quÍmica mineral e condiÇÕes de colocaÇÃo do batÓlito trondhjemÍtico nordestina, nÚcleo...

Revista Brasileira de Geocincias, Volume 35, 2005 83

Baslio E. Cruz Filho et al.Revista Brasileira de Geocincias 35(4 - Suplemento):83-92, dezembro 2005

QUMICA MINERAL E CONDIES DE COLOCAO DO BATLITOTRONDHJEMTICO NORDESTINA, NCLEO SERRINHA, BAHIA

BASLIO E. CRUZ FILHO1,2, HERBET CONCEIO1, 2, MARIA DE LOURDES DA SILVA ROSA1,2,3, DBORA CORREIARIOS1,2,4, MOACYR MOURA MARINHO 2,5

1 Laboratrio de Petrologia Aplicada Pesquisa Mineral - IG/UFBA, Rua Caetano Moura 123, CEP: 40210-340, Salvador-Bahia, Brasil, (e-mails:[email protected], [email protected], [email protected], [email protected])2 - Curso de Ps-Graduao em Geologia3 - Pesquisadora do CAPES - PRODOC - UFBA4 Pesquisadora PRODOC - FAPESB5 - Companhia Baiana de Pesquisa Mineral - CBPM, 4a AV. CAB, CEP: 41745-000, Salvador-Bahia ([email protected])

Abstract MINERAL CHEMISTRY AND EMPLACEMENT CONDITIONS OF THE NORDESTINA TRONDHJEMITICBATHOLITH, SERRINHA NUCLEUS (BAHIA STATE) The Nordestina Trondhjemitic Batholith (NTB; 720 km2) is aellipsoidal intrusion, exposed in the central part of Serrinha Nucleus, an Archaean-Paleoproterozoic segment of the So FranciscoCraton at the eastern of the Bahia State. It intrudes the gneissic-migmatitic Archaean- Paleoproterozoic basement along itswestern margin and the Paleoproterozoic volcano-sedimentary sequences of the Rio Itapicuru Greenstone Belt along the southernand eastern contacts. Its north-south elongated shape, associated with concentric internal foliation, which becomes more intensetoward the border, and crystallization age of 2.15 Ga, are interpreted as result of syn-tectonic emplacement during the compressionalTransamazonic event and concomitant to the closure of the Rio Itapicuru Basin (2.2-2.1 Ga). The NTB is composed of zonedoligoclase (An17-An26), quartz, calcic amphibole (Fe-hornblende and Mg-hornblende), biotite (Fe-rich), microcline, epidote(pistacite Ps23 mole %), titanite, zircon and apatite. Iron oxides are rare to absent and the epidote occurs as euedral to subhedralmagmatic grains included in biotite. Magnetic susceptibility, electron microprobe analyses of Al content in hornblende (aluminum-in-hornblende barometry), coexisting hornblende-plagioclase (hornblende-plagioclase thermometry) and the presence of magmaticepidote were used to constrain the oxygen fugacity (f O2), P and T during the crystallization of the magma. The NTB crystallizedfrom low f O2 magmas (between NNO and FMQ buffers), at ~ 5kbar pressure under narrow range of temperature (651-673C).

Keywords: Serrinha Nucleus, Nordestina Trondhjemitic Batholith, mineral chemistry

Resumo O Batlito Trondhjemtico de Nordestina (BTN; 720 km2) uma intruso elipsoidal, exposta na parte central de NcleoSerrinha - segmento arqueano-paleoproterozico do Crton do So Francisco situado na parte leste do Estado de Bahia. Ele intrudeo embasamento gnissico-migmattico arqueano-paleoproterozoico ao longo de sua margem leste e a seqncia vulcanossedimentar doGreenstone Belt do Rio Itapicuru ao longo de seus contatos a sul e a leste. Sua forma alongada NS, associada presena de foliaointerna concntrica, que se intensifica em direo a sua periferia, e idade de cristalizao de 2,15 Ga, so interpretadas comoproduzida por colocao sintectnica durante o evento compressional transamaznico e concomitante ao fechamento da bacia RioItapicuru (2,2-2,1 Ga). O BTN composto por oligoclsio zonado (An17-An26), quartzo, anfiblio clcico (Fe-hornblenda e Mg-hornblenda), biotita ferrosa, microclina, epdoto (com frao molar de pistacita Ps23), titanita, zirco e apatita. xidos de ferro soraros a ausente e o epdoto ocorre como uma fase magmtica euedral a subedral inclusa na biotita. Suscetibilidade magntica, anlisesde microssonda eletrnica de contedo de Al em hornblenda (barmetro alumnio-em-hornblenda) e do par hornblenda-plagioclsiocoexistentes (termometria hornblenda-plagioclsio), bem como a presena de epdoto magmtico permitiram estimar que o BTNcristalizou a partir de um magma com baixa f O2 (entre os tampes NNO-FMQ), a presses em torno de 5kbar sob uma estreita faixade temperatura (651-673C).

