raio iônico LILE (Ba, Rb, Sr), nos elementos de terras raras leves LREE (La, Ce, Nd e Sm) e nos elementos de alto campo energético HFSE (Zr, Y e Nb), além de Ga, em relação à crosta superior atual (Taylor e McLennan 1985). As rochas granodioríticas, diques de quartzo monzodiorito e diques de granodioritos mostram maiores concentrações de Ba e Sr e menores percentagens de feldspato potássico, indicando que o Kd é maior para o plagioclásio (Sr e Ba) e biotita (Ba) do que para o fedspato potássico. Nos diagramas de Harker (1909) das figura 3, usados para verificar o comportamento dos elementos maiores, menores e traços plotados contra a sílica, obtiveram-se “trends” de diferenciação bem definidos e contínuos para os óxidos MgO,
CaO, Fe2O3T, K2O, TiO2 e P2O5, e pouco definido para o Na2O. Excetuando o óxido de potássio que mostra correlação positiva com a sílica os demais são negativos. O Al2O3 tem baixa correlação, porém também de tendência negativa. No diagrama QAP observa-se um pequeno “gap” entre as rochas graníticas e as rochas granodioríticas, que nos diagramas de variações refletem um pequeno “gap” entre 60-61% de sílica, sugerindo que dois magmas podem ter participados no processo de formação das rochas do complexo. A presença de “trends” bem definidos, para vários óxidos segundo a literatura por exemplo, Wilson (1989) indica que essa correlação linear pode estar relacionada a processos de cristalização fracionada e não modificada por contaminação crustal extensiva. Porém chama a atenção no entanto, para o fato que tais “trends” podem ser resultantes de uma homogeneização de 100
todos os membros de uma série plutônica, quando modificada por contaminação crustal. A variação dos elementos traços (figuras 4 e 5) com relação a sílica mostra “trends” de diferenciação mais bem definidos para o Rb, Sr, Co, V, Cu e Zn, menos definidos para o Ba, Y, Nb, Cr e Ni. As correlações positivas são com Nb, Y e Rb, as demais são negativas. O Zr, Ga e Li mostram dispersão. Observe como os monzogranitos de Mangaratiba mostram – se enriquecidos em Zr. 101
4 7
MgO 6 3 CaO
5
2 4
2 1
1
0
15 0 20 Fe2O3T Al2O3
18 10
15
5 13
10 0 7 4
Na2O 6
3 5
K2O
4
2
3
1 2
3 2.0 TiO 2 P 2O5
1.5 2
1.0
1
0.5
0 0.0 50 55 60 65 70 75 50 55 60 65 70 75
SiO2 SiO2
FIGURA 3 - Diagrama de Harker (1909) com os elementos maiores maiores e menores das rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí. (Símbolos como os da FIG. 2) 102
4400 100 Ba 90 Y 3300 80 70 60 2200 50 40 1100 30 20 0 10 60 350
50 Nb Rb 280
40 210 30
140 20
10 70
0 900 0 Zr 30 700 Ga
500
20 300
100 2000
Sr 10 1500 50 55 60 65 70 75 80 SiO2
1000
500
0 50 55 60 65 70 75 80
SiO2
FIGURA 4 - Diagrama de Harker (1909) com elementos traços das rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí. (Símbolos como os da FIG. 2) 103
200 75 V Cr 150 60
45 100 30 50 15
0 0 30 50 Ni Cu 40 20
30
10 20
0 10 30
Co 0
20 200
Zn
10 150
0 100 70
60 Li 50 50
40 0 30 50 55 60 65 70 75 80
20 SiO2
10
0 50 55 60 65 70 75 80 SiO2
FIGURA 5 - Diagrama de HARKER (1909) com os elementos traços das rochas do Complexo Granítico de Mangaratiba - Conceição de Jacareí. (Símbolos como os da FIG. 2) 104
Para se obter uma classificação química das amostras utilizou-se o diagrama R1 x R2 (FIGURA 6) de LA ROCHE et al. (1980), e o diagrama normativo ANOR x Q’ (FIGURA 7) de STRECKEISEN & LE MAITRE (1979). O diagrama R1 x R2 utiliza todos os óxidos maiores, formadores dos minerais félsicos e máficos, diferenciando da composição modal e normativa que utiliza só os félsicos, o que leva a uma classificação mais ampla das amostras nesse diagrama, mostrando amostras no campo do diorito, tonalito, monzodiorito, granodiorito e granito. No diagrama normativo as amostras mostram classificações mais próximas da classificação modal, embora apresente rochas no campo dos quartzo –monzonitos, que o diagrama modal não apresenta.
diorito monzo- nito monzo- diorito tonalito
quartzo granodiorito monzonito
granito
FIGURA 6 - Diagrama multicatiônico R1 X R2, classificação química de rochas plutônicas , de La Roche et al. 1980, aplicado às rochas do Complexo Granítico de Mangaratiba - Conceição de Jacareí. (Sím bolos com o os da FIG. 2 ) 105
50
45 (3a) (3b) (4) 40
35
30
Or+Ab+An) 25
20
Q’ = Q/(Q+ = Q’ 15
10 (8*) (9*)
5
0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
An Or = An x 100/(An+Or)
(3a) Sienogranitos (4) Granodioritos (3b) Monzogranitos (8*) Quartzo - Monzonitos (9*) Quartzo - Monzodioritos
FIGURA 7 - Diagrama An Or versus Q’ de STRECKEISEN & Le MAITRE (1979), aplicado às rochas do Complexo Granítico , Mangaratiba - Conceição de Jacareí. (Símbolos como os da FIG. 2) .
Quando plotadas as análises das amostras no diagrama Rb-Ba-Sr da figura 8, proposto por El Bouseily & EL Sokkary (1975) verifica-se que a maioria das amostras estão localizadas preferencialmente no campo dos granitos anômalos, as restantes caem no campo do quartzo-dioritos, caracterizando o enriquecimento em Ba e Sr. Os autores consideram como granitos anômalos aqueles formados por metassomatismo ou com íntima associação com as encaixantes. Esse diagrama, permite comprovar a hipótese de que as rochas do complexo teve contaminação crustal, e possivelmente ocorreu uma homogeneização de todas as rochas, como postulado por Wilson (1989), para gerar “trends” bem definidos nos diagramas de Harker (1909). 106
Rb
fortemente diferenciados
Granitos
Granitos anômalos
normais Granodioritos Trend de Diferenciação
Granitos Dioritos
Quartzo-Dioritos Ba Sr
FIGURA 8 - Diagrama Rb - Ba - Sr de El Bouseily & EL Sokkary (1975) aplicado às rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí. (Símbolos como os da FIG. 2)
A maioria das rochas analisadas apresentou córindon normativo, indicando que o valor de Al2O3 > Na2O3 + K2O + CaO, na maioria das amostras. Quando plotadas em diagramas de propoções moleculares das figuras 9 e 10, de Loisele & Wones (1979) e de Rapela & Caminos (1987) respectivamente, verifica-se que a maioria das amostras são metaluminosas, principalmente as rochas granodioríticas e diques das mesmas. O granito Mangaratiba e o granito porfirítico Conceição de Jacareí apresentam amostras nos campos metaluminoso e peraluminoso, enquanto que as rochas leucograníticas caem essencialmente no campo dos peraluminosos. 107
CaO
Metaluminoso
Peralcalino
Peraluminoso
Al2O3 Na2O+K2O
FIGURA 9 - Diagrama Na2O+K2O - CaO - Al2O3 (proporção molecular) de Loisele & Wones (1979).
3.0 Metaluminoso Peraluminoso
2.4
2.0 prop.molecular) ( O
2 1.6
O+Na 1.2 2 K
3/ Peralcalino
O 0.8 2 Al 0.4 0.51.01.52.0
( (prop. molecular) Al203 / K2O+Na2O+CaO
FIGURA 10 - Diagrama segundo Rapela & Caminos (1987). Aplicado às rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí. (Sí mbolos da FIG. 2) 108
O diagrama de minerais característicos (FIGURA 11) de Debon & Le Fort (1983), utiliza todos os óxidos maiores, separa rochas do domínio peraluminoso do domínio metaluminoso, apresenta divisão em seis setores com seus minerais teóricos em cada divisão e separa também, três associações magmáticas principais, definidas pelos autores. As amostras quando plotadas nesse diagrama formam um “trend” evolutivo semelhante a associação magmática cafêmica, que representa para os autores um material de origem híbrida, ao mesmo tempo mantélico e crustal continental, e estão distribuídas preferencialmente nos setores II, III e IV do diagrama.
100 Domínio I II CAFEM
Peraluminoso Mu > Bi 50 Bi > Mu III
Bi +......
0 Domínio IV
-50 Bi+Am+ A=Al-(K+Na+2Ca) Opx
+ Metaluminoso Cpx+Am+Bi..... Cpx .....
-100 VI V
-150 0 50 100 150 200 250 300
B =Fe+Mg+Ti
FIGURA 11 - Diagrama dos minerais característicos de Debon & Le Fort (1983). Os parâmetros A e B são expressos em milicátions. As abreviações presentes são Am, anfibólio; Bi, biotita; Mu, muscovita; Opx, ortopiroxênio e Cpx, clinopiroxênio. Com discriminação do tipo de associação magmática cafêmico (CAFEM). Aplicado às rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí. (Símbolos como os da Fig. 2) 109
Chappel & White (1974) estabeleceram uma série de características químicas para separar granitos tipos I e S. O diagrama (FIGURA 12) de Chappel & White
(op.cit.), mostra a maioria das amostras no campo do granito tipo I, com mol Al2O3 /
(Na2O + K2O + CaO ) < 1.1. No diagrama (FIGURA 13) de Front & Nurmi (1987), que é consequência da definição original de Chapell & White (op.cit), a maioria está plotada no campo do granito tipo S, com baixos valores de Na2O. Ishihara (1977), separa a série magnetita que corresponde a granitos do tipo I da série ilmenita que corresponde a granitos tipo S e I. As amostras se dispõem nesse diagrama da figura 14, preferencialmente no campo da série magnetita, ou seja no campo dos granitos tipo I. A presença na população de amostras peraluminosas, com córindon normativo >1% e de amostras metaluminosas com ausência de córindon normativo ou quando presente < 1%, tendo no entanto a grande maioria baixo teor de óxido de sódio, sugere que o magmatismo é híbrido, corroborando a definição de Debon & Le Fort (1983) e de El Bouseily & Sokkary (1975), o que na definição de Chappel & White (op. cit.), não são distintivas, apresentando características de granitos tanto do tipo I como do tipo S.
