Mineralogia e química dos sedimentos de fundo do médio e baixo Madeira e de seus principais tributários: Amazonas - Brasil

O objetivo deste trabalho foi investigar a variação composicional e mineralógica dos sedimentos de fundo transportados pelos grandes rios da Amazônia, com nascentes nos Andes provenientes de rochas cratônicas. O estudo foi realizado com base em análises granulométricas, mineralógicas e químicas, incluindo isótopos de Pb, no rio Madeira e seus tributários. O conjunto de dados mostra que os sedimentos de fundo do rio Madeira são granulométrica, mineralógica e quimicamente distintos de seus principais tributários. Os sedimentos do rio Madeira são mais arenosos; têm maior quantidade de quartzo; menor conteúdo de Al₂O₃, Fe₂O₃, K₂O, MgO, Na₂O, PF, Ti₂O, P₂O₅, MnO e elementos-traço; e a maturidade aumenta de montante para jusante. Dentre os sedimentos dos tributários, os rios Machado e secundariamente o rio Marmelos são os que mais se aproximam da composição dos sedimentos do rio Madeira, enquanto que o Jamari com sedimentos com maior proporção de TiO_2,, Zr, Y, Nb, Ga, Hf, U, Ta e ETR, é o mais distinto. Apesar do ambiente de intenso intemperismo e erosão, em condições tropicais úmidas, a que estão submetidas as rochas drenadas pela bacia do rio Madeira, os valores das razões Th/Co, Th/Pb, Th/Yb, Al/Pb, Zr/Co e a composição isotópica de Pb indicam fontes distintas para os sedimentos de fundo estudados. Os sedimentos do rio Madeira são provenientes, principalmente, de rochas máficas, enquanto que os sedimentos de seus tributários têm como fonte essencialmente rochas félsicas.

Geologia, petrografia e geoquímica das associações TTGs e Leucogranodioritos do extremo norte do Domínio Rio Maria, Província Carajás

O mapeamento geológico realizado à sudeste de Água Azul do Norte/PA, porção norte do Domínio Rio Maria, aliado aos dados petrográficos e geoquímicos permitiram a individualização de associações TTGs e leucogranodioritos. Nesta região, os trabalhos de mapeamento foram realizados apenas em escala regional o que possibilitou a extrapolação da área de ocorrência de rochas similares ao Tonalito Caracol e rondhjemito Mogno. Os TTGs estudados foram individualizados em duas unidades com base no conteúdo de minerais máficos, concentrações de epidoto magmático e no grau de saussuritização (descalcificação) do plagioclásio em: (1) Epidoto-Biotita Tonalito e; (2) Biotita Trondhjemito. Em geral, são rochas que apresentam foliação definida pelo bandamento composicional, localmente pode ser perturbada por dobras e bandas de cisalhamento. Suas características geoquímicas são compatíveis com os TTGs arqueanos do grupo de alto Al2O3, sendo ainda relativamente pobres em elementos ferromagnesianos, com padrões ETRP moderado a fortemente fracionados e anomalias de Eu discretas. As diferenças nas razões La/Yb e anomalia de Eu, possibilitou a discriminação de três grupos distintos de rochas: Os TTGs pertencentes ao grupo de alto La/Yb e Sr/Y são similares às rochas do Trondhjemito Mogno, descritos no Domínio Rio Maria. Estas rochas incluem a maioria das amostras da unidade Biotita Trondhjemito. No caso dos TTGs com médio a baixo La/Yb e Sr/Y quando comparadas com as rochas do Domínio Rio Maria possuem forte correlação com o Tonalito Caracol. Estes grupos são compostos principalmente pela unidade Epidoto-Biotita Tonalito, incluindo também amostras isoladas do Biotita Trondhjemito. Com base nos critérios utilizados acima, os leucogranodioritos da área foram divididos em dois grupos: Biotita Granodiorito e Leucogranodiorito. As rochas do Biotita Granodiorito possuem ampla ocorrência espacial na porção oeste da área, relações de campo mostram que são intrusivas nos granitoides TTGs. Os dados geoquímicos apontam que o Biotita Granodiorito possui padrões de ETR fortemente fracionados, com alta razão La/Yb (33 – 186) e anomalia de Eu positiva (1,11 < Eu/Eu* < 3,26), enquanto os leucogranodioritos mostram padrões levemente fracionados, com moderadas razões La/Yb (24,7 – 34,7) e anomalia de Eu ausente (Eu/Eu*= 1,03). Os diagramas de Harker para elementos maiores e traços não favorecem uma ligação genética por processo de cristalização fracionada entre o Biotita Granodiorito e as associações TTGs, uma vez que apresentam trends de evolução distintos, indicando portanto que as condições de sua gênese e diferenciação foram bem diferentes, tampouco por fusão parcial de uma fonte TTG, pelo fato de não apresentar significante anomalia negativa de Eu, bem como por exibir padrões similares de fracionamento de ETR em relação aos TTGs, atestando que essas rochas provavelmente não foram oriundas de magmas precursores desses TTGs.