Palavras-chave: Ncleo Serrinha, Batlito Trondhjemtico Nordestina, geocronologia, qumica mineral

INTRODUO As assemblias e as composies qumicas deminerais presentes em rochas gneas esto intimamenterelacionadas composio e as condies fsico-qumicas dosmagmas nos quais cristalizaram (e.g. Abbott & Clarke 1979, Abott1985). Com base nesta premissa recorre-se ao estudomineraloqumico e a ocorrncia de minerais-chaves para decifraros parmetros fsico-qumicos (presso e temperatura decristalizao, fugacidade de oxignio), que prevaleceram durante acristalizao do magma. No caso das rochas granticas (sensolato) as composies de hornblenda, feldspato e mica so degrande significado petrolgico. Por exemplo, o contedo de Al emhornblenda e o quimismo do par mineral hornblenda-plagioclsioso indicadores respectivamente de presso (Hammarstrom & Zen

1986) e de temperatura (Holland & Blundy 1994). Alm disto,minerais que tm Fe em sua composio (minerais mficos, xidosde Fe-Ti, epdoto) so bastante sensveis s condies defugacidade de oxignio (f O2) em que se deu a cristalizao dosmagmas.

Na parte centro-sul do Ncleo Serrinha (NSer), entidadegeotectnica arqueana do Crton do So Francisco (Almeida etal. 2000), localizada no leste do Estado da Bahia, ocorre uma volu-mosa granitognese paleoproterozica com termos clcio-alcali-nos (de baixo e mdio potssio) e alcalinos que representam cercade 30% da rea deste ncleo (Rios et al. 1998). Apesar da ampladistribuio destes granitides, com estruturas gneas preserva-das, at o momento as composies dos minerais formadores des-

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Qumica mineral e condies de colocao do batlito trondhjemtico Nordestina, Ncleo Serrinha, Bahia

tas rochas (e.g. hornblenda, feldspatos, micas, titanitas e xidosde Fe-Ti) no foram alvos de estudos petrolgicos sistemticos.Apenas recentemente os artigos de Nascimento et al. (2004), vol-tado para o estudo da anisotropia de susceptibilidade magntica edas microestruturas magmticas dos macios de Teofilndia eBarrocas, situados no extremo sul do NSer, e de Pl Cid et al.(2004), que apresenta e discute a mineralogia dos lamprfiros dosienito de Morro do Afonso, abordam o quimismo de minerais.

Este artigo trata da qumica dos minerais constituintes doBatlito Trondhjemtico Nordestina (BTN), que o maior corpograntico (s.l.) da parte leste do Estado da Bahia, e tem como prin-cipais objetivos: (1) descrever as composies dos minerais e (2)investigar as condies fsico-qumicas (fugacidade de oxignio,presso e temperatura de cristalizao) reinantes durante a crista-lizao do BTN.

CONTEXTO GEOLGICO O arcabouo geotectnico doCrton do So Francisco no Estado da Bahia para oPaleoproterozico segundo a concepo de Mascarenhas (1979) formado por trs ncleos arqueanos gnissico-migmatticos(Serrinha, a leste; Remanso, na parte central; e Guanambi, a oeste)separados por cintures mveis que marcam zonas de colisesentre eles durante a Orognese Transamaznica (Fig. 1A). O setorcentro-sul do NSer (Fig. 1B) formado por um embasamentognissico-migmattico arqueano com presena de enclavesgabricos, associaes bsico-ultrabsicas e domos grantico-granodiorticos (e.g. macios de Ambrsio, Pedra Alta, Araci) comidades compreendidas entre 3,1 e 2,8 Ga (Rios et al. 2003). Sobreeste embasamento repousa a seqncia vulcanossedimentarpaleoproterozica do Greenstone Belt do Rio Itapicuru (GBRI;2,2-2,1 Ga, Silva 1996). Intrusivo no embasamento e no GBRI ocor-re um volumoso magmatismo grantico que foi reunido por Rios etal. (2003) em dois episdios distintos. O primeiro, com idadesentre 2,16-2,13 Ga, relacionado ao fechamento da bacia do GBRI,sendo representado por duas sutes: uma de natureza Clcio-Al-calina Tpica (Mdio-Potssio) e constituda pelos macios deEficas, Lagoa dos Bois, Quinjingue, Trilhado, e Cip e diversoscorpos menores; e outra de natureza Trondhjemtica (Clcio-Alca-lina de Baixo-Potssio) que tem como representantes mais expres-sivos o BTN e os macios de Teofilndia e Barrocas. O segundoepisdio magmtico (2,10-2,07 Ga) apresenta assinatura alcalina,sendo composto por sienitos potssicos associados lamprfi-ros ultrapotssicos, monzonitos shoshonticos e granitos pots-sicos peraluminosos que representam a expresso final do mag-matismo no NSer (Rios et al. 2003).