2
Tipo-s O + CaO) 2 O + K 2 1 /(Na 3 O 2 Mol Al Mol
Tipo-I
0 50 60 70 80
SiO2
FIGURA 12 – Diagrama SiO2 X Al2O3/(Na2O + K2O + CaO) de Chappel & White (1974), aplicado às rochas do Complexo Granítico Mangaratiba – Conceição de Jacareí. (Símbolos como os da FIG. 2) 110
Tipo-I 4
2 O
Na Tipo-S 3
2
1 234567
K2O
FIGURA 13 – Diagrama Na222OO vveeerrrsssuusss KK222OO (1977) de Front & Nurmi (1987), aplicado às rochas do Complexo Granítico Mangaratiba – Conceição de Jacareí.
5
série ilmenita
4 3
2O 3 / Fe FeO 2
1
série magnetita
0 50 60 70 80 90 100
ID = q + or +ab
FIGURA 14 – Diagrama FeO / Fe2O3 versus o índice de diferenciação (ID) de Ishihara (1977), aplicado às rochas do Complexo Granítico Mangaratiba – Conceição de Jacareí. (Símbolos como os da FIG.2) 111
O diagrama da figura 15, de Peacock (1931) separa diversas suítes ígneas com base nos óxido de sódio, potássio, cálcio e óxido de sílica. O ponto de interseção das duas retas de regressão, formadas por Na20 + K2O versus SiO2 e outra formada por CaO versus SiO2, define o índice alcalicálcico, que discrimina o magmatismo das suítes do diagrama. As amostras do complexo mostram um índice alcalicálcico em torno de 55,5% de sílica, caraterizando-o como alcalicálcico.
10 Na2O+K2O ÁLCALI- CÁLCICO- CÁLCICO ÁLCALINO CÁLCICO
8
6
4
2 CaO
0 50 55 60 65 70 75 80
SiO2
FIGURA 15 – Diagrama Na2O+K2O, CaO versus SiO2 de Peacock (1931), aplicado às rochas do Complexo Granítico Mangaratiba – Conceição de Jacareí. (Símbolos como os da FIG.2)
A amostras foram plotadas em diagramas que utilizam K2O versus SiO2 e
K2O versus Na2O, que são usados para discriminar a série cálcio-alcalina em função desses óxidos, como pode ser visto na figura 16. No primeiro diagrama os limites foram baseados nos limites estabelecidos por Peccerillo & Taylor (1976), onde as amostras plotam acima da série cálcio-alcalina alto-K, indicando valores de K2O bem superiores. No segundo digrama de Le Maitre (1989), as amostras se dispõem no campo fortemente potássico, demostrando mais uma vez o forte enriquecimento em K. 112
7.0 a 6.0
5.0
Alto-K O
2 4.0 K
3.0
médio-K 2.0
1.0 baixo-K
49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75
SiO2
7 b K 6
5
O nK 2 K 4
3 nNa
2 12345
Na2O
FIGURA 16 - (a) Diagrama SiO2 X K2O de Peccerillo & Taylor (1976) e ( b) diagrama de Le Maitre (1989) com os campos K (fortemente potássico); nK (potássico normal); nNa (sódico normal), aplicado às rochas do Complexo Granítico Mangaratiba Conceição de Jacaraí. (Símbolos como os da FIG. 2) 113
Para corroborar a afirmativa acima as amostras foram plotadas no diagrama de Rogers & Greenberg (1981) (FIGURA 17), utilizado pelos autores para separar rochas cálcio-alcalina de alcalinas. Verifica-se que, as rochas granodioríticas e enclaves se distanciam do campo dos batólitos cálcio-alcalinos, e que as rochas mais acidas se encontram dentro do campo dos álcali granitos pós- orogenéticos definidos pelos autores, denotando uma evolução maior em relação as rochas cálcio-alcalinas.
80
Batólitos Cálcioalcalinos 70 SiO2
Álcali 60 granitos
50 -2 -1 0 1 2 Log (K2O / MgO)
FIGURA 17 - Diagrama Log (K2O / MgO ) X SiO2 segundo Rogers & Greenberg (1981) aplicado às rochas do Complexo M angaratiba - Conceição de Jacareí. (Símbolos como os da FIG. 2)
Whalen et. al. (1987) utilizam elementos traços e maiores para discriminar granitos alcalinos dos granitos félsicos fracionados. Nos diversos diagramas propostos pelos autores representados na figura 18 (a-d), verifica-se em todos os diagramas que as amostras se posicionam distantes dos campos propostos pelos autores para os granitos félsicos fracionados e não fracionados do tipo I e S (cálcio – alcalinos), embora não se 114
caracterizem como típicos granitos A, indicando mais uma vez que são mais evoluídos do que os granitos cálcio – alcalinos, como também os enriquecimentos em Ce, Y, Nb e Zr
100 100 a c
10 A
MgO 1 */ 10 A
FG Rb/Ba Feo
0.1
OGT
.01 1 100 1000 2000 100 Zr+Ce+Y b
A CaO 100
O) / 2 FG d 10 A
O+Na
2
(K S
OGT Nb 10 I
1 .8 50 100 1000 2000
1 Zr+Nb+Ce+Y 110 1000*Ga/Al
FIGURA 18 - (a e b) Diagramas Zr + Nb + Ce + Y versus FeO*/MgO e
(K2O + Na2O) / CaO, com os campos: FG = campo dos granitos félsicos fracionados; OGT= campo dos granitos I e S não fracionados; A= granitos do tipo A , (c) diagrama Zr+Ce+Y versus Rb/Ba, com o campo A= campo do granito A e (d) diagrama 1000*Ga/Al versus Nb, com o campo A = campo do granito A; S e I representam médias composicionais de granitos S e I respectivamente, segundo Whalen et. Al. (1987). Aplicado às rochas do Complexo granítico Mangaratiba -Conceição de Jacareí. (Símbolos como os da FIG. 2) 115
As curvas de terras raras normalizadas para o condrito de Taylor & McLennnan (1985) estão apresentadas na figura 19. Os padrões de distribuição dos ETR mostram-se enriquecidos e medianamente fracionados para todas as amostras. Observando- se maior fracionamento das terras raras leves, indicando provavelmente fracionamento de apatita. Sendo pouco fracionados as pesadas, indicando menor fracionamento de clinopiroxênio ou hornblenda ou ainda biotita. O fracionamento medido pela razão
(Lan / Ybn ) é da ordem de 23 - 42 para os diques, granodioritos, enclaves, granito porfirítico Conceição de Jacareí e monzogranito Mangaratiba. As anomalias de európio (Eu) são muito pouco ou pouco pronunciadas, com valores da ordem de 0,88-0,62 para as rochas de diques, granodioríticas e enclaves. Para as rochas monzograníticas pertencentes aos domínios do granito Mangaratiba e do granodiorito e para as do granito porfirítico Conceição de Jacareí esses valores crescem para 0,59 –0,43, indicando maior fracionamento de plagioclásio. Os sienogranitos de Mangaratiba apresentam padrão de terras raras bastante diferente do padrão geral das demais rochas, com anomalia de Eu bem mais pronunciada, com valores em torno de 0,3, além de apresenta maior fracionamento das terras raras com valores da razão (Lan / Ybn ) da ordem de 85 e 129, e um fracionamento maior das terras raras pesadas (HREE), onde o plagioclásio, biotita ou ainda zircão estariam envolvidos nos processos de fracionamento. Verifica-se de um modo geral que ocorre aumento das terras raras leves com a diferenciação, as terras raras totais (Σ ETR) porém não mostram essa mesma relação direta. Nas rochas analisadas observa-se que o coeficiente de partição das terras raras leves é maior para a allanita pois as rochas mais ricas em allanita, são as mais enriquecidas em terras raras leves. Nas rochas dos granitos (Conceição de Jacareí e Mangaratiba) o zircão também pode ter participado do fracionamento de terras raras pesadas. As rochas do monzogranito de Mangaratiba são as que apresentam maior conteúdo de terras raras totais (Σ ETR) do conjunto, seguida do sienogranito Mangaratiba, do granito porfirítico Conceição de Jacareí e do granodiorito. Entre as rochas de cada domínio verifica-se em relação ao índice de diferenciação (ID): no domínio do granodiorito, no geral o conteúdo de (Σ ETR) aumenta com o ID, enquanto que nos domínios dos granitos Mangaratiba e Conceição de Jacareí o conteúdo de (Σ ETR) diminui com o aumento do ID, porém verifica-se que as terras raras pesadas (HRRE) diminuem muito mais do que as terras raras leves (LRRE), indicando maior fracionamento de zircão ou biotita, o fracionamento de apatita e um enriquecimento de allanita. 116
500 abc
100
10
1
500 600 de
100 100
10 10
1 1 La Ce NdSmEuGd DyHoEr YbLu La Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu
1000
100
Chondrite
amostras / 10
1 La Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu
FIGURA 19 - Distribuição dos padrões de terras raras, normalizadas segundo o condrito de Taylor & McLennam (1985) para as rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí. a) padrões de diques; b) de granodioritos; c) de enclaves; d) de rochas porfíriticas; e) de granito Mangaratiba e all sienogranito; f) o conjuto. (Símbolos como os da FIG. 2) 117
5.2. Discriminação Tectônica
Diversos autores usam elementos traços, de terras raras ou mesmo elementos maiores para discriminar ambiência tectônica, e alguns critérios foram selecionados e aplicados para as rochas do Complexo. Petro et al (1979) utilizam o diagrama AFM para distinguir séries plutônicas compressionais que se caracterizam por formar um “trend” perpendicular ao lado FM, enquanto que nas extensionais esses ”trends” são paralelos ao lado FM e AF. Como pode- se verificar na figura 20, as amostram plotadas mostram pouca perpendicularidade com o lado FM. Segundo esses autores outra característica de distinção entre os dois regimes tectônicos é a distribuição de frequência dos valores do índice de diferenciação (ID) de Thornton & Tutle (1960), que no ambiental compressional são unimodais, com moda intermediária, enquanto que no ambiente extensional, a distribuição é bimodal, com moda ácida e moda básica. As rochas do Complexo neste contexto são unimodais. Ainda um ultimo parâmetro usado por esses autores é o índice “alkali- lime” (“calc-alkaline index”), em que as séries extensionais apresentam-se no intervalo de 50-56. As amostras do complexo mostram tal índice igual a 55,5, embora tomando-se em consideração os outros parâmetros, as rochas do complexo apresentam características de ambas as séries.