Geologia, petrografia e geoquímica dos granitóides arqueanos de Sapucaia - Província Carajás-PA

Os estudos geológicos desenvolvidos na porção leste do Subdomínio de Transição, Província Carajás, a sul da cidade de Canaã dos Carajás e a norte de Sapucaia, permitiram a identificação, individualização e caracterização de uma diversidade de unidades arqueanas, anteriormente englobadas no Complexo Xingu. A unidade mais antiga da área compreende anfibólio tonalitos correlacionados ao Tonalito São Carlos (~2,92 Ga), com foliação orientada segundo NW-SE a E-W, ou, por vezes, aspecto homogêneo. Geoquimicamente, diferem das típicas associações tonalito-trondhjemito-granodiorito (TTG) arqueanas por apresentarem enriquecimento em TiO₂, MgO e CaO, baixos teores de Sr e similares de Rb para amostras com menores teores de sílica, que se refletem em razões Rb/Sr mais elevadas e Sr/Ba mais baixas. Os padrões dos ETR mostram baixo a moderado fracionamento de ETR pesados em relação aos leves, e anomalias negativas de Eu discretas ou moderadas. Seguindo na estratigrafia, e também como a unidade de maior expressão na área, ocorrem rochas de afinidade TTG correspondentes ao Trodhjemito Colorado (~2,87 Ga), intensamente deformadas, com foliações NW-SE a E-W. Intrusivos nesta unidade, ao sul da área, aflora um corpo de aproximadamente 40 km², de rochas de composição leucogranodiorítica porfirítica denominados de Leucogranodiorito Pantanal, e seccionado em sua porção oeste por leucogranitos deformados de composição monzogranítica. O Leucogranodiorito Pantanal têm afinidade cálcio-alcalina peraluminosa, enriquecimento em Ba e Sr, e padrões de ETR sem anomalias expressivas de Eu e com acentuado fracionamento de ETRP, que refletem em altas razões La/Yb semelhante com a Suíte Guarantã (~2,87 Ga) do Domínio Rio Maria. Os leucogranitos revelam assinatura geoquímica de granitos tipo-A reduzidos, possivelmente, originados a partir da fusão desidratada de rochas cálcico-alcalinas peraluminosas durante o Neoarqueano. Além dessas unidades, na porção leste do Leucogranodiorito Pantanal, hornblenda-biotita granito neoarquenos tipo-A oxidados da Suíte Vila Jussara. Ainda correlacionáveis ao magmatismo subalcalino neoarqueano, na porção norte, ocorrem dois stocks graniticos. São tonalitos a granodioritos com assinatura geoquímica de granitos tipo-A oxidados similares a Suíte Vila Jussara, e monzogranitos com assinatura de granitos tipo-A reduzidos que se assemelham a Suíte Planalto. Ao norte da área ocorre uma associação máfico-enderbitica composta de hornblendanoritos, piroxênio-hornblenda-gabros, piroxênio-hornblenda-monzonito, hornblenda-gabros, anfibolitos e enderbitos. Essas rochas estão intensamente deformadas e recristalizadas, provavelmente por retrometamorfismo na presença de água de rochas de série noríticavii charnockítica de origem ígnea associada com outras variedades de rochas não necessariamente cogenéticas. Seu comportamento geoquímico sugere que os hornblendanorito, hornblenda-gabros e anfibolitos são toleíticos subalcalinos, enquanto que os enderbitos, piroxênio-hornblenda-gabro e piroxênio-hornblenda-monzonito têm assinatura cálcico-alcalina. As baixas razões La/Yb das rochas máficas indicam baixo grau de fracionamento, enquanto que as altas razões La/Yb dos enderbitos é indicativo de fracionamento expressivo dos ETR pesados durante a formação ou diferenciação dos seus magmas, e a concavidade no padrão de ETR pesados, indica provável influência de fracionamento de anfibólio durante sua evolução. Na porção central e centro-norte da área ocorrem biotita-monzogranitos peraluminosos, de assinatura cálcio-alcalina, que podem ser desdobrados em dois grupos geoquímicos distindo. Um tem altas razões Sr/Y e (La/Yb)n, mostram possível afinidade com o Granito Bom Jesus da área de Canaã dos Carajás. O outro tem mais baixa razão (La/Yb)n se aproxima mais do Granito Serra Dourada e do Granito Cruzadão também da área de Canaã dos Carajás. Essa comparação deverá ser aprofundada com dados geocronológicos e maior número de amostras.