GEOLOGIA DO BATLITO TRONDHJEMTICO NORDESTI-NA O Batlito Trondhjemtico Nordestina (720 km2) est localiza-do na parte central do NSer, na interface entre os metabasaltospaleoproterozicos do GBRI, metamorfizados na Fcies Xisto-Ver-de, e os terrenos gnissico-migmatticos arqueanos do embasa-mento, que apresentam paragneses na Fcies Anfibolito. O con-tato intrusivo com as rochas do embasamento so transicionais,por outro lado os contatos com as rochas do GBRI no foramobservados devido presena de uma cobertura arenosa. Umaamostra da poro central datada pelo mtodo Pb-Pbzirco forneceuidade mnima de cristalizao de 2.1559 Ma (Cruz Filho et al.2005).

O BTN tem uma forma ligeiramente elipsoidal alongada na di-reo norte-sul. Ele exibe uma foliao magmtica incipiente naparte central definida pelo alinhamento dos fenocristais de plagio-

Figura 1 - (A) Estruturao dos terrenos do embasamento doCrton So Francisco no Estado da Bahia para o perodoPaleoproterozico [Mascarenhas (1979) com limites modifica-dos por Conceio (1990)]. (B) Mapa geolgico simplificadodo setor centro-sul do NSer apresentando a proposta de suces-so estratigrfica de Rios et al. (2003) para a granitognese.Legenda: 1. Cidades; 2. Falhas de empurro; 3. Coberturas; 4.Granitos potssicos peraluminosos; 5. Sienitos potssicos asso-ciados lamprfiros ultrapotssicos; 6. Monzonitos shoshonti-cos; 7. Granitos clcio-alcalinos (1. Eficas, 2. Trilhado, 3. La-goa dos Bois, 4. Nordestina, 5. Quijingue, 6. Barrocas, 7.Teofilndia, 8. Cip); 8. GBRI; 9. Anfibolitos; 10. MagmatismoArqueano: [9. Araci, 10. Ambrsio, 11. Pedra Alta, 12. Requei-jo]; 11. Embasamento gnissico-migmattico; 12. CinturoMvel Salvador-Cura.

clsio e pelas palhetas de biotita, que progredi em direo s mar-gens para uma foliao gnissica. A disposio da foliao internano BTN tende a ser concntrica com a sua geometria e, ao mesmotempo, parece estar condicionada a foliao regional N-S do NSer.As foliaes so prximas direo N-S e apresentam fortes mer-gulhos (>60). Estas caractersticas apontam para um estilo decolocao do tipo diaprico, sob a atuao de tensores regionais,provavelmente correlacionados fase deformacional D2 descrita


Baslio E. Cruz Filho et al.

por Alves da Silva (1994) como responsvel pelo fechamento dabacia do GBRI.

O BTN formado por dois conjuntos de rochas: FciesFanertica Mdia (FFM) e Fcies Porfirtica (FP), ocorrendo ainda,em menor proporo, diques de trondhjemito e granodiorito,enclaves microgranulares e diques sinplutnicos mficos. A FFM constituda por rochas de cor cinza, homogneas e comgranulometria mdia. A FP, localizada no centro do batlito, difereda anterior pela presena de fenocristais de plagioclsio. Files depegmatitos e de aplitos so observados, como tambm localmentezonas de cisalhamentos dcteis dextrais.

PETROGRAFIA E TEXTURAS A composio das rochas doBTN bastante homognea, sendo representadas essencialmen-te por trondhjemitos (Cruz Filho et al. 2003) segundo a propostamodal da IUGS (Le Matre 2002) ou normativa em diagrama An-Ab-Or (OConnor 1965, Barker 1979). As texturas dominantes sohipidiomrfica e alotriomrfica que, em direo s bordas, passama textura protomilontica, que se marca pelo desenvolvimento desubgros em quartzo, encurvamento das palhetas de biotita, ecominuio das bordas e arqueamento da geminao do plagio-clsio. A paragnese essencial das rochas do BTN compe-se deplagioclsio e quartzo, que perfazem em torno de 90% da compo-sio modal, com quantidades subordinadas de biotita, feldspatoalcalino e hornblenda. Os minerais acessrios comuns nestas ro-chas so: epdoto, apatita, zirco, titanita, allanita e muito raramen-te minerais opacos. Mica branca, clorita, epdoto e carbonato soas fases secundrias.