A figura 21, diagrama log CaO/(Na2O+K2O) versus SiO2 de Brown (1982), foi construído usando várias suítes plutônicas e vulcânicas, de diferentes idades, para comparar e separar os ambientes tectônicos de suítes com tendências cálcio-alcalinas e alcalicálcicas. Os “trends” traçados para comparar com as rochas do Complexo, representantes de ambientes extensionais e álcali-cálcicos, de arcos maduros, são os dos granitos alcalinos: FSR (Granitos Rapakivi da Escandinávia e Finlândia), NIG (Granitos Jovens da Nigéria) e HEB (Granitos Terciários da Grã Bretanha) e representantes de ambiente compressionais e cálcio-alcalinos, de arcos continentais normais são: SN (Bátolito de Serra Nevada), SWF (tonalitos proterozóicos do sudoeste da Finlândia) e BG (Bátolito proterozóico de Ben Ghema, Líbia). As amostras do complexo plotadas nesse diagrama, mostram um “trend” que se dispõe entre os ambiente extensionais e compressionais. Observa-se que as amostras de diques, do granodiorito, os alanita sienogranitos e uma amostra do leucogranito se posicionam próximo aos trends extensionais, enquanto a maioria das amostras do monzogranito Mangaratiba e granito 118
porfirítico de Conceição de Jacareí se posicionam entre os limites dos “trends” cálcio- alcalino e álcali-cálcico, indicando uma mudança de ambiente compressional para extensional.
F
C E E
A M
FIGURA 20 - Diagrama AFM indicando tipos compressionais (C) e extensionais (E) de séries plutônicas, segundo Petro et. al. (1979), aplicado às rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí. (Símbolos como os da FIG. 2) 119
0.5 SWF HEB NIG BG SN FSR Mg-J
O) 2 0.0
O+Na
2
\(K
LogCaO -0.5
-1.0 45 50 55 60 65 70 75 80
SiO2
FIGURA 21- Diagrama Log CaO/(K2O+Na2O) versus SiO2 de Brown (1982), aplicado às rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí. Os ‘‘ trends” apresentados são: FSR, Granito rapakivi da Escandinávia e Finlândia; NIG, Granitos jovens da Nigéria; HEB, Granitos terciários da Grã - Bretanha; Mg-J, granitos do Complexo; SN, Batólito de Serra Nevada; SWF, Tonalitos proterozóicos do sudoeste da Finlândia; BG, Bátolito proterozóico de Bem Ghnema, Líbia. (Símbolos como os da FIG.2)
Pearce et. al. (1984) utilizando elementos traços de rochas do Fanerozóico coletadas em ambientes tectônicos conhecidos, apresentam diagramas empregando elementos traços normalizados para os granitos de cadeia oceânicas (ORG), e diagramas Y versus Nb e Rb versus Y + Nb, para discriminar granitos sin-colisionais (Syn-COLG), granitos intraplaca (WPG), granitos de arco-vulcânico (VAG) e granitos de cadeias oceânicas (ORG). As amostras quando plotadas nos diagramas a e b da figura 22, se posicionam em ambos os diagramas, preferencialmente no campo dos granitos intraplaca (WPG). A localização das amostras nos diagramas, também se dá dentro do limite do campo dos granitos pós-colisionais, intermediário entre o Syn-COLG, VAG e WPG. Os 120
próprios autores chamam a atenção para o fato de que tais rochas podem apresentar tanto características de granitos gerados em arco como em condição intraplaca, dependendo da composição do manto superior (de composição intra placa ou arco vulcânico).
1000
a
WPG
100
Nb
VAG+ Syn-COLG 10
ORG
1 1 10 100 1000 2000
Y
2000 b 1000 Syn-COLG WPG
100 Rb
10
VAG ORG
1 1 10 100 1000 2000
Y+Nb
FIGURA 22 - Diagramas a e b de acordo com PEARCE et al (1984), com os campos: SYN-COLG- granitos sin-colisionais; WPG - granitos intraplaca ; VAG - granitos de arco vulcânico; ORG - granitos de cadeias oceânicas. Aplicados às rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí. (Símbolos como os da FIG. 2 ) 121
Nas figuras 23 e 24, a primeira normalizada para os granitos de cadeia oceânicas (ORG) de Pearce et. al. (1984) e a segunda para os basaltos de cadeias meias oceânicas (MORB) de Pearce (1983) vê-se que todos os padrões de elementos traços são semelhantes aos granitos cálcio-alcalinos de arco, porém verifica-se que os valores dos elementos normalizados são extremamente enriquecidos. Apresentam valores aproximadamente iguais e enriquecidos para o Rb e o Ba. Os allanita granitos mostram maior enriquecimento em Rb e os diques mostram maior enriquecimento em Ba. Todas os padrões mostram enriquecimento em Ce e Sm em relação aos elementos adjacentes. A primeira figura mostra anomalias negativas de Nb e Zr, e a segunda figura apresenta anomalias negativas de Nb, Ti e P. As amostras de diques não mostram anomalia para o P. As anomalias negativas de Ti, P e Zr, provavelmente refletem fracionamento de óxidos, apatita e zircão respectivamente, enquanto a de Nb é uma feição comum de rochas formadas em ambiente de margem destrutiva e de fusões derivadas de ou contaminadas pelo arco crustal (Whalen et. al. 1988). As rochas do Complexo mostraram enriquecimento em Y, Nb e Rb à semelhança dos granito intraplaca. O diagrama de Brown (1982) indica um ambiente evoluindo de compressivo para distensivo, e em vários diagramas discriminatórios vistos anteriormente, sempre é caracterizado como transicional, entre típico granito I e granito A. Porém, os elementos traços e de terras raras normalizados, mostram uma assinatura de um magmatismo relacionado à subducção. O enriquecimento em terras raras leves (LREE) e LILE, é proposto na literatura como indicação de manto enriquecido nesses elementos, metassomatizado previamente pela subducção (Harris et al., 1986; Tatsumi et. al., 1989; McCullonch & Gamble 1991; Janasi et al. 1993; Ludka et.al. 1997). A presença de população de rochas com assinatura de origem essencialmente crustal, que também mostram enriquecimento, sugere uma crosta enriquecida para a região. Sendo uma crosta enriquecida, ela poderia também contribuir para o enriquecimento em Rb e LILE nas demais rochas do complexo. 122
100 100 a b
10 10
1 1
.1 .1
100 200 c 100 d
10 10 amostras/ORG
amostras/ORG 1 1
.1 0.2 K Rb Ba Nb Ce Zr SmYYb K Rb Ba Nb Ce Zr SmY Yb
FIGURA 23 - Padrões de elementos traços normalizados segundo granito de cadeias oceânica (ORG) de Pearce et al. (1984) para rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí; assim subdivididos: a) leucogranitos b) de granito Mangaratiba e granito porfirítico Conceição de Jacareí c) de granodirito e enclaves e d) de diques. (Cores como as dos Símbolos da FIG. 2) 123
200 100 a
10
1
.1 200 100 b
10
1
.1 300 c 100
10
Amostras/MORB
1 0.6 Sr K Rb Ba Nb Ce P Zr Sm Ti Y Yb
FIGURA 24 - Padrões de distribuição de elementos traços, normalizados segundo MORB (Pearce 1983), das rochas do Complexo Granítico M angaratiba - Conceição de Jacareí: a) allanita sienogranitos; b) granito M angaratiba, granito porfirítico Conceição de jacareí, granodioritos e enclaves; c) diques. (Cores como as dos Símbolos da FIG. 2) 124
O diagrama Rb X Sr de Condie (1973) permite inferir a profundidade da crosta sob os arcos magmáticos. As amostras da população analisada do Complexo Mangaratiba-Jacareí quando plotadas nesse diagrama (FIGURA 25) obtém – se uma profundidade maior do que 30 km. A correlação negativa observada para as amostras entre Rb e Sr é a mesma já encontrada para granitos no Espírito Santo (Ofman & Weber- Dienfenbach 1989, Mendes, 1990), indicando, segundo os autores, o fracionamento de plagioclásio durante a diferenciação, comprovado aqui também pela anomalia de Eu, que cresce com a diferenciação.
1000
100 > 30Km
Rb 20-30 Km
Rb/Sr = 1 15-20 Km 10 Rb/S r= 0.01
Rb/Sr = 0,1
1 10 100 1000 5000
Sr
FIGURA 25 - Diagrama Rb versus Sr de Condie (1973), aplicado às rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí. (Símbolos como os da FIG. 2 ) 125
Os diagramas MgO versus TiO2 e P2O5 da figura 26, como sugerido por Brown & Becker (1986), indicam para as rochas do Complexo, “trends” com espalhamento dos pontos, principalmente nas rochas granodioríticas e diques equivalentes, sugerindo que no processo evolutivo dessas rochas, também pode ter ocorrido participação de mistura magmática.
