UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA /INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

TESE DE DOUTORADO N^o 18

FRANCISCO OLIVEIRA DA SILVA

DATA DA DEFESA:18/11/97
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: GEOLOGIA ECONÔNICA E PROSPECÇÃO
ORIENTADOR: PROF. ARIPLÍNIO ANTONIO NILSON (UnB)
EXAMINADORES: PROF. LEO AFRANEO HARTMANN (UFRGS)
PROF. VICENTE ANTONIO V. GIRARDI (USP)
PROF. JOSÉ CARUSO MORESCO DANNI (UnB)
PROF. CÉSAR FONSECA F. FILHO (UnB)

RESUMO

O Complexo Máfico-Ultramáfico de Taquaral está situado a norte de Goiânia (Goiás) e corresponde a uma seqüência cumulática encaixada em um conjunto de rochas gnáissicas granulíticas. A porção noroeste deste Complexo foi mapeada em escala de 1:50.000. As rochas do Complexo foram divididas em quatro unidades: Unidade Gabróica Marginal; Unidade Peridotítica, Unidade Piroxenítica Principal e Unidade Gabróica Principal. Gabros da Unidade Gabróica Marginal exibem grãos esparsos de estaurolita. A Unidade Peridotítica tipicamente mostra olivina cumulus com megacristais de ortopiroxênio pós-cumulus, que freqüentemente contém inclusões de olivina. Os piroxenitos intercalados nessa unidade apresentam clinopiroxênio e ortopiroxênio cumulus e plagioclásio intercumulus. A Unidade Piroxenítica contém horizontes de clinopiroxenitos feldspático com megacristais de clinopiroxênio contendo lamelas de exsolução de plagioclásio. A Unidade Gabróica Principal apresenta gabros com plagioclásio e clinopiroxênio cumulus com ilmenita intercumulus. xenólitos e diques máficos presentes nos gnaisses encaixantes do CMU de Taquaral parecem não estar geneticamente relacionados ao mesmo.
O Complexo de Taquaral foi submetido a forte deformação tectônica e metamorfismo de fácies granulito a anfibolito. Foram identificadas três fases de deformação: a primeira fase é representada por dobras reliquiares nas rochas encaixantes, a segunda está relacionada ao estágio de empurrão regional com movimento para leste e a terceira é representada por zona de cisalhamento dúctil, dobras abertas e crenulações.
O estudo dos elementos maiores, principalmente TiO₂, Al2O₃, FeOt, MnO e elementos traços (Cr, Ni) permite sugerir que as rochas do Complexo de Taquaral foram geradas por processo de cristalização fracionada. Essas rochas são tipicamente enriquecidas em ETR leves (3,5 a 15 vezes o condrito), e portanto, são similares ao padrão de ETR apresentado por complexos acamadados do tipo Bushveld e distintas dos padrões exibidos por peridotitos residuais de manto. Apresentam ainda anomalia negativa de Eu. Todas as rochas encaixantes, exceto as calciossilicáticas, são de natureza ortoderivada.
A variação de composição química de minerais, especialmente do clinopiroxênio, também permite caracterizar o processo de fracionamento do magma formador das rochas do CMU de Taquaral. Uma feição marcante da química de minerais é o alto conteúdo de Al₂O₃ encontrado no ortopiroxênio (4 a 6,5 % em peso) e no clinopiroxênio (4 a 11% em peso). Esses altos valores são complementados pela presença de lamelas de plagioclásio, associado com magnetita e anfibólio, exsolvidos no clinopiroxênio. A principal substituição encontrada nos piroxênios é do tipo Ca-Tschermaquita, com alguma contribuição da molécula de jadeíta. O elevado conteúdo de Al₂O₃ é semelhante ao encontrado nos piroxênios do Complexo de Giles (Austrália), o qual é admitido como tendo cristalizado na crosta inferior.
O magma que originou o CMU de Taquaral tinha composição toleítica com razão FeO/MgO em torno de 0,65, com altos valores de Ni e Cr. Esse magma se consolidou segundo a ordem de cristalização olivina + Cr-espinélio aluminoso, ortopiroxênio, clinopiroxênio, apatita e óxidos de Fe-Ti.
A relação Al^VI-Al ^IV, de cerca de 0,7, em clinopiroxênio indica que a cristalização do complexo deve ter ocorrido em nível crustal profundo. A pressão estimada para a cristalização do magma de Taquaral, por método gráfico, é da ordem de 9 kbar, portanto em condições de crosta continental inferior.