O plagioclsio ocorre como cristais subdricos a andricos,geminados segundo as leis Albita e Albita-Carlsbad (ocasional-mente). Zoneamento oscilatrio com limites retos e euedrais entreas zonas frequentemente observado, principalmente nas rochasda borda do batlito. Em outros cristais o zoneamento se expressapela presena de ncleos alterados e bordas preservadas. Algunscristais, particularmente aqueles com menores tamanhos eandricos, apresentam textura mirmequtica em sua periferia quan-do em contato com os cristais de feldspato alcalino. Os cristais deplagioclsio exibem pouca alterao e encontram-se, ocasional-mente, desestabilizado para pistacita e minerais de argila. comumem cristais de plagioclsio a presena de incluses de biotita mar-rom, zirco e apatita eudricos.

O quartzo constitui cristais anedrais usualmente apresentan-do extino ondulante, cuja intensidade aumenta em direo asbordas. Localizadamente observa-se o desenvolvimento de sub-gros ao longo dos contatos quartzo-quartzo. Contm inclusesde zirco, apatita, anfiblio e biotita.

A biotita, mfico dominante (5-10% volume), ocorre como cris-tais subdricos tabulares e como agregados que bordejam o anfi-blio e plagioclsio. Este cristal exibe cor castanho-amarronzadaou castanho-esverdeada com pleocrosmo variando, respectiva-mente, de castanho-amarronzado claro a escuro ou de castanho-esverdeado claro a escuro. Observam-se como incluses em bio-tita cristais de: epdoto eudrico a subdrico (Fig. 3); zirco,subdrico a eudrico e com zonas; apatita, subdrica a eudrica eocasionalmente fraturada. Os cristais de titanita andricos e gra-nulares se localizam em suas clivagens, fraturas e na periferia indi-cando cristalizao tardia. A alterao da biotita incipiente emarcada pela substituio pseudomrfica para clorita e muscovi-ta.

A microclina representa menos de 5% do volume da rocha e semostra geralmente como cristais andricos e intersticiais, com

Figura 2 - Mapa geolgico simplificado do BatlitoTrondhjemtico Nordestina mostrando a localizao das amos-tras. Legenda: 1. Cidades; 2. Rios; 3. Amostras com dados dequmica mineral; 4. Falhas e Fraturas; 5. Foliaes; 6. FoliaoInferida; 7. Contato inferido; 8. Corpo estudado: (a) FciesFanertica Mdia (FFM) com enclave e diques mficos, (b)Fcies Porfirtica (FP); 9. Outros granitos paleoproterozicos;10. GBRI; 11. Embasamento.

geminao bem desenvolvida segundo as leis Albita-Periclina.Ocorre o aumento do contedo de microclina da periferia para ocentro do batlito.

O anfiblio verde-acastanhado a verde-escuro, subdrico eocorre associado biotita ou como cristais dispersos. Localmen-te, contm pequenas palhetas de biotita dispostas segundo seusplanos de clivagem e nas bordas, sugerindo que pelo menos parte



da biotita se formou custa do anfiblio. O anfiblio no fre-qente nas rochas do BTN, estando presente apenas em algunsafloramentos com volume modal inferior a 3%. As fases mineraisinclusas nos cristais de anfiblio so: apatita, eudrica a subdrica,e quartzo andrico.

O epdoto ocorre no apenas a partir da alterao sub-solidusdo plagioclsio, mas tambm tem sido observado como cristais: (i)eudricos, de cor verde-limo, inclusos na biotita; (ii) eudricos asubdricos, incolor e verde-limo, parcialmente envolvidos pelabiotita, algumas vezes contendo ncleos de allanita. Os cristais deepdoto mostram faces bem desenvolvidas quando em contatocom a biotita e irregulares quando bordejados por minerais flsicos.Estas caractersticas texturais e associaes minerais tm sidoapontadas como uma boa indicao da origem magmtica doscristais de epdoto (e.g. Zen & Hammarstron 1984; Schmidt & Poli2004). Em todas as amostras estudadas a abundncia modal deepdoto magmtico baixa (= 1,5 %).

Cristais eudricos de apatita e zirco (< 0,1 mm) so inclusosnos minerais essenciais. A titanita ocorre geralmente como agre-gados granulares ao longo dos planos de clivagem e das bordasda biotita, entretanto foram observados alguns raros cristais detitanita eudricos a subdricos nas amostras mais evoludas. Estarelao de contato sugere que a titanita tenha se formado custada biotita. Allanita ocorre como cristais eudricos isoladosmetamictizados. Os minerais opacos so bastante raros a ausen-tes, sendo encontrados ocasionalmente associados biotita emquantidades traos em poucas amostras na parte central do batlito.Diminutos cristais de magnetita (0,001 mm) esto presentes comoincluses em cristais de quartzo (Nascimento 2004).