2.0
1.5 P2O5 1.0
0.5
0.0 5 4 3 2 1 0 MgO
3
2 TiO2
1
0 5 4 3 2 1 0 MgO
FIGURA 26 - Diagramas P2O5 xMgO e TiO2 x MgO de acordo com BROWN & BECKER (1986), aplicado às rochas do Complexo Granítico Mangaratiba - Conceição de Jacareí. (Símbolos como da FIG. 2). 126
6.CONCLUSÃO
Os estudos de campo, petrográfico e geoquímico desenvolvidos nesta pesquisa, permitiram a elaboração de indicativos classificatórios e genéticos acerca das rochas graníticas ocorrentes no perímetro Mangaratiba - Monsuaba, litoral sul do estado do Rio de janeiro. Hipóteses sobre o processo evolutivo são apresentadas, embora a carência de dados isotópicos, gravimétricos, e de avaliação estrutural, não permitem comprova-las em sua plenitude. Os resultados obtidos com os dados serão discutidos a seguir. Não obstante as limitações do trabalho de campo, face as características ambientais da área como: o relevo montanhoso, o recobrimento coluvionar, a densa cobertura florestal, a intensa alteração das rochas, e a carência de estradas, o nível de observação obtido permitiu separar as rochas do complexo em três domínios litológicos principais: Granito Mangaratiba (grM), Granodiorito Serra Grande (gdG), e Granito Porfirítico Conceição de Jacareí (grJ). Falhamentos que ocorreram na região isolaram corpos do Granito Mangaratiba, dificultando a verificação de sua relação com os demais domínios. Um entendimento melhor da forma do corpo poderia ser obtido com um estudo gravimétrico, mapeamento em escala de detalhe, em algumas áreas poderia separar melhor os diversos litotipos ocorrentes, um estudo estrutural permitiria um melhor entendimento dos elementos estruturais ocorrentes no complexo granítico, e por por consequente características de intrusionamento e idades relativas em relação as deformações regionais, e dados isotópicos poderiam indicar com maior precisão a origem das rochas desse complexo granítico. Os diversos domínios litológicos mostraram contatos truncando as foliações das encaixantes, inclusive com formação de brecha magmática, como por exemplo o verificado na região de Mangaratiba, o que sugere intrusionamento em nível crustal aparentemente raso. Neste caso, a feição cupuliforme não é descartada, e é consubstanciada pela presença de digitações de diques de diferentes atitudes e potência. Os demais domínios se associam, e tendem a apresentar forma aparentemente circunscrita, 127
aflorando como uma grande massa massa plutônica. A intrusão não influencia muito as estruturas das rochas encaixantes, caracterizando-a como pós tectônica (Castro 1987). O Granito Mangaratiba mostra uma aparente forma de “stock”, com bossas e diques associados, e apresenta frequentes enclaves microgranulares, angulosos ou arredondados, parcialmente digeridos ou não, sugerindo um magmatismo inicialmente profundo, sendo consequentemente mais raros enclaves xenolíticos de gnaisses encaixantes, não digeridos, fora da zona de contato. O Granito porfirítico Conceição de Jacareí apresenta no campo feições que indicam a possível presença de magmas contrastantes na formação desse complexo granítico, tais como: a presença de fenocristais de feldspato potássico em enclaves microgranulares do granito porfirítico, provavelmente introduzidos mecanicamente (“mingling”), enclaves com a forma de gotas e borda de esfriamento entre rocha granodiorítica e leucogranito. São também comuns a presença de enclaves xenolíticos de gnaisses encaixantes nas bordas desse granito. Apresenta fluxo magmático bem pronunciado, orientando megacristais de fedspato potássico e enclaves, enquanto o Granito Mangaratiba e o granodiorito mostram, pelo menos nos pontos observados, poucas evidências de fluxo. O granodiorito ocorre numa região de densa cobertura florestal em relevo montanhoso, o que dificultou o acesso ao corpo. Não obstante foram verificadas no campo duas áreas, onde foi possível observar uma rocha intermediária em relação as rochas desse granito e do granito porfirítico Conceição de Jacareí , sugerindo tratar –se de uma rocha híbrida. Outras áreas mostraram que o contato desses dois granitos ocorreu também com formação de uma rocha híbrida com estruturas em rede. Diques de diversos litotipos associam com os corpos, tais como, diques de composição granodiorítica e monzogranítica associam com o granito porfirítico Conceição de Jacareí, diques de rochas intermediárias com granodiorito e o granito porfirítico. Diques tardios de granito cinza (Allanita monzogranitos) cortam todos os domínios litológicos, bem como os gnaisses encaixantes. A petrografia das rochas do Complexo mostra evolução e interrelações dos feldspatos. Plagioclásios cálcicos passam a mais sódicos. Posteriormente são circundados por micropertita fina, por vezes corroendo plagioclásio, nas rochas granodioríticas e, nas rochas graníticas, por fedspato potássico geminado, com micropertita mais grossa, no núcleo, que pode estar corroído por micropertita. O mineral máfico predominante é a 128
biotita nos termos graníticos. As rochas granodioríticas apresentam biotita e o par biotita - hornblenda que mostra frequente substituição por biotita. O clinopiroxênio (Fe-augita ?) aparece nas rochas mais intermediárias do domínio granodiorítico e em seus equivalentes que formam diques. Os minerais acessórios frequentes são: titanita, allanita, pirita, zircão, magnetita, ilmenita e apatita (abundante nos termos granodioríticos). Em lâmina petrográfica foram também observadas feições de desequilíbrio entre as fases minerais, tais como zoneamento em cristais de plagioclásio inclusos, intercrescimento simplectítico entre os minerais máficos, cristais esqueletais de minerais máficos, fedspato manteado (antirapakivi) entre outras, que junto com feições observadas no campo, sugerem a coexistência de dois tipos de magmas contrastantes com processos de mistura magmática atuantes na geração do Complexo. Em diversos diagramas foram observados um caráter linear, sugerindo cristalização fracionada como processo dominante, não eliminando processo de mistura magmática sugerida nos diagramas de Brown & Becker (1986), que pode ter ocorrido inicialmente proporcionando uma melhor homogeneização das rochas do Complexo. As rochas do Complexo apresentam concentrações elevadas de alcalis
(Na2O + K2O > 5), Ti , Ca, P e K, LILE, LREE, HFSE, altas razões de K2O / Na2O e FeOt /
(FeOt +MgO), e baixas concentrações de Na. As análises modais posicionaram o magmatismo dentro da série cálcio-alcalina granodiorítica de Lameyre & Bowden (1982). Apresentam índice alcalicálcico segundo Peacock (1931). Em vários diagramas é indicada a presença de rochas do tipo I e crustal, caracterizado-as como híbridas, e mostrando magmatismo transicional entre cálcio-alcalino e alcalino, o que está de acordo com os diversos diagramas discriminatórios de ambientes tectônicos que as caracterizam como transicionais, entre as séries compressivas e distensivas. A espessura da crosta definida pela razão Rb / Sr na época do magmatismo seria maior que 30 Km. Os elementos de terras raras (REE) estão enriquecidos e tem padrões medianamente fracionados. O fracionamento das LREE é maior, enquanto que os das HREE é menor. A anomalia de európio cresce das rochas intermediárias para as graníticas. Os diagramas para os elementos traços mostram enriquecimento em todos os elementos, sendo mais expressivo para os elementos Ce e Sm, e anomalias negativas de Ti, Nb, P e Zr. Os padrões de terras raras e de elementos traços normalizados, mostram semelhanças com rochas geradas em ambiente de subducção, com enriquecimento em LILE e LREE, e indicando significativo fracionamento de apatita, 129
plagioclásio, óxidos e zircão e, em menor proporção, de clinopiroxênio ou hornblenda ou ainda, biotita no processo de formação dessas rochas. O Granito Mangaratiba e o Granito Porfirítico apresentam mineralogia e química muito semelhantes, seja em elementos maiores ou em elementos traços indicando uma mesma origem, e sugerindo possível contraste faciológico entre eles. Alguns dados geocronológicos extraídos da literatura para as rochas graníticas e seu embasamento, no Estado do Rio de Janeiro, fornecem idades para rochas graníticas de corpos similares as rochas do complexo, como por exemplo a idade do Maciço da Pedra Branca, de 537 + 12 Ma, Rb/Sr (Machado 1997), que representa para o autor, a idade de colocação do corpo em estágio tardi colisional. Machado et. al. (1996), apresentam datações U-Pb para rochas do domínio Costeiro, onde as rochas do complexo estão inseridas, fornecendo idade de 590-565 Ma para o metamorfismo M1 e, idade de 535-
520 Ma para o metamorfismo M2. Os dados de campo, petrográficos e químicos e geocronólogicos existentes na literatura permitiram admitir que o magmatismo na área de estudo tenha sido gerado no final do Ciclo Brasiliano, representando provavelmente, eventos pós - colisionais relacionados à fase de soerguimento final e inicio de estabilização crustal no final desse ciclo orogênico onde, porções de magmas enriquecidos em LILE e LREE, provenientes provavelmente de fusões parciais na base da crosta inferior, ascenderam, provocando fusões crustais, mistura e diferenciação, e assim, originando as rochas do Complexo Granítico Mangaratiba – Conceição de Jacareí. As rochas do Complexo apresentam baixos valores de razão de
MgO/(MgO+FeOt), Cr e presença de anomalia de európio que invalida as suas origens como diferenciadas de magma mantélicos mesmo que se admita a interação com material crustal, com processo de mistura entre ambos os magmas, como o sugerido por Debon & Le Fort (1983) e por El Bouseily & El Sokkary (1975). Os allanita sienogranitos e leuco sieno-monzogranitos são diferenciados tardios, e mostram relações de campo que os colocam como associados ao magmatismo do complexo. Os dados geoquímicos os colocam como produtos de fusões crustais, diferindo-os do magmatismo híbrido dominante nas rochas do complexo. Tais rochas poderiam representar porções de fusão crustal, pouco ou não misturada com o magma de original inicial, que ascenderam no final do plutonismo. As rochas diferenciadas também mostram-se enriquecidas, indicativo da presença de uma crosta também enriquecida, na região de formação dessas rochas. Esse enriquecimento da 130
crosta, provavelmente também, contribuiu para o enriquecimento das rochas híbridas do complexo. Embora não tenha sido possível observar plenamente as relações de contato entre os diversos domínios, pode-se assumir, provisoriamente, que o granodiorito não só constituí a parte interna do complexo, face as relações observadas em campo, como também, ser ele a intrusão principal, síncrona ou não, com os demais domínios. 131
7- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
American Geological Institute. Glossary of Geology. 4. Ed. Virginia, 1997. 769p.