Geologia, petrografia e geoquímica da associação tonalitotrondhjemito-granodiorito (TTG) do extremo leste do subdomínio de transição, Província Carajás

ABSTRACT: The eastern border of the Transition Subdomain of the Carajás Province is constituteddominantly of Archean tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG). Deformed monzogranites, similar to the Planalto granite suite, and metagabbros inserted in association mafic-enderbitic also occur. Paleoproterozoic isotropic granites and mafic dykes devoid of significant deformation crosscut the Archean lithologies. The TTGs are exposed as blocks or as flat outcrops in areas of low relief and commonly include quartz-diorite enclaves. The TTG rocks display gray colour and are generally medium-grained, showing compositional banding or, sometimes, homogeneous aspect. They show commonly a NW-SW to E-W trending foliation with vertical to subvertical dips and were submitted to NE-SW stress. Locally, it was identified a NE-SW foliation transposed to E-W along shear zones. In some instances, they exhibit mylonitic to protomilonitics features, registered in the oval form of plagioclase porphyroclasts or boudinated leucogranitics veins. Two petrographic varieties are recognized for this association: biotite-trondjhemite and subordinate biotite-granodiorites, both have similar mineralogical and textural aspects and are characterized by a poorly preserved igneous texture, partially overwritten by an intense recrystallization. EDS analyses revealed that the plagioclase is a calcic oligoclase (An27-19), with Or ranging from 0.6 - 2.3%. The biotites are ferromagnesian, with dominance of Fe over Mg (Fe / [Fe + Mg] ranging from 0.54 to 0.59) and the analyzed epidote presents pistacite contents ranging from 23 to 27.6 % and plot mostly in the range of magmatic epidotes. The trondhjemite shows all typical characteristics of Archean TTG suites. They have high La/Yb and Sr/Y ratios, suggesting they were derived from the partial melting of garnet amphibolite sources at high pressures (ca. 1.5 GPa) or, at least, that their magmatic evolution was controlled by the fractionation of garnet and possibly amphibole, without significant influence of plagioclase. The studied TTGs show similarities with Mariazinha tonalite and Mogno trondjemite, of the Rio Maria Domain, Colorado trondhjemite and, in at a lesser degree, to the Rio Verde trondhjemite, of the Carajás Domain. The granodiorites display a calc-alkaline signature and shows LILE enrichment, specifically K²O, Rb and Ba, when compared to the trondhjemites, but still preserving some geochemical features of the TTG. The geochemical data indicate that the trondhjemite and granodiorite are not related by fractional crystallization. An origin of the granodiorite by partial melting of the TTG rocks is also discarded. The granodiorite could, however, result of contamination of TTG magmas by lithosphere metasomatism or assimilation of sediments from subducted oceanic crust along trondhjemite liquid genesis. In the eastern portion of the mapped area, it was identified a small, E-W trending granite stock clearly controlled by shear zones. The rocks have mylonitic textures, characterized by ovoid-shaped feldspar porphyroclasts, wrapped by recrystallized quartz and mica. These granitic rocks have geochemical signatures of reduced A-type granites and are similar to the Planalto granite suite. Boulders of mafic rocks crop out locally in the northern portion of the area. These rocks show a dominant granoblastic texture, and are mainly composed of amphibole and plagioclase, with subordinate biotite and quartz. In the northern part of the mapped area, it was identified a body of isotropic granite without significant deformation and showing locally rapakivi textures. This granitic pluton was correlated to the Paleoproterozoic A-type granites, represented in the Carajás Domain by the Serra dos Carajás suite and Rio Branco Granite. These granites were not studied in detail. The geological and geochemical aspects shown by the Archean granitoids identified in the eastern part of the Transition Subdomain implies in the existence of significant TTG rocks in the Transition Subdomain. This reinforces the hypothesis that the Transition Subdomain could represent an extension of the Rio Maria Domain, but affected by crustal reworking events in the Neoarchean.