QUMICA MINERAL As anlises qumicas de minerais foramrealizadas por microssonda eletrnica no Instituto de Geocinciasda Universidade de So Paulo. Utilizou-se o equipamento JEOLJXA-8600S com sistema de automao acoplado sob as seguintescondies analticas: acelerao de voltagem de 15 kV e correntede feixe de 20 nA. Os padres analticos empregados foram mine-rais e compostos sintticos e as correes para os efeitos de ma-triz seguiram a sistemtica PROZA. Os resultados analticos apre-sentados neste trabalho so referidos ao intervalo de confianade 2 (95%). As frmulas estruturais para os cristais de anfiblioforam calculadas na base de 23 tomos de oxignio utilizando-se oesquema de normalizao de 13 e NK ( de ctions = 13, excluin-do-se Ca, Na e K) recomendado pelo IMA97 (Leake et al. 1997).As frmulas estruturais de biotitas foram calculadas com base em22 tomos de oxignios equivalentes em base anidra, assumindo-

Figura 3 - Relaes texturais de epdoto magmtico do BTN. a. epdoto euedral incluso na biotita paralelo a clivagem; b. epdotoeuedral incluso na biotita discordante da clivagem; c. epdoto com ncleo de allanita bordejado pela biotita.

se todo o ferro presente como Fe2+ segundo as recomendaes deDymek (1983). As frmulas estruturais dos feldspatos foram cal-culadas na base de 32 tomos de oxignio. A frmula estrutural deuma anlise de epdoto foi calculada na base de 25 tomos deoxignio com contedo de ferro frrico estimado segundo o mto-do de Droop (1987). O conjunto completo de anlisesmineraloqumicas pode ser obtido pelos interessados mediantepedidos ao e-mail do primeiro autor.

Feldspatos As anlises qumicas representativas e frmulasestruturais de plagioclsio e feldspato alcalino so apresentadasna Tabela 1. Os dados qumicos dos cristais de plagioclsio tmcomposio de oligoclsio (An17-An26) (Fig. 4) nas duas fciespetrogrficas. A variao de composio da zonao cclica ob-servada opticamente tem no geral um comportamento normal (Ta-bela 1). O feldspato alcalino nas rochas da FFM e da FP mostravariao composicional restrita (95 < Or < 97%; Fig. 3) e seuscontedos de BaO esto compreendidos entre 0,46 e 1,28%.

Epdoto Tem frao molar de pistacita Ps = 23 (Fe3+/ (Fe3++Al) x100) que cai dentro da faixa dos valores observados para epdotogneo (Ps = 20-30, Johnston & Wyllie 1988). Do mesmo modo, ocontedo de TiO2 = 0,10% (Tabela 1) deste epdoto confirma suaorigem magmtica (TiO2 < 0,2%; Evans & Vance 1987).

Biotita As anlises representativas dos cristais de biotita reve-laram composio muito prxima de cristais das diferentes amos-tras, com relao aos contedos de FeO, MgO e Al2O3 (20,95 a22,97%, 7,59 a 9,49 e 14,15 a 16,29%, respectivamente).

De acordo com o diagrama Fe/(Fe+Mg) versus Si, utilizandoos critrios de Rieder et al. (1998), as micas do BTN posicionam-seno campo da biotita (Fig. 5A). Neste diagrama, elas exibem umatendncia evolucional aproximadamente horizontal, em razo deuma maior variao nos contedos de Si (5,514-5,721) em relao arazo Fe/(Fe+Mg) (0,55 < [Fe2/(Fe2+Mg) < 0,62]). Devido a esteenriquecimento moderado em ferro, as micas do BTN posicionam-se no diagrama de Foster (1960) no campo de biotita ferrosa (Fig.5B).

Segundo Speer (1984) os cristais de biotita de rochas plutni-cas so freqentemente afetados por reequilbrio ps-magmtico.No diagrama TiO2-FeO+MnO-MgO (Nachit 1986), as biotitas doBTN exibem evoluo vertical que se estende do campo de biotitaprimria para o de biotita reequilibrada (Fig. 6A). No diagramaAl2O3-FeOt-MgO (Fig. 6B), os cristais de biotita da FFM e da FPposicionam-se nitidamente nos campos I (biotita associada com



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Figura 4 - Classificao qumica dos feldspatos de rochas doBTN no diagrama Or-Ab-An. Ortoclsio (Or); albita (Ab);anortita (An). Smbolo: Crculo vazio (FFM); Quadrado preen-chido (FP).

hornblenda) e II (biotita como nico mineral mfico), e a interfaceentre ambos, com ligeiro predomnio no campo II. Estes resulta-dos esto de acordo com aqueles observados na petrografia.