BACKER, B.S. Igneous Rocks. Pretice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, 1983. 417p.
BARBOSA, A.L.M., GROSSI SAD, J.H. Reintrepetação das “Séries” Juiz de Fora e paraíba, em Minas Gerais e Rio de Janeiro. In: SIMPÓSIO DE GEOLOGIA DE MINAS GERAIS, 2., 1993, Belo Horizonte. Anais.... Belo Horizonte: Sociedade Brasileira deGeologia/ Núcleo de Minas Gerais, 1983a. p.1-10.
BARBOSA, A.L.M., GROSSI SAD, J.H. Petrologia dos charnockitos e rochas afins ao longo da divisa de Minas Gerais_Rio de Janeiro. In: SIMPÓSIO DE GEOLOGIA DE MINAS GERAIS, 2.,1983, Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonte: Sociedade Brasileira deGeologia/ Núcleo de Minas Gerais, 1983b. p.63-74.
BARBOSA, A.L.M., GROSSI SAD, J.H. Geoquímica e Petrologia dos charnockitos e rochas afins do Complexo Juiz de Fora, MG/RJ. In: SIMPÓSIO DE GEOLOGIA DE MINAS GERAIS, 2.,1993, Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonte: Sociedade Brasileira de Geologia/ Núcleo de Minas Gerais, 1983c.v.3, p.75-83.
BATCHELOR, R.A., BOWDEN, P. Petrogenitic Interpretation of Granitoid rocks Series using multicationic paraneters, Chemical Geology,. V.48, p. 43-55, 1985.
BLANCO de DIOS, F. R. Geologia, petrologia e litogeoquímica dos Terrenos de alto grau da porção norte da Folha Mangaratiba, RJ. Rio de Janeiro., 1995. 121p. Dissertação (Mestrado em Geologia) - Universidade Federal do Rio de Janeiro.
BROWN, G.C. Calc alkaline Intrusive rocks: their diversity evolution and relation to volcanics arcs. In: R.S.Thorpe (ed): Orogenic andesites and related rocks. John Wiley and Sons. p. 437-461, 1982.
BROWN, P.E., BECKER, S.M. Fractionation, hybridization and magma-mixing in the Kialineq, centre East Greenland. Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 92, p. 57 - 701, 1986.
CAMPOS NETO, M.C., FIGUEIREDO, M.C.H. Evolução geológica dos Terrenos Costeiros, Paraíba do Sul e Juiz de Fora. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, Natal, 36., 1990. Anais... Natal: Sociedade Brasileira de Geologia, 1990. v.6, p.2631-2648.
CAMPOS NETO, M.C., FIGUEIREDO, M.C.M. A Orogênese Rio Doce. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOLOGIA, 37.,1992, São Paulo. Boletim 132
resumos Expandidos. São Paulo: Sociedade Brasileira de Geologia, 1992, v.1, p.276- 277.
CAMPOS NETO, M.C., FIGUEIREDO, M.C.M. The Rio Doce Orogeny, Southeastern Brasil. Journal of South American Earth Sciences, v.8, n. 2, p.143-162, 1995.
CASTRO, A. On granitoid emplacement and related structures. A review. Geologische Rundschau, v. 76, n. 1, p. 101-124, 1987.
CHAPELL, B.W., WHITE, A.J.A. Two contrasting granite types. Pacific Geology, v. 8, p. 173-174, 1974.
COLLINS, W.J., BEAMS, S.D., WHITE, A.J.R., CHAPPELL, B.W. Nature and origem of A - type granites white particular reference to southeastern Australia. Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 80, p. 189-200, 1982.
COMPANHIA DE PESQUISA DE RECURSOS MINERAIS. Projeto Faixa Calcária Cordeiro-Cantagalo: relatório final. Belo Horizonte: DNPM/CPRM, 1980. 5v .
CONDIE, K.C. Archean magmatism and crustal thickening. Geological Society of American Bulletin, v. 84, n.9, p.2981-2992, 1973.
CORDANI, U.G, BRITO NEVES, B.B. The Geologic evolution of South america during the Archean and early Proterozoic. Revista Brasileira de Geociências, V. 12, n. 1/3, p. 78-88, 1982.
DEBON, F., LE FORTE, P.A. A chemical - mineralogical classification of common plutonic rocks and associations. Earth Sciences, v. 73, p.135-149, 1983.
DEPARTAMENTO DE RECURSOS MINERAIS/COMPANHIA DE PESQUISA DE RECURSOS MINERAIS.. Projeto Carta Geológica, Folhas Mangaratiba, Ilha Grande, Cunhambebe, Angra dos Reis, Rio Mambucaba / Campos de Cunha, Parati, Cunha, Picinguaba e Juatinga: relatório final. Rio de Janeiro: Secretaria do Estado de Indústria, Comércio e Turismo, 1983. 3v.
DIDIER, J., BARBARIN, B. The different types of enclaves in granites – Nomenclature. IN: Didier, J & Barbarin, B (ed): Enclaves and granite petrology, Amesterdam: Elsevier, 1991, p. 19-32.(Developments in petrology 13.)
EBERT, H. Pesquisa na parte sudeste do estado de Minas gerais. Relatório Anual da Divisão de Geologia e Mineralogia. Rio de Janeiro: DNPM, 1955, p. 79-89.
EBERT, H. Relatório de Atividades. Relatório Anual da Divisão de Geologia e Mineralogia. Rio de Janeiro: DNPM, 1965, p. 97 –107. 133
EBERT, H. Estrutura Pré-cambriana do sudoeste de Minas Gerais e áreas adjacentes. Boletim Paranaence de Geociências, Curitiba, v. 26, p.42-49, 1967.
EL BOUSEILY, A.M, EL SOKKARY, A.A. The relation between Rb, Ba and Sr in granitic rocks. Chemical Geology, v.16, p. 207-219, 1975.
FYFE, W.S., LEONARDOS, O.H. Ancient Metamorphic Belts of the Brazilian Atlantic Coast. Revista Brasileira de Geociências, v. 4, n. 4, p. 247-251, 1974
FONSECA, M.J.G., SILVA, Z.G., CAMPOS, D.A., TOSSATO, P. Carta geológica do Brasil ao milionésimo: Folhas Rio de Janeiro, Vitória e Iguape. Brasília: DNPM, 1979. 240p.
FONSECA, A.C., CORDANI, U.G., ZAWASHITA, K., BIGAZZI, G. Gocronologia da região de Cabo Frio, Rio de Janeiro. In:CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOOLOGIA, 38., 1994, Balneário de Camboriú. Anais.... Balneário de Camboriú: Sociedade Brsileira de Geologia, 1994. v.2, p. 386-387.
FRONT, K., NURMI, P.A. Characteristic and geological setting of synkinematic Svekokarelian granitoids in southern Finland. Precambriam Research, 35: 207-224, 1987. (Special Issue).
GROSSI SAD, J.H., PINTO, C.P., SERPA, J.C., DUTRA, J.E.B., HETTICH, M ANDRADE, N.E. Folhas Anta, Duas Barras, Teresópolis e Nova Friburgo - Projeto Carta Geológica do Rio de Janeiro -1980, DRM/GEOSOL. Esc: 1:50.000.
GROSSI SAD, J.H., BARBOSA, L.M. A origem dos charnockitos e rochas afins da região do médio Paraíba do Sul, estado do Rio de Janeiro. Contribuições à Petrologia e Mineralogia, Socidade Brasileira de Geologia/Núcleo de Minas Gerais, 1985, p.15-27.
HARRIS, N. B., PEARCE, J.A., TINDLE, A.G. Geochemical characteristics of collision - zone magmatism. In: Coward, M.P & Ries, A.C (eds), Collision Tectonics, 1986, p. 67-81.(Geological Society Special Publication, 19)
HARKER, A. The Natural history of the igneous rocks. New York, Macmillan Publishing, Co. Inc., 1909. 384p.
HASUI, Y, OLIVEIRA, M.A.F. Província Mantiqueira, Setor Central. In: O Pré- Cambriano do Brasil. Ed. Edgard Blucher Ltda., 1984. p.308-344.
HEILBRON, M. Evolução Metamórfico-Estrutural da Seção Bom Jardim de Minas (MG) - Barra do Piraí (RJ). Setor Central da Faixa Ribeira. São Paulo, 1993. 268p .Tese (Doutorado em Geologia) - Universidade de São Paulo..
HEMBOLD, R., VALENÇA, J.G. LEONARDOS Jr., O. Mapa geológico do estado da Guanabara, Rio de Janeiro: DGM/MME-DNPM. 1965. Esc. 1:50.000 134
HENBOLD, R. Resumo da geologia do estado da Guanabara, com mapa geológico 1:50.000. Relatório da Comissão de especialista do CNPQ, sobre movimentos de encostas no estado da Guanabara e regiões circundantes. Apêndice n o. 5, p.31-34, 1967.
HIBBARD, M.J. Petrography to Petrogenesis. 1ED. New Jersey, Prentice Hall, 1995. 587p.
HORN, H. Plutonite in Espírito Santo, Brasilien. Muenchen, 1986. 250p PhD Thesis. Maximilliam Universitaet, Muenchen, BRD..
HORN, H, WEBER-DIEFENBACH, K. Geochemical and genetic studies of three invers zoned intrusive bodies of both alkaline and calc-alkaline composition the Ribeira Mobile Belt (Espírito Santo, Brazil). Revista Brasileira de Geociências, v 17, n.4, p.488-497, 1987.
HUTTON, D.H.W. Granite emplacement mechanisms and tectonic controls: interferences from deformation studies. Earth Sciencies, v. 79, p.245-255, 1988.
ISHIHARA, S. The magnetite-series and ilmenite-series granitic rocks. Mining Geology, v.27, p. 293-305. 1977.
JANASI, V.A., VLACH, S.R.F., ULBRICH, H.G.J. Enriched mantle contributions to the Itu Granitoid Belt, southeastern Brazil: evidence from K-rich diorites and syenites. Anais da Acadêmia Brasileira de Ciências, v. 65 (supl.1), p.107-118, 1993.
