UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO N^o 127

LUIZ FERNANDO WHITAKER KITAJIMA

DATA DE DEFESA: 12/03/1998
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: PROSPECÇÃO E GEOLOGIA ECONÔMICA
ORIENTADOR: PROF. JOSÉ CARLOS GASPAR (UnB)
EXAMINADORES:PROF. NILSON FRANCISQUINI BOTELHO (UnB)
PROF. SILVIO ROBERTO FARIAS VLACK (USP)

RESUMO
O Complexo Alcalino de Peixe é em um corpo intrusivo de idade Mesoproterozóica (aproximadamente 1,5 Ga) e está em contato intrusivo com metassedimentos do Grupo Serra da Mesa, compostos por micaxistos com granada e sillimanita. Está geotectonicamente localizado na parte norte da Faixa Brasília.
O complexo tem formato alongado (cerca de 30x7 Km.) com seu eixo maior orientado no sentido N-S e é constituído de nefelina sienitos com uma borda estreita de sienitos, quartzo sienitos e granitos. Pegmatitos sieníticos e graníticos ocorrem dentro e fora do complexo.
Várias mineralizações (zircão, monazita, allanita, ilmenita, coríndon, berilo) ocorrem no complexo.
As monazitas ocorrem dentro de pegmatitos sieníticos e no horizonte de intemperismo, junto com fragmentos de quartzo, feldspato e biotita. Apresentam-se cortadas por veios e cristais de allanita, flúor-apatita e, possivelmente, hidróxidos de Fe e Al. Quimicamente podem ser separadas em duas populações, uma com alto teor de terras raras (monazitas de alto La) e pouca substituição das terras raras nos sítios octaédricos e do P nos sítios tetraédricos, e outra mais pobre em terras raras leves (monazitas de baixo La), que apresenta maior substituição química nos seus sítios cristalinos.
Suas características químicas, em especial o conteúdo de Th e terras raras, são semelhantes a de monazitas de rochas alcalinas (especialmente carbonatitos), embora as monazitas de baixo La assemelhem-se às monazitas de rochas graníticas. Foram possivelmente formadas por cristalização direta em um magma alcalino, com progressivo fracionamento de terras raras, ou em magmas distintos, sendo um alcalino e o outro possivelmente contaminado por rochas mais saturadas.
As allanitas são encontradas em monazitas, sienitos finos a grossos e em pegmatitos graníticos. Também podem ser encontradas no horizonte de intemperismo como mineral detrítico. Para cada paragênese as allanitas têm características distintas, sendo as allanitas em monazitas mais ricas em terras raras leves e as de pegmatitos graníticos mais pobres. As allanitas de sienito têm teores de terras raras leves aproximadamente intermediários, mas mais próximos das allanitas de monazitas.
As allanitas em monazitas e sienitos têm características químicas semelhantes as de allanitas em rochas alcalinas, enquanto as allanitas de pegmatitos graníticos são semelhantes às allanitas de rochas graníticas de diversas procedências.
As características texturais das allanitas em monazitas e em sienitos, como a associação com fluorita, calcita, etc., e em veios cortando a monazita, sugerem que estas allanitas foram cristalizados a partir de fluídos magmáticos, que percolaram por monazitas e formaram complexos solúveis de terras raras com fluoretos, carbonatos, etc..
As diferenças químicas entre as allanitas de monazitas e de sienitos é atribuída a um processo de fracionamento das terras raras nestes fluídos hidrotermais. As características desta associação de allanita substituindo a monazita são semelhantes a outros exemplos estudados no mundo.
Allanitas e monazitas foram, até recentemente, objeto de lavra no Complexo Alcalino de Peixe, por serem minerais ricos em terras raras, além da monazita ser fonte de Th e P. São ainda recursos potenciais (a explotação destes minerais foi algo restrita) mas a presença de tório nestes minerais pode causar problemas ambientais e legais (o tório é propriedade do Estado). Além disto a infra-estrutura (estradas e energia elétrica) é precária e a região é distante dos centros consumidores.

DATE OF ORAL PRESENTATION:12/03/1998
TOPIC OF THE THESIS: PROSPECTION AND ECONOMIC GEOLOGY
SUPERVISOR: PROF. JOSÉ CARLOS GASPAR (UnB)
COMMITTEE MEMBERS:PROF. NILSON FRANCISQUINI BOTELHO (UnB)
PROF. SILVIO ROBERTO FARIAS VLACK (USP)

ABSTRACT
The Peixe Alkaline Complex is a Mesoproterozoic (apr. 1,5 Gy) intrusive body intruded in Serra da Mesa Group metassediments, which is composed by garnet and sillimanite micaschists. It is located at the northern part of Brasília Fold Belt.
The complex has a ellongated shape (aprox. 30x7 Km.) with his longest axis oriented N-S and is constituted by nepheline syenites mantled by a narrow strip of syenites, granites and quartz syenites. Syenitic and granitic pegmatites occur inside and outside the complex.
Several mineralizations (zircon, monazite, allanite, corundum, ilmenite, beryl) occur in complex.
Monazite occurs in pegmatitic syenites and in the weathering horizon, together with quartz, feldspar, and biotite fragments. Monazite is crosscut by veins and crystals of allanite, fluor-apatite, and possibly, Fe- and Al-hydroxides. Monazite is chemically divided into two populations, one with high-light rare earth elements (high-La monazites) with a small REE and P substitution at the octaedral and tetraedral sites, and another population with lower light rare earth elements contents (low-La monazites) with larger cationic substitution on its cristalline sites.
The monazite chemical caracteristics, in special the Th and REE contents, are similar to alkaline rocks (specially carbonatites), but the low-La monazites resemble granite monazites. Both types were possibly formed by direct crystalization in an alkaline magma, with progressive REE fractioning, or in different magmas, one being alkaline and other being possibly contaminated by silica-rich rocks.
Allanite is found as veins in monazite, coarse to fine-grained syenites, and in granitic pegmatites. They can be found also in the weathering horizon as detritic mineral. Allanites have distinctive chemical caracteristics for each paragenesis: allanite in monazite is richer in light rare-earth elements; granitic pegmatite allanite is poorer in light rare earth elements; syenitic allanites have light rare earth elements concentrations intermediary to both, nearer to allanite in monazite.
Monazitic and syenitic allanites have chemical characters similar to alkaline-rock allanites, while the granitic pegmatite allanites are similar to granite allanites from many procedences.
The association of monazitic and syenitic allanites with fluorite, calcite, and biotite, and their occurrence in veins crosscutting the monazite, suggest that those allanites were crystallized from hydrothermal fluids that percolated monazites and formed soluble REE complexes with fluorides, carbonates, etc.
The chemical differences among the monazitic and syenitic allanites is attributed to a REE-fractioning process on those hydrothermal fluids. The characteristics of those monazite and its substituting allanite is similar to described examples around the world.
Monazites and allanites from the Peixe Alkaline Complex were mined until recently, as a source for rare-earth elements metals, and because monazite is also a source for Th and P. Both are still potential resource (the mining activity was somewhat restrict) but the presence of thorium in them can be an environment and legal problem (thorium, according to Brazilian laws, is a State property, a strategic material). Also the local infrastructure (energy and roads) are very poor and distant from the consuming centers.