Diversos estudos tm mostrado que a composio qumica dabiotita dependente da natureza do magma em que ela se origi-nou. No diagrama Al2O3-MgO de Abdel-Rahman (1994) as micasestudadas posicionam-se no campo dos granitos clcio-alcalinos(Fig. 7).

Anfiblio Todos os anfiblios do BTN possuem (Ca+Na)B > 1 eNaB < 0,5 e pertencem ao grupo dos anfiblios clcicos (Leake etal. 1997), com composies de magnsio e ferrohornblendas (Fig.8A). Estes anfiblios mostram razes Fe/(Fe+Mg) entre 0,47 e 0,56e contedos de Altotal de 1,34 a 1,94 (Tabela 2). Os cristais analisa-dos no apresentam variaes de composio significativas, tan-to intergro ou intragro: SiO2 (42,5 a 46,7%), TiO2 (0,30 a 1,11%),Al2O3 (8,7 a 10,8%), FeO (19,7 a 20,9%), MgO (7,91 a 9,03%), CaO(11,23% a 11,75%), Na2O (0,86 a 1,17%) e K2O (0,92 a 1,09%).

Equilbrio qumico entre anfiblio e biotita A distribuio de

Figura 5 - Diagramas de classificao com a distribuio dasbiotitas do BTN estudadas: (A) quadriltero flogopita-annita-eastonita-siderofilita (Deer et al. 1992). (B) Mg-R3+-Fe2+ (Foster1960). Os smbolos so os mesmos da figura 4.

Figura 6 - (A) Diagrama TiO2-FeO+MnO-MgO (Nachit 1986, xidos em % peso). I Biotita primria (marrom), II - Biotitareequilibrada (verde/marrom) e III Biotita secundria (verde). (B) Diagrama triangular Al2O3- FeOt - MgO (apud De Alburquerque1973) aplicado os cristais de biotita de rochas do Batlito Nordestina e do seu embasamento. Campo I: biotita cristalizando emequilbrio com anfiblio; campo II: biotita como nica fase mineral mfica; campo III: biotita co-existindo com muscovita; campo IV:biotita co-existindo com aluminossilicato. Smbolos so os mesmos da figura anterior. Os smbolos so os mesmos da figura 4.

elementos entre os cristais de anfiblio e biotita coexistentes umtpico de estudo de grande interesse para avaliar o grau de equi-lbrio existente entre eles. O parmetro petrolgico mais utilizadopara esta avaliao a razo Fe/(Fe+Mg). A figura 8B revela queexiste uma boa relao linear entre essas razes (prximo da linha



1:1) para as amostras em que biotita e hornblenda coexistem (1831e 1867). Esta regularidade sugere partio muito equilibrada entreo Fe e Mg entre estas duas fases minerais. Este comportamentopode ser interpretado com sendo o resultado de cristalizao emequilbrio durante a formao das rochas do BTN.

DISCUSSES Estimativa de fO2 Ishihara (1977, 1981) propsque os granitos podem ser subdividos nas sries Magnetita (altaf O2) e Ilmenita (baixa f O2), com os limites aproximadamente entreos tampes NNO (Ni-NiO) e FMQ (Faialita-Quartzo-Magnetita). Aclassificao de rochas granticas em uma destas sries baseia-seem valores de susceptibilidade magntica (SM) (srie Ilmenita < 3x10-3 SI < srie Magnetita; Takahashi et al. 1980) e nos contedode magnetita (principal fase responsvel pela resposta magnti-ca).

Os baixos valores de SM (entre 0,045 a 0,126 x 10-3 SI, comvalor mdio de 0,075 x 10-3 SI, Nascimento 2004) e a escassezmodal de magnetita sugerem que o BTN pertence aos granitidesda srie Ilmenita de Ishihara (1977) indicando, portanto, cristaliza-o sob baixas condies de f O2. Isto consistente com a compo-sio do epdoto (Ps23), que tambm sugere cristalizao sob con-

Tabela 2 - Anlises de microssonda representativas de anfiblios das rochas do Batlito Trondhjemtico Nordestina. P a pressoestimada atravs do geobarmetro alumnio em hornblenda usando a calibrao de Schmidt (1992; P(0,6 kbar) =4,6 Alt -3,46).Xab a frao molar de albita do plagioclsio usada no clculo da temperatura do par Hb-Plag. T C a temperatura calculadaatravs do geotermmetro A de Holland & Blundy (1994) utilizando as presses obtidas pelo geobarmetro de Schmidt (1992).

dies de f O2 baixas, prximas curva tampo NNO (acima dotampo QFM) de acordo com Liou (1973).