Geologia, petrografia e geoquímica das associações leucograníticas e TTG arqueanos da área de Nova Canadá (PA) Domínio Carajás

O mapeamento geológico realizado na área de Nova Canadá, porção sul do Domínio Carajás, aliado aos estudos petrográficos e geoquímicos, permitiram a caracterização de pelo menos três novas unidades que antes estavam inseridas no contexto geológico do Complexo Xingu. São elas: (i) Leucogranodiorito Nova Canadá, que é constituído por rochas leucogranodioríticas mais enriquecidas em Al₂O₃, CaO, Na₂O, Ba, Sr e na razão Sr/Y, que mostram fortes afinidades geoquímicas com a Suíte Guarantã do Domínio Rio Maria, as quais também podem ser correlacionadas aos TTGs Transicionais do Cráton Yilgarn. Estas rochas apresentam padrão ETR levemente fracionado, mostram baixas razões (La/Yb)N e anomalias negativas de Eu ausentes ou discretas; (ii) Leucogranito Velha Canadá, caracterizado pelos conteúdos mais elevados de SiO₂, Fe₂O₃, TiO₂, K₂O, Rb, HFSE (Zr, Y e Nb), das razões K₂O/Na₂O, FeOt/(FeOt+MgO), Ba/Sr e Rb/Sr. Apresentam dois padrões distintos de ETR: (a) baixas à moderadas razões (La/Yb)N com anomalias negativas de Eu acentuadas; e (b) moderadas à altas razões (La/Yb)N, com anomalias negativas de Eu discretas e um padrão côncavo dos ETRP. Em diversos aspectos, as rochas do granito Velha Canadá mostram fortes afinidades com os leucogranitos potássicos tipo Xinguara e Mata Surrão do Domínio Rio Maria, assim como aqueles da região da Canaã dos Carajás e mais discretamente com os granitos de baixo Ca do Cráton Yilgarn. Para a origem das rochas do Leucogranodiorito Nova Canadá é admitida a hipótese de cristalização fracionada a partir de líquidos com afinidade sanukitóide, seguido por processos de mistura entre estes e líquidos de composição trondhjemítica, enquanto que para aquelas de alto K do Leucogranito Velha Canadá, acreditase na fusão parcial de metatonalitos tipo TTG em diferentes níveis crustais, para gerar líquidos com tais características; e (iii) associações trondhjemíticas com afinidade TTG de alto Al₂O₃, Na₂O e baixo K₂O, compatíveis com os granitoides arqueanos da série cálcioalcalina tonalítica-trondhjemítica de baixo potássio. Foram distinguidas duas variedades: (a) biotita-trondhjemito com estruturação marcada pelo desenvolvimento de feições que indicam atuação de pelo menos dois eventos deformacionais em estágios sin- a pós-magmáticos, como bandamentos composicionais, dobras e indícios de migmatização; e (b) muscovita ± biotita trondhjemito que é distinguido da variedade anterior pela presença da muscovita, saussuritização do plagioclásio, textura equigranular média e atuação discreta da deformação com o desenvolvimento de uma foliação E-W de baixo angulo. A primeira variedade destes litotipos, que ocorre predominantemente na porção norte, tem ocorrência restrita. Com intensa deformação e prováveis feições de anatexia (migmatitos) podem indicar que estas rochas tenham sido afetadas por um retrabalhamento crustal, ligado à geração dos leucogranitos dominantemente descritos na área. Os trondhjemitos do sul da área são mais enriquecidos em Fe₂O₃, MgO, TiO₂, CaO, Zr, Rb, e na razão Rb/Sr em relação aos trondhjemitos da porção norte da área. Estas exibem ainda padrões fracionados de ETR, com variações nos conteúdos de ETRP, além da ausência de anomalias de Eu e Sr, e baixos conteúdos de Y e Yb. Tais feições são tipicamente atribuídas à magmas gerados por fusão parcial de uma fonte máfica em diferentes profundidades, com aumento da influência da granada no resíduo e a falta de plagioclásio tanto na fase residual como na fracionante. Em uma análise geral, a disposição dos trends geoquímicos evolutivos de ambas as variedades sugere que estas unidades não são comagmáticas. As afinidades geoquímicas entre as rochas da área de Nova Canadá com aquelas do Domínio Mesoarqueano Rio Maria, poderiam nos levar a entender a região de Nova Canadá como uma extensão do Rio Maria para norte, enquanto que para aquelas do Leucogranito Velha Canadá, que são mais jovens e geradas já no Neoarqueano, se descarta a idéia de associação com os mesmos eventos tectono-magmáticos que atuaram em Rio Maria.

