UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO N^o 128

LUCIANA MIYAHARA TEIXEIRA

DATA DE DEFESA: 13/03/1998
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: MINERALOGIA E PETROLOGIA
ORIENTADOR: PROF. NILSON FRANCISQUINI BOTELHO (UnB)
EXAMINADORES: PROF. JOSÉ CARLOS GASPAR (UnB)
PROF. SILVIO ROBERTO FARIAS VLACK (USP)

RESUMO
Os Maciços da Pedra Branca, Mocambo, Serra do Mendes e Soledade, pertencentes à Província Estanífera de Goiás - Subprovíncia Paranã, possuem fácies cujas concentrações de terras raras ultrapassam 103 a dos condritos. Nesses maciços os minerais portadores de elementos terras raras são o zircão, xenotima, torita, apatita, monazita, allanita, fluorita, fluocerita, fluorcarbonatos de terras raras e uma "fase" ainda não identificada.
As rochas que constituem os maciços estudados pertencem a duas famílias: a família de granitos g1, de tendência alcalina a subalcalina, e a família de granitos g2, de tendência metaluminosa a peraluminosa. As rochas da família g1 apresentam maior conteúdo em terras raras que as rochas da família g2, o que se reflete na maior quantidade e maior variedade de minerais portadores de terras raras observada nas mesmas.
A apatita, o zircão e a allanita são os principais minerais portadores de terras raras nos fácies menos evoluídos de ambas as famílias. A medida que se processa a evolução magmática, observa-se o enriquecimento progressivo dos zircões em U, Th, Y e ETR, a precipitação de apatitas progressivamente enriquecidas em Y e ETR, juntamente com uma diminuição no tamanho e na quantidade de apatita e de allanita até o seu desaparecimento nos fácies mais evoluídos, quando então ocorre a cristalização da monazita.
Nos fácies mais evoluídos, a monazita torna-se o principal concentrador de terras raras leves. Embora o zircão dessas rochas seja muito enriquecido em terras raras pesadas em algumas amostras constatou-se a presença de torita e xenotima, que também são importantes concentradores desses elementos.
Com exceção do zircão e, talvez da torita, todos os outros minerais magmáticos portadores de terras raras são destruídos pela greisenização. No início deste processo ocorre o enriquecimento da apatita e da torita em Y2O3 e ETR2O3 e a destruição parcial ou total da allanita primária com a precipitação de uma allanita secundária empobrecida em terras raras em relação à allanita primária. Com o prosseguimento do processo metassomático há a destruição desses minerais e da monazita com a sua substituição por uma mineralogia secundária constituída por xenotima, fluorcarbonatos de terras raras, monazita, fluocerita e fluoritas. Dentre estes, os minerais mais comuns são os fluorcarbonatos, a monazita e a fluorita.
Embora o zircão seja resistente à greisenização ele não é completamente imune a este processo. Observa-se o enriquecimento do mesmo em Y2O3 e ETR2O3. A diminuição no teor de zircônio e na quantidade de zircão entre o granito e o greisen é decorrente tanto da destruição parcial deste mineral durante o evento hidrotermal, quanto de sua metamictização.
Na rocha total observa-se uma diminuição no conteúdo de terras raras entre o granito e o greisen. Na família g1 este processo ocorre de maneira uniforme com a manutenção da forma dos padrões e da razão (La/Yb)N. Na família g2 este processo provoca uma alteração no grau de fracionamento da rocha, com um aumento na razão (La/Yb)N entre o granito e o greisen. A diminuição no conteúdo de terras raras entre o granito e o greisen pode ser explicado pela lixiviação das ETR durante a greisenização ou por um aumento no volume da rocha durante a alteração do granito
Nos granitos greisenizados e greisens das famílias g1 e g2 os principais concentradores de terras raras leves, responsáveis pelo conteúdo em terras raras da rocha e pela forma do padrão nas mesmas são os fluorcarbonatos de terras raras e a monazita. Diferenças na razão (La/Sm)N entre a rocha e o mineral mostram que, por ocorrerem em grandes quantidades, minerais como o zircão, xenotima, torita e fluorita, mesmo apresentando baixos teores de terras raras leves, influenciam na forma do padrão de rocha na região das terras raras leves.
O zircão, a fluorita e, quando presentes, a torita e a xenotima, são os principais concentradores de terras raras pesadas nessas rochas, sendo responsáveis pelo padrão aproximadamente plano a levemente ascendente na região das terras raras pesadas apresentado pelos greisens. Diferenças na razão (Gd/Yb)N entre a rocha e os minerais mostram a influência dos fluorcarbonatos de terras raras e da monazita no padrão da rocha

DATE OF ORAL PRESENTATION: 3/03/1998
TOPIC OF THE THESIS: Mineralogy and Petrology
SUPERVISOR: PROF. NILSON FRANCISQUINI BOTELHO (UnB)
COMMITTEE MEMBERS: PROF. JOSÉ CARLOS GASPAR (UnB)
PROF. SILVIO ROBERTO FARIAS VLACK (USP)

ABSTRACT
The granitic massifs of Pedra Branca, Mocambo, Serra do Mendes and Soledade, from the Goiás Tin Province, have facies with rare earth elements (REE) concentration higher than 103 times chondritic values. Their REE-bearing minerals are zircon, xenotime, thorite, apatite, monazite, allanite, fluorite, fluocerite, fluorcarbonates and a non-identified REE fase. Granitic rocks from these massifs were recently divided in two groups, named g1 and g2. The g1 granites have alkaline to subalkaline affinitities and the g2 group presents aluminous to peraluminous composition. The g1 granites are richer in REE in relation to g2 group. This high REE content reflects the high concentration of REE-bearing minerals in the g1 group.
Allanite, apatite, and zircon are the main magmatic REE-bearing minerals in the less evolved facies of both granitic groups. As magmatic evolution progresses, zircon becomes enriched in U, Th, Y and HREE and apatite in Y and LREE. In the most evolved facies, apatite and allanite disappear and monazite becomes the dominant LREE-bearing phase together with zircon, thorite, and xenotime which are the main HREE-bearing minerals.
All REE-bearing minerals, except zircon and thorite, break down during greisenization. In the early phase of this process, allanite breaks down and apatite partially reequilibrates after a secondary enrichment in Y and LREE. The breakdown of primary REE minerals and the increase of the metasomatic alteration give rise to a secondary REE-bearing assemblage composed of monazite, xenotime, fluorite, fluorcarbonates, oxyfluorides, and fluocerite. Although zircon remains in the greisens after greisenization, this mineral is not completely stable during hydrothermal alteration and becomes enriched in Y, REE, and probably H2O. The observed decreasing in Zr and Si contents in zircons from granites and greisens is caused by greisenization and late metamictization.
The REE content decreases from fresh granite to greisen. The REE pattern remains unchanged from granite to greisen in g1 facies but there is an increase in the (La/Yb)N ratio in g2 granites. The decreasing in REE content between granite and greisen may be explained by the depletion of REE content during greisenization or by an increase in the rock volume during granite alteration.
LREE patterns are influenced mainly by fluorcarbonates and monazite in greisenized granite and greisen from both g1 and g2 groups,. Neverthless the observed difference in (La/Sm)N ratio of minerals and rocks indicates that zircon, xenotime, thorite, and fluorite also play a role in LREE content of the rocks. The same is observed in the HREE patterns that are also influenced by zircon, thorite, xenotime, and fluorite. The increase in the (Gd/Yb)N ratio of the rocks when compared to the mean ratio observed in HREE-bearing minerals is caused by monazite and xenotime.