Estimativa da presso Tem sido demonstrada por estudosempricos (e.g. Hammarstrom & Zen 1986, Hollister et al. 1987) eexperimentais (e.g. Johnson & Rutherford 1989, Schmidt 1992) quea mudana do contedo de Al em hornblenda de granitos clcio-alcalinos, quando tamponado pela assemblia: quartzo, plagiocl-sio (oligoclsio ou andesina), feldspato alcalino, biotita,hornblenda, titanita e magnetita (ou ilmenita), controlada, emgrande parte, pela presso de cristalizao. A utilizao destegeobarmetro deve ser restrita a sistemas granticos comhornblenda possuindo razes Fe/(Fe+Mg) na faixa 0,40-0,65(Anderson & Smith 1995). Outra restrio importante ao empregodeste geobarmetro que, apenas os valores de AlTotal provenien-tes de anlises realizadas nas bordas de cristais inalterados devemser utilizados no clculo da presso, desde que este foi o procedi-mento adotado para a obteno das curvas de calibrao (Hollisteret al. 1987).

As amostras do BTN estudadas tm paragnese similar as-semblia considerada ideal para o emprego deste geobarmetro.



Figura 7 - Diagrama discriminante Al2O3 versus. MgO propos-tos por Abdel-Rahman (1994) para definir diferentes sries mag-mticas a partir de anlises de cristais de biotita aplicado srochas do Batlito Nordestina. Campo A: biotitas de sutes al-calinas anorognicas; campo P: biotita de sutes peraluminosas(incluindo tipo S); campo C: biotita de sutes orognicas cl-cio-alcalinas. Os smbolos so os mesmos da figura 4.

Figura 8 - (A) Diagramas de classificao de anfiblios (Leakeet al. 1997) das rochas do Batlito Trondhjemtico Nordestina.Smbolo preenchido (centro); smbolo vazio (borda); (B) Dia-grama Fe/(Fe+Mg) de pares anfiblios-biotitas coexistentes dasrochas do BTN.

As presses calculadas atravs do geobarmetro Al em hornblendautilizando a calibrao de Schmidt (1992) indicam que o BTN soli-dificou entre 4,5 e 4,9 kbar com valor mdio de 4,7 (0,6) kbar

(Tabela 2). Como discutido acima os baixos valores de SM do BTN, acar-

retado pela quase ausncia de minerais opacos, refletem condi-es de f O2 baixas prximas curva tampo NNO. Estudos expe-rimentais realizados por Schmidt & Thompson (1996) mostraramque a cristalizao de epdoto magmtico em plutes clcio-alcali-nos sob estas condies so indicativas de presses mnimas decristalizao em torno de 5 kbar, mostrando boa concordncia comas estimativas de presso obtidas pelo barmetro Al em hornblendapara o BTN.

Estimativas de Temperatura A presena de incluses de apatitae zirco eudricos nos minerais precoces tais como plagioclsio,biotita e hornblenda sugerem que o magma trondhjemtico Nor-destina foi saturado nestes minerais no tempo de sua intruso.Assim os termmetros de solubilidade de apatita (Harrison &Watson 1984) e de zirco (Watson & Harrison 1983) podem serutilizados para estimar temperaturas magmticas prximas daque-las do liquidus. As temperaturas saturao de apatita e de zircocalculadas para o BTN variam de 830 a 900 C. Esses valores socomparveis com as temperaturas em que fundidos tonaltico etrondhjemtico so produzidos a partir anfibolitos por fuso dedesidratao experimental (e.g. Rapp et al. 1991, Rapp & Watson1995).

As estimativas de temperatura solidus foram realizadas atra-vs da geotermometria hornblenda-plagioclsio empregando acalibrao edenita-tremolita (para rochas com quartzo; incertezade 28oC) de Holland & Blundy (1994). A aplicao deste term-metro, usando as presses estimadas pelo barmetro Al emhornblenda (Schmidt 1992), forneceram temperaturas de 651-673Ce 634C para as amostras 1831 e 1867, respectivamente (Tab. 3). Altima amostra apresentou uma temperatura bem inferior a da faixade temperatura da amostra 1831 e, neste caso, pode estar refletin-do um reequilbrio sofrido pelo anfiblio. As temperaturas obtidascom a amostra 1831 encontram-se abaixo da temperatura do solidusadmitida para sistemas granticos afins (em torno de 700 C, Naney1983, Johannes & Holtz 1996). Estas baixas temperaturas do solidussugerem que o magma Nordestino foi rico em H2O. Esta hiptese sustentada pela presena de epdoto magmtico que em magmasgranticos clcio-alcalinos indica contedos de 4% de gua (Naney1983) e pela abundncia de pegmatitos e veios de quartzo cortan-do os afloramentos do BTN.