JUNHO, M.C.B. Geologia, Petrografia e geoquímica preliminar do granito de Teresópolis, R.J. Rio de Janeiro, 1982. 90p. Dissertação (Mestrado em geologia/geoquímica) - Universidade Federal do Rio de Janeiro.
JUNHO, M.C.B., PENHA, H.M. Geologia e geoquímica dos granitos de Teresópolis, RJ. Anais Academia Brasileira. Ciências, v.57, p. 54-62, 1985.
JUNHO, M.C.B., WIEDEMANN, C. Petrografia comparativa de três complexos intrusivos da Provincia Granítica Brasiliana do Estado do Rio de Janeiro. In: SIMPÓSIO DE GEOLOLOGIA REGIONAL,. I, 1987, Rio de Janeiro. Anais...Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de Geologia, 1987. p. 120-131.
JUNHO, M.C.B., WEBER – DIEFENBACH, K., WIEDEMANN, C., PENHA, H.M. Major and minor elements geochemistry of Pedra Branca, Frades and Nova Friburgo Granitic Complexes, Ribeira Mobile Belt, RJ, Brazil. Revista Brasileira de Geociências, v.17, n.4, p.507-511, 1987.
JUNHO, M.C.B. Contribuição à petrologia dos maciços graníticos de Pedra Branca, Nova Friburgo e Frades, RJ. Rio de janeiro, 1991. 172p. Tese (Doutorado em Geologia). - Universidade Federal do Rio de Janeiro. 135
JUNHO, M.C.B. Granitóides Brasilianos da Região Central do Estado do Rio de Janeiro – Geoquímica Preliminar. Anais Academia Brasileira. Ciências, v.65, n.2, 1993.
LA ROCHE, H. DE., LETERRIER, J., GRANDCLAUDE, P, MARCHAL, M. Classification of vulcanic and plutonic rocks using R1 R2 - diagram and major - element analysis - its relatioship with current nomenclature. Chemical Geology, v. 29, p. 183 – 210, 1980. .
LAMEYRE, J., BOWDEN, P. Plutonic rock types series: discrimination of various granitoid series and related rocks. Journal of Volcanology and Geothermal Research, v. 14, p. 169-186, 1982.
LE MAITRE, R.W., ed. A classification of igneous rocks and glossary of terms: recommendations of the Internation Union of Geological-Sciences subcommission on the systematics of igneous rocks (with Bateman,P., Dudeck, J., Lameyre, M.J., Le Bas, P.A., Sabine, R., Schmid,H., Søresen,H., Streckeisen, A.R., Wooley,A.R., Zanettin,B) Blackwell, Oxford, 1989. 193p.
LEONARDOS JR., O.H. The origin and alteration of granitic rocks in Brazil: a study of metamorphism, anatexis, weathering and fertility within granitic terrains ineastern Brazil. Manchester, 1973. 183p. PHD Thesis, Univ. Manchester.
LOISELLE, M.C., WONES, D.R. Charactereristics and origin of anorogenic granites. Geological Society of American, Abst. Programs, v. 11, p.468. 1979.
LUDKA, I.P., WIEDEMANN, C.M., TOPFNER, C. On the origin of incompatible element in the Venda Nova pluton, state of Espírito Santo, southeast Brazil. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON GRANITES AND ASSOCIATED MINERALIZATIONS., 2., 1997, Salvador. Extended Abstracts and program. Ferreira, P.A., Sial, N.A (eds), 1997. p.127-128.
McCULLOCH, M.T., GAMBLE, J.A. Geochemical and geodynamical constraints on subduction zone magmatism. Earth Planet. Sciencies Lett., 102: 358-374, 1991.
MACHADO, N., VALLADARES, C., HEIBRON, M., VALERIANO, C. U-Pb geochrolology of the central Ribeira belt ( Brazil ) and implications for the evolution of the Brazilian Orogeny. Precambrian Research 79, 1996. p.347-361.
MACHADO, R. Evolução geologica do Complexo Paraíba do Sul na porção ocidental do estado do Rio de Janeiro. In: CONGRESSO BRASILEIRO GEOLOGIA,34., 1986, Goiânia. Anais.. Goiânia: Sociedade Brasileira de Geologia, 1986. v 34, p. 1088-1096.
MACHADO, R., FARIAS, M.A. Evolução textural e metamórfica de rochas de médio e alto grau na região de Vassouras e Valença, Rio de Janeiro.. In: CONGRESSO 136
BRASILEIRO GEOLOGIA, 34., 1986, Goiânia. Anais ... Goiânia: Sociedade Brasileira de Geologia, 1986. p. 1526-1540.
MACHADO, R., DEMANGE, M. Granitogênese brasiliana no estado do Rio de Janeiro. Caracterização geoquímica, modelo tectônico e considerações geológica sobre o embasamento e a cobertura do cinturão Ribeira na região In: CONGRESSO BRASILEIRO GEOLOGIA, 37.,1992, São Paulo. Boletim Resumos Expandidos. São Paulo: Sociedade Brasileira de Geologia, 1992. v.1, p.379-380.
MACHADO, R., DEMANGE, M. Classificação estrutural e tectônica dos granitóides neoproterozóicos do Cinturão Paraíba do Sul no estado do Rio de Janeiro. Boletim IG- USP, Série científica, 1994. v.25, p.81-96.
MACHADO, R., DEMANGE, M., VIALLETE, Y. Idades geocronológicas Rb/Sr da granitôgenese brasiliana no segmento setentrional da faixa Ribeira, estado do Rio de Janeiro. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 39., 1996 salvador. Anais... Salvador: Sociedade Brasileira de Geologia, 1996. p. 38-40.
MACHADO, R. Litogeoquímica e tectônica dos granitóides Neoproteróicos do Cinturão Paraíba do Sul no estado do Rio de Janeiro. São Paulo, 1997. 177p Tese (Livre - Docência). IGEO/USP - Universidade de São Paulo..
MACHADO, R., ENDO, I. O Cinturão de Cizalhamento Atlântico: um exemplo de tectônica transpressional neoproterozóica. In: Simpósio Nacional de Estudos Tectônicos,4., 1993, Belo Horizonte, Anais... Belo Horizonte: Sociedade Brasileira de Geologia , 1993. p.188-191.
MEHNERT, K.R. Mimatites and the origin of granitic rocks. Enselvier, Amsterdan. 1968, 393p.
MENDES, J.G. Geologia e petrologia da Intrusão de Rio Novo do Sul, ES. Rio de Janeiro, 1990. 131p.- Dissertação (Mestrado .em Geologia/Geoquímica) IGEO/UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro.
NOCKOLDS , N.S., KNOX, R.W.O.B., CHINNER, G.A. Petrology for studants. Cambridge University Press, 1978. 434p.
OFFMANN, R.A., WEBER DIENFENBACH, K. Two zoned Complexes in the Inconha region, E.S., Brazil: a geochemical characterization of an intrusive serie. Zbl. Geol. Palaeont. I (11/22), 1989. Stuttgart.
OLIVEIRA, M.A.F. Petrologia das rohas granulíticas da faixa Paraíba do Sul, estado do Rio de Janeiro. Rio Claro, 1980. 116P. Tese (Livre Docência), IG-UNESP - Universidade do Estado de São Paulo. 137
OLIVEIRA, M.A.F. Granulitos da Faixa Paraíba do Sul: Caracteres químicos dos piroxênios e valores geotermométricos. Revista Brasileira de Geociências 11, p.222- 226, 1981
OLIVEIRA, M.A.F. As rochas granulíticas da faixa Paraíba do Sul. Revista Brasileira de Geociências, 13, p. 84-92, 1983
PEACOCK, M.A. Classification of igneous rock series. Journal of geology, 39: 54-67, 1931.
PEARCE, J.A. Role of the sub-continental lithosphere in magma genesis at active continental margins. In: Hawkesworth, C.J. and Norry, M.J. eds. Continental Basalts and Mantle Xenoliths. Nantwich , Shiva, p. 230-249, 1983.
PEARCE, J.A., HARRIS, N.B.W., TINDLE, A. G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. Jounal of Petrology, V. 25, 4:956-983, 1984.
PECERILLO, A., TAYLOR. S.R. Geochimistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, northern Turkey. Contributions to Mineralogy and Petrology, 58, p.63-81, 1976.
PENALVA, F., HENNIES, W, T. A coloração seletiva de minerais como técnica auxiliar no estudo de rochas. Ciência e Cultura, 23 (5), p.577-583. 1971.
PENHA, H.M. Caracteres Metalogeneticos de los yacimentos intragraníticos Espaňoles de uranio,. Salamanca, 1973 Tese (Doutorado em Geologia), Universid de Salamanca, Espanha, 317p.
PENHA, H.M., FERRARI, A.L., RIBEIRO, A., AMADOR, E.S., PENTAGNA, F.V.P., JUNHO, M. C.B., BRENNER, T.L. Projeto Carta Geológica, Folha Petrópolis: relatório final. Rio de Janeiro: Convênio DRM / IG - UFRJ, 1979.
PENHA, H.M., FERRARI, A.L., SOUZA, S.L.A., JUNHO, M.C.B., BRENNER, T.L. Projeto Carta Geológica, Folha Itaipava: relatório final. Rio de Janeiro: Convênio DRM / IG - UFRJ, 1981.
PENHA, H.M. Granitóides da região central do Estado do Rio de Janeiro. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 33., 1984, Rio de janeiro. Anais.. Rio de Janeiro: Socidade Brasileira de Geologia, 1984. v.6, p. 2848-2853.
PENHA, H.M. Geologia do Maciço da Pedra Branca, RJ.Comunicação, Acadêmia Brasileira de Ciências, 1984.
PENHA, H.M. Geologia dos corpos granitóides do litoral oeste do Estado do Rio de Janeiro. In:. SIMPÓSIO DE GEOLOGIA DO. SUDESTE, 1., 1989, Rio de Janeiro. 138
Bol. Res. Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de geologia/Núcleos RJ/SP, 1989. p. 165-166.
