De la décolonisation à la coopération

8.1 – METAMORFISMO DO COMPLEXO ACAIACA

As rochas do Complexo Acaiaca apresentam evidências de serem polimetamórficas. O evento metamórfico mais intenso foi de fácies granulito, o qual foi sucedido por um evento metamórfico que transformou parte dos granulitos