CONSIDERAES FINAIS E CONCLUSES O BatlitoTrondhjemtico de Nordestina (BTN) localizado na poro centrosul do Ncleo Serrinha um representante do magmatismo clcio-alcalino paleoproterozico deste ncleo. Internamente no BTNcom base na abundncia de cristais de plagioclsio identificaram-se dois conjuntos litolgicos maiores (FP na regio central, e FFMnas regies de borda) cujos dados de qumica mineral de mica efeldspatos das rochas destas fcies revelaram composies simi-lares, sugerindo uma ligao gentica e temporal entre elas.

A relativamente alta faixa de temperatura (830-900 C) sugeridapela termometria de saturao do zirco e da apatita foi considera-da como a temperatura prxima a temperatura liquidus. Esta hip-tese apropriada visto neste intervalo de temperatura fuses ex-perimentais de anfibolitos, sob condies eclogticas, produzemvidros de composio trondhjemtica. Esta informao de gran-de importncia no estudo da petrognese do magma Nordestina.

A biotita do BTN ferrosa, distribue-se no campo de biotita degranitos clcio-alcalinos e mostra sinais de reequilbrio, refletindo



possivelmente a ex-soluo de titanita nos estgios tarde a ps-magmticos.

O anfiblio que varia de Fe-hornblenda a Mg-hornblenda comrazes Fe/(Fe+Mg) entre 0,47 e 0,56. Seus contedos de Altotalsugerem cristalizao entre 4,5 a 4,9 6 Kbar, indicando que acolocao do magma Nordestina ocorreu em nveis mesocrustais(14-16 km) em concordncia com as relaes de campo que mos-tram contatos intrusivos do batlito com rochas metamrficas dealto grau do embasamento.

Observaes de texturas microscpicas mostram a presenade epdoto como um mineral primrio no BTN, cristalizando preco-cemente no magma depois da hornblenda, mas antes da biotita.Foi visto tambm que os baixos valores de SM, em conseqnciados contedos desprezveis de magnetita modal, permitiram clas-sificar essas rochas como granitides da srie ilmenita, indicandoa presena de condies de baixa de fO2 (prximas s do tampoNi-NiO) durante a cristalizao do BTN. A baixa temperatura solidus[651-673 C ( 28oC)] estimada pelo geotermmetro anfiblio-pla-gioclsio indica que o magma trondhjemtico Nordestina foi ricoem gua e saturado em temperaturas acima do solidus.

Os resultados de presso, fO2 e temperatura solidus obtidosneste estudo so consistentes com os experimentos de Schmidt &Thompson (1996). Estes pesquisadores mostraram a importnciada fO2 na estabilidade de epdoto em magmas clcio-alcalinossaturados em gua. Quando a fO2 baixa, prxima ao tampo

NNO, o epdoto tem um amplo campo de estabilidade com pres-ses mnimas de cerca 5 kbar temperaturas em torno de 660 C.Estes experimentos e observaes de campo (e.g. Hammarstrom& Zen 1992) evidenciaram tambm que o epdoto magmtico e osxidos de ferro so mutuamente exclusivos. Este comportamentofoi tambm reportado por Sial et al. (1999) nos granitides neopro-terozicos situados na provncia Borborema, NE do Brasil, combaixos valores de SM (granitides da srie Ilmenita; baixa fO2).Nestes corpos como sugerido pelos experimentos o epdoto aprincipal fase contendo Fe3+, enquanto a ocorrncia da magnetita restrita.

Agradecimentos Ao apoio da Companhia Baiana de PesquisaMineral (CBPM), Conselho Nacional de DesenvolvimentoCientfico e Tecnolgico (CNPq, Proc. 521592/97-6) e PRONEX-2003 (FAPESB-CNPq). B.E. Cruz Filho (Proc. 151678/2004-9), H.Conceio (Proc. 550483/2002-0) e M.L.S. Rosa (Proc. 381651/2004-5) e so pesquisadores CNPq. D.C. Rios pesquisadora doPRODOC/FAPESB (Proc. 76/2002). Ao Dr. Slvio Roberto FariasVlach e ao Sr. Marcus Mansueto pela disponibilidade doLaboratrio de Microssonda Eletrnica do Instituto de Geocinciasda USP para os trabalhos de qumica mineral. Aos revisores daRBG pelas sugestes ao manuscrito. Esta a contribuio de no200 do Laboratrio de Petrologia Aplicada Pesquisa Mineral daUFBA.

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Manuscrito A-1616Recebido em 18 de julho de 2005

Reviso dos autores em 10 de dezembro de 2005Reviso aceita em 20 de dezembro de 2005

quÍmica mineral e condiÇÕes de colocaÇÃo do batÓlito trondhjemÍtico nordestina, nÚcleo...

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