  
 
UNIVERSITY OF BRASILIA / INSTITUTE OF GEOSCIENCES

PhD THESIS N^o 18

FRANCISCO OLIVEIRA DA SILVA

DATE OF ORAL PRESENTATION: 18/11/97
TOPIC OF THE THESIS: PROSPECTION AND ECONOMIC GEOLOGY
SUPERVISOR: PROF. ARIPLÍNIO ANTONIO NILSON(UnB)
COMMITTEE MEMBERS: PROF. LEO AFRANEO HARTMANN (UFRGS)
PROF. VICENTE ANTONIO V. GIRARDI (USP)
PROF. JOSÉ CARUSO MORESCO DANNI (UnB)
PROF. CÉSAR FONSECA F. FILHO (UnB)

ABSTRACT

The Taquaral Mafic-Ultramafic Complex is located north of Goiânia in the state of Goiás. It consists of a cumulate sequence in tectonic contact with a granulite gneiss rock assemblage. The northwestern part of their complex was wrapped on a 1:50.000 scale. The rocks of the complex were sub-divided in four units: Marginal Gabbroic Unit, Peridotitic Unit, Main Pyroxenitic Unit and Main Gabbroic Unit. Gabbros from the Marginal Gabbroic Unit exhibit sparse staurolite grains. The Peridotitic Unit typically shows cumulus olivine and post-cumulus orthopyroxene megacrysts frequently containing olivine inclusions. Pyroxenite intercalation in this unit consist of cumulus clinopyroxene and orthopyroxene and post-cumulus space-filling plagioclase. The Pyroxenitic Unit contains feldspathic pyroxenite layers exhibiting clinopyroxene megacrysts with plagioclase exsolution lamellae. Gabbros from the Main Gabbroic Unit contain cumulus plagioclase and clinopyroxene and inter-cumulus ilmenite. Mafic xenoliths and mafic dykes occurring within the gneissic country-rocks appear to be unrelated to the Taquaral Complex.
The Taquaral Complex underwent strong tectonic deformation and granulite to amphybolite facies metamorphism. There deformation phases were identified: the first one is represented by relict folds in the country-rocks, the second phase is related to a period of regional thrusting with eastward mass movement and the third one corresponds to a ductile shear zone, open folds and crenulation.
Examination of whole rock major element distribution especially TiO₂, Al₂O₃, FeOt and MnO and of trace elements (e.g. Cr, Ni) lead to the suggestion that the rocks of the Taquaral Complex were generated through fractional crystallization. These rocks are typically enriched in light REE (3,5 to 15 times the chondrite value) and are thus similar to REE patterns of Bushveld-type layered complexes and distinct from pattern of mantle residual peridotites. They also display a negative Eu anomaly. All country-rocks except for the calc-silicate rocks were originated from igneous protoliths.
Variation in the chemical composition of minerals, especially of clinopyroxene, is also the result of fractionation of the Taquaral parental magma. High Al₂O₃ content of orthopyroxene (4 to 6,5 weight %) and clinopyroxene (4 to 11 weight %) is a striking feature of the mineral chemistry. These high values are complemented by exsolution lamellae of plagioclase and associated magnetite host. The main substitution in pyroxenes is of Ca-thschermackite type with some contribution from the jadeite molecule. High Al₂O₃ contents in pyroxenes is similar to those found in pyroxenes from the Giles Complex (Australia), thought to have crystallized in lower crustal conditions.
The Taquaral Complex parental magma gad a tholleitic composition of FeO/ MgO ratio around 0.65 and high Ni and Cr contents. It crystallized according to the following crystallization order: olivine + Cr-aluminous spinel, orthopyroxene, clinopyroxene, apatite and Fe-Ti oxides.
Clinopyroxene Al^VI-Al^IV relations close to 0.7 are suggestive of crystallization of the Complex in intermediate to lower crust. Pressure estimated for crystallization of the Taquaral magma yielded approximately 9 kbar, corresponding to lower continental crust conditions.

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