PENHA, H.M., BARAUD, R. Atividade sísmica na região de Monsuaba, Angra dos Reis, RJ. Uma avaliação geológica/geofísica. In:. SIMPÓSIO DE GEOLOGIA DO. SUDESTE, 1., 1989, Rio de Janeiro. Bol. Res. Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de geologia/Núcleos RJ/SP, 1989. p. 136.
PENHA, H.M., GUIMARÃES, M.T. O Compexo Granítico Mangaratiba-Conceição de Jacareí. Um indicativo de magma mingling/mixing no litoral sul do estado do Rio de Janeiro. In: SIMPÓSIO DE GEOLOGIA DO SUDESTE, 5.,1997, Penedo, Itatiaia. Bol. Res. Penedo, Itatiaia: Sociedade Brasileira de Geologia/ Núcleos RJ/ES/SP, 1997. p. 168-169.
PENHA, H.M. O granito Cassorotiba, região dos lagos fluminense. In: SIMPÓSIO DE GEOLOGIA DO SUDESTE, 5., 1997, Penedo, Itatiaia. Bol. Res.. Penedo, Itatiaia: Sociedade Brasileira deGeologia/Núcleos RJ/ES/SP, 1997. p. 170-171.
PIRES, F.R.M., VALENÇA, J.G. e RIBEIRO, A. Multistage Geration of Granite in Rio de Janeiro, Brazil. Anais da Acadêmia Brasileira de Ciências, v.54, n.3, p.563-574. 1982.
PITCHER, W.S. Granite type and tectonic enviroment. IN: Hsu, K.J. (ed) Moutain Building Processes. Academic Press, London, p. 19-40. 1982.
PETRO, W.L., VOGEL, T.A., WILBAND, J.T. Major-element chemistry of plutonic rocks suites from compressional and extesional plate boundaries. Chemical Geology, v. 26 , n.3/4 p. 217-235, 1979.
PORTO JR, R. Petrologia das rochas graníticas das Serras da Pedra Branca e Misericórdia, Município do Rio de Janeiro, RJ. Rio de Janeiro, 1993. 222p Dissertação (Mestrado em geologia/geoquímica). IGEO/UFRJ -Universidade Federal do Rio de janeiro.
PUGET, A.J.P. Características litogeoquímicas do granito Ipiranga, Magé, Est. do R.J.- Niterói, 1979. 98p. Dissertação (Mestrado em geoquímica) INST.QUIM./UFF - Universidade Federal Fluminense.
PUGET, A.J.P, PENHA, H.M- Granitos da região deIpiranga, RJ. Considerações geoquímicas e petrológicas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE. GEOLOGIA, 31., 1980, Balneário de Camboriú. Anais... Balneário de Camboriú: Socidade Brasileira de Geologia, 1980. v.4, p.2215-2230.
RAPELA, C.W.R., CAMINOS, R. Chemical characteristics of the Upper Paleozoic magmatism in the eastern sector of NorthPatatagonian massif. Revista Brasileira de Geociências, 17(4): 535-543, 1987. 139
REIS, P.R., MANSUR, K.L. Sinopse do mapa Geológico do estado do Rio de Janeiro, escala 1:40.000. Rio de Janeiro: Secretaria de Estado de Meio Ambiente. DRM-RJ, 1995. 104p.
RICHARD, R. L. Minpet for Windows, version 2.02, Minpet Geological Software, Québec, Canada, 1995.
ROGERS, J.J.W., GREENBERG, J.K. Trace elements in continental-margim magmatism: Part III. Alkali granites and their relationship to cratonization. Gological Society of America Bulletin, 92 (1): 6-9, 1981.
ROSIER, G. F. A geologia da Serra do Mar entre os picos de Maria Comprida e do Desengano. Boletim da Divisão de Geologia e Mineralogia.do DNPM, Rio de Janeiro, n. 166, 1957.
ROSIER, G. F. Pesquisa geológica na parte oriental do estado do Rio de Janeiro e na parte vizinha do estado de Minas Gerais., Boletim da Divisão de Geologia e Mineralogia do DNPM, Rio de janeiro, n. 222, 1965.
SOLLNER, F., LAMMERER, B., WEBER-DIEFENBACH, K. Brasiliano age of a charno- enderbit rock series in the Complexo Costeiro ( Ribeira mobile belt ). Espiríto Santo/Brazil: Evidence from U-Pb geochronology on zircons. Zbl. Geol. Palaont.. Tel I H. 5/6, p. 933-945, 1989.
SOLLNER, F., LAMMERER, B., WEBER-DIEFENBACH, K. Die Krustenentwicklung in der Kustenregion nordlch von Rio de Janeiro/Brasilien. Munchner Geologische Hefte 4, Munchen, 1991. 100p.
STRECKEISEN, A. A To each plutonic rock its proper name. Earth Sciencie Reviews 12:1–33. 1976.
TATSUMI, Y., OTOFUJI, Y., MATSUDA, T., NOHDA, S. Opening of the Sea of Japan back-arc basin by asthenospheric injection. Tectonophysics, 166: 317-329, 1989.
TAYLOR S.R., MCLENNAN, S.M. The continental crust: its composition and evolution. Blackwell, Oxford, 319p. 1985.
THORNTON, C.P., TLUTLE, O.F. Chemistry of igneous rock: I. Differentiation index.. American Journal of Science, 258: 664-684, 1960.
WHALEN, J.B., CURRIE, K.L., CHAPPELL, B.W. A - type granites: geochemical discrimination and petrogenesis. Contributions to Mineralogy and Petrology, 98, p.407-419, 1987.
WHALEN, J.B., ROGERS, N., VAN STAAL, C.R., LONGSTAFFE, F.J., JENNER, G.A., WINCHESTER, J.A. Geochemical and isotopic (Nd, O) data from Ordovician felsic 140
plutonic and volcanic rocks of the Miramichi Highhlands: petrogenetic and metallogenic implications for the Bathurst Mining Camp. Canadian Journal Eath Sciencies, 35: 327-252, 1998.
WIEDMANN, C.M., BAYER, P., HORN, H., LAMMERER, B., LUDKA, I.P., SCHMIDT-THOME, R., WEBER-DIEFENBACH, K. Maciços Intrusivos do Sul do Espírito Santo e seu contexto regional. Revista Brasileira de Geociências, 1986. v.16, n.1. p.24-37.
WIEDMANN, C.M., WEBER-DIEFENBACH, K., LAMMERER, B. Zoned Diapirs within the late PreCambrian Ribeira Belt and their geologic significance. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON GRANITES AND ASSOCIATED MINERALIZATIONS, I ., 1987, Salvador. Ext. Abst., Salvador, 1987. p. 47-50.
WILSON, M. Igneous Petrogenesis. Harper Collins. London, 1989. 466p.
ZIMBRES, E., KAWASHITA, K., VAN SCHMUS, W.R. Evidências de um núcleo transamazônico na região de Cabo Frio, RJ e sua conexâo com o Cráton de Angola. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 36., 1990, Natal. Anais..Natal: Sociedade Brasileira de geologia, 1990. v 6, p.2735-2743.
ZORITA, M.E. Geoquímica de las rocas graníticas de la region de Suruí, município de Magé, Rj. Niterói, 1979. 96p. Dissertação (Mestrado em Geoquímica), INST. QUIM/UFF- Universidade Federal Fluminense.