Basaltos almofadados da Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho: registros de fundo oceânico na porção centro-oeste do Cinturão Araguaia

Ao longo do domínio de baixo grau metamórfico (porção centro-oeste) do Cinturão Araguaia, afloram dezenas de corpos máficos e/ou ultramáficos de natureza ofiolítica. Cita-se como exemplo a Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho nos arredores da cidade de Araguacema (TO) que configura um pequeno corpo isolado que sustenta o Morro do Agostinho e encontra-se encaixado tectonicamente em metarenitos, ardósias e filitos da Formação Couto Magalhães (Grupo Tocantins). A Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho é constituída por peridotitos serpentinizados, basaltos e cherts ferríferos todos afetados por incipiente metamorfismo. A associação de basaltos é caracterizada por um expressivo derrame submarino com estruturas em lavas almofadadas, sobrepostas aos peridotitos serpentinizados. Os basaltos foram classificados em tipos maciços e hipovítreos com esferulitos. Os basaltos maciços são homogêneos, com textura intersertal definida, essencialmente, por finas ripas de plagioclásio, clinopiroxênio e raramente olivina, calcocita e calcopirita. Os basaltos hipovítreos apresentam feições texturais formadas por ultrarresfriamento de lavas apresentando esferulitos de plagioclásio, feixes de cristais aciculares e esqueletais de clinopiroxênio e plagioclásio, e cristais com terminações tipo rabo-de-andorinha. Geoquimicamente, os basaltos revelaram natureza subalcalina toleítica, compatíveis com o tipo MORB. As razões (La/Yb)_n < 1 e (La/Sm)_n < 1 apontam, mais especificamente, para magmas do tipo N-MORB na evolução dessas rochas relacionadas ao ambiente de fundo oceânico. Estas rochas revelaram que nos estágios iniciais da evolução do Cinturão Araguaia houve uma fase importante de oceanização da Bacia Araguaia, com exposição de peridotitos do manto litosférico seguido de extravasamento de lavas e sedimentação de cherts e formações ferríferas bandadas em ambiente oceânico profundo. Após o preenchimento sedimentar da Formação Couto Magalhães (Grupo Tocantins), e o descolamento da litosfera oceânica, a fase tectônica principal propiciou a inversão tectônica que levou à exumação dos corpos ofiolíticos, principalmente ao longo de superfícies de cavalgamento, fragmentando-os e misturando-os tectonicamente às rochas supracrustais, acompanhado de metamorfismo regional em condições da fácies xisto verde baixo. A Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho representa, assim, um pequeno fragmento alóctone de um segmento litosférico manto/crosta oceânica, bem preservado, do início da evolução da Bacia Araguaia, similar a outros no Cinturão Araguaia, que é um importante registro da fase de oceanização do Cinturão Araguaia, durante o Neoproterozoico.