ZORITA, M.E., PENHA, H.M. Geoquímica das rochas graníticas da região de Suruí, Magé, RJ. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 31., 1980, Balneário de Camboriú. Anais.. Camboriú: Sociedade Brasileira de geologia, 1980. v.4, p. 2391- 2399. 141
8 ANEXOS
8.1 ANEXO 1: Tabelas de análises: modal, química e normativa
Tabela 1 - Composição modal de monzogranitos e siegranitos Mangaratiba 143
Tabela 2 - Composição modal de matrizes de granito porfirítico e leucogranitos 143
Tabela 3 - Composição modal de granodioritos 144
Tabela 4 - Composição modal de diques que lembram o Granito Mangaratiba 145
Tabela 5 - Composição modal de diques de granito cinza, com Allanita 145
Tabela 6 - Composição modal de diques associados com o grJ 146
Tabela 7 - Composição modal de diques associados com o gdG 146
Tabela 8 - Composição modal de enclaves microgranulares 146
Tabela 9 - Composição química de sienogranitos e monzogranitos Mangaratiba 147
Tabela 10 - Composição química de diques que lembram o Granito Mangaratiba 148
Tabela 11 - Composição química de leucogranitos e granito porfirítico (grJ) 149
Tabela 12 - Composição química de granodioritos (gdG) 150
Tabela 12 - Continuação 151
Tabela 13 - Composição química de diques de granodioritos e de quatzo - Monzodioritos 152
Tabela 14 - Composição química de enclaves microgranulares 153
Tabela 15 - Análise normativa de sienogranitos e monzogranitos Mangaratiba 154
Tabela 16 - Análise normativa de diques que lembram o Granito Mangaratiba 154
Tabela 17 - Análise normativa de leucogranitos e granito porfirítico (grJ) 155
Tabela 18 - Análise normativa de granodioritos (gdG) 155 142
Tabela 19 - Análise normativa de granodioritos e de quatzo - Monzodioritos 156
Tabela 19 - Análise normativa de enclaves microgranulares 156 ANEXO 2 – Mapa de pontos 44º05’ 44º00’ Blocos 38
S E Afloramentos R R A M A R Saco do Ponto com lâmina petrogáfica 37 D O ou Brás Ponto com lâmina petrogáfica e geoquímica
Córrego MAPA DE PONTOS DA REGIÃO DE MANGARATIBA-JACUECANGA / RJ
São
Patrimônio Rio da Lapa
das CIDADE Estrada pavimentada federal
Rio do Vila Estrada pavimentada estadual A I R E Outras localidades Estrada de ferro S E R R A O 36 D A C A C H Rio Mo. Pouso Lajes Triste Fazenda Caminho Curso d’água Pedra do 35 Patrimônio Us. Hidrelétrica
83 R 34 44º15’ A Faz. Pouso Triste 44º10’ Có P rre 22º55’ go Pedra S 22º55’ A Faz. Santa Isabel d 33 ARTICULAÇÃO DA FOLHA Santo Antônio o LOCALIZAÇÃO DA FOLHA G 44º15’ 44º00’ G 44º00’ 22º45’ 22º45’
a Faz. Santa Justina s S p a E O Minas Gerais r MANGARATIBA L A J Antonio A S D Sal SF.23-Z-A-V-4 S E R R A D Có Santo rr. Rio A Cá R -te-Espero R ou do Saco 136 E Rio de Janeiro Faz. Boa Vista S 82 SERRA 67 68 Rio MA 23º00’ 23º00’ JO Rio do Bagre R 65 B Ingaíba 81 66 E R 135 Rio da Lapa São Paulo NA S R 80 RDES io BR-101 23º00’ 23º00’ Rio
E 84 ILHA GRANDE Japuiba 100
R 78 Santo São SF.23-Z-C-I-2
79 105 103 R Rio 102 RJ-14
A Antonio 101 104 23º15’ 23º15’ Brás 44º15’ 44º00’ Severino 46 120 IlhadoSal Mo. do Cocho Faz. Três 25 In ga Orelhas Rio í 106 6 1 b 47 Base planimétrica e tema digitalizados a partir das folhas na Autora: Magda Teresinha Guimarães Cabo 2 a escala 1:50.000, Mangaratiba e Ilha Grande editadas em 1973 e
D Pta. Brava do Caio 1974, repectivamente, 1a. ed.,IBGE. Mapa de Ponto do Programa de Dissertação de Mestrado. Ingaíba 4 5 134 108 E Compilação: Magda TeresinhaGuimarães nal 48 Rio a Faz. Batatal 107 Rio n Faz. Ingaíba Pta. do Saco 108a Ba Tratamento cartográfico dos elementos da base e do tema pela do 85 MANGARATIBA Divisão de Cartografia - DICART. r. r Chefe da DICART:Paulo Roberto Macedo Bastos 63 o 90 118 Digitalização: Samuel dos Santos Carvalho 62 C Pta. do Pimentel C BAÍA DE MANGARATIBA 115 A 86 89 109 61 116 P 49 26
I 87 27 50 52 159 V Pta. da Itaoca 60 88 A 53 77 l 58 59 a 51 R 119 n 54 a 117 Mo. Boa Vista a n r Í t e a 110 Faz. Jacuecanga pu B 91 Rio Ca o d ra . 56 te r u or 111 p C 114 Pta. de S. Antônio a 55 57 113 C Pta. do Bispo É E 112 C A R ESCALA 1:50.000 Subestação Energ. Elétrica (CELF) ó D C R D Rio r E J A E R 92 4 046 12km r A S A N eg o R R G R A R i 158 o 93 Ilha Guaibinha BR-101 V E
a e S C g a rm r
n a 29a e t Rio a o 28 lh u l
c e
h c o rm e e V a Grande u ego i c rr a a ó 29 J C o u R io
J 94
Jacuecanga a
c
a r 23º00’ e 24 í 23º00’ 95 23 R A E R D T O 22 S o P I N Ilha Guaíba Monsuaba 160 132
Pta. de Jacuecanga Monsuaba 156 í
161 45 e
de r Pta. do Arpuador
18 a 157 c a 133 J 155 Córrego 129 19 Pta. de Monsuaba 139 44 u 12 137 41 o Pta. da Curubitiba 17 138 42 15 13 96
43 a 16 i a Pta. do Paraíso c 10 140 tu 30 141 64 ra 7 8 9
Baia de Jacuecanga a C
Pta. da Tartaruga 142 11 125 o 14
Pta. do Engenho 20 131 i 126 R 143 Conceição de Jacareí 128 21 31 32 121 39 Pta. do Biscaia E 99 97 Pta. da Figueira 144 T 127a 124 74 75 98 S 127 a Jacareí ecai o E 122 rat d 69 ua 40 Pr. 145 L G 76 e d Pr. Brava r. P O
te D s e 162 73 Enseada da L R A 70 o R 123 Sororoca Pta. do Jacareí Ilha Cutiatá-Açu d E Ilha da Sororoca . S Ilha dos a t 146 ou da Cela Arrependidos P 71 72 Monumento ao 147 Aquidabá 151 149 Pta. da Volta Grande Pta. do 130 150 148 Maciel 154 152 Pta. do Caroço 153 Saco do Caroço Pta. do Gambelo Pta. do Pasto Pta. do Leme
44º15’ 44º10’ 44º05’ 44º00’ ANEXO 3 – Mapa geológico 44º05’ 44º00’ Q Aluvião fluvial e flúvio-marinho
Ti b S E b Dique de rocha básica R R A A R Saco Se M do g Rn Dique de granito cinza, com allanita
D O ou Brás
Córrego grM Granito de tendência porfirítica (Facies Mangaratiba) MAPA GEOLÓGICO DA REGIÃO DE MANGARATIBA-JACUECANGA / RJ
São grJ Granito megaporfirítico (Facies Conceição de Jacareí)
Patrimônio Rio da Lapa
das
Rio do 30 gdG Granodiorito (Facies Serra Grande) Rn A I R Se E S E R R A O D A C A C H Rio Mo. Pouso Lajes Triste Unidade Santo Eduardo - Milonito gnaisses e blastomilonitos predominantes, geralmente bandados, Rn PEp Se porfiroclásticos, portando intercalações de variada litologia além de anfibolito.
Pedra do 35 Patrimônio Rn Us. Hidrelétrica Unidade Rio Negro - Migmatito predominando, com paleossoma de biotita-(anfibólio)-gnaisses e neossoma Rn 30 PEp Rn 47 granitóide fino a médio, localmente pegmatóide.
grM R 44º15’ A Faz. Pouso Triste Có Unidade Três Ilhas - Milonito gnaisse de migmatito, migmatito com estrutura flebítica e listrada com paleossoma 44º10’ P grM rre 22º55’ go ATi rico em anfibólio e neossoma granítico. S Pedra 50 22º55’ A Faz. Santa Isabel d Santo Antônio o
G
G
a Faz. Santa Justina s S p a E Q O J r L A Antonio Rn Se A S D Sal S E R R A D Có Q Santo rr. Rio A Cá R -te-Espero Contato definido R ou do Saco Foliação cataclástica E 70 Faz. Boa Vista S SERRA 75 Rio Contato litológico aproximado Foliação vertical MA Q JO Rio do Bagre R 60 50 Direção e mergulho foliação B Ingaíba Falha definida E R Rio da Lapa NA S Rio RDES gdG BR-101 35 Direção de fluxo magmático Rio E Falha provável Rn 50 45 85 Japuiba Q 35 Rn Faixa cataclastica
R grM Sa São 70 nto Fratura
R Brecha magmática Rio Rn 35 Q Rn RJ-14 40 A Antonio Brás CIDADE
Severino 40 Ilha do Sal Vila Mo. do Cocho Faz. Três 45 Estrada pavimentada federal Se In ga Orelhas Rio í b Outras localidades Cabo Estrada pavimentada estadual a grM Pta. Brava do Caio D Fazenda Estrada de ferro Ingaíba E Caminho nal grM Rio a Faz. Batatal Rn Rio n Faz. Ingaíba Pta. do Saco Ba MANGARATIBA Curso d’água do r. r o C Pta. do Pimentel C BAÍA DE MANGARATIBA Q A
P Se I LOCALIZAÇÃO DA FOLHA ARTICULAÇÃO DA FOLHA
V Pta. da Itaoca 44º15’ 44º00’ A 44º00’ 22º45’ 22º45’ l a grM R n Q a Rn Mo. Boa Vista a n Rn Minas Gerais MANGARATIBA r Í t e a Faz. Jacuecanga pu B SF.23-Z-A-V-4 Rio Ca o d ra . te r u or p C Pta. de S. Antônio a C gdG Rio de Janeiro grJ Pta. do Bispo É E Rn 23º00’ 23º00’ C A R Subestação Energ. Elétrica (CELF) ó D C R Rio r E J A E R D r A S A N eg o R R G R A São Paulo R i 23º00’ 23º00’ o Ilha Guaibinha BR-101 V E
a e S C ILHA GRANDE g a rm r
n a e t Rio a o lh u SF.23-Z-C-I-2 l
c e
h c o rm e e V a Grande Q u ego i c rr a Q a ó J C o 23º15’ 23º15’ u 44º15’ 44º00’
R io Q
J
Jacuecanga a
c
a r 23º00’ e í 23º00’ Base planimétrica e tema digitalizados a partir das folhas na escala 1:50.000, Autora: Magda Teresinha Guimarães R R A Mangaratiba e Ilha Grande editadas em 1973 e 1974, repectivamente, 1a. Se E D T O S o P I N ed.,IBGE. Mapa Geológico do Projeto de Dissertação de Mestrado, modificado e baseado Ilha Guaíba no Mapa Geológico - CPRM, 1983 e DRM, 1995. Rn Monsuaba Compilação: Magda TeresinhaGuimarães Pta. de Jacuecanga Monsuaba
í Tratamento cartográfico dos elementos da base e do tema pela Divisão de e
Q de g r Pta. do Arpuador Cartografia - DICART. a c a Chefe da DICART:Paulo Roberto Macedo Bastos Córrego J Digitalização: Samuel dos Santos Carvalho grJ Pta. de Monsuaba u
o Pta. da Curubitiba
a i a Pta. do Paraíso c tu ra Baia de Jacuecanga a RN
b C
Pta. da Tartaruga b o
Pta. do Engenho i R Conceição de Jacareí
Pta. do Biscaia E Pta. da Figueira T RN Rn S Q a Jacareí ecai o E rat d ua Pr. L G b Rn e d Pr. Brava Rn Q r. P O
te D s 45 e Enseada da L R A b o R Sororoca Pta. do Jacareí Ilha Cutiatá-Açu d E Ilha da Sororoca 4 046 12km . S Ilha dos a t ou da Cela Arrependidos Rn P Rn
Monumento ao Q Aquidabá Rn Pta. da Volta Grande Pta. do Maciel Rn Pta. do Caroço Saco do Caroço Pta. do Gambelo Pta. do Pasto Pta. do Leme
44º15’ 44º10’ 44º05’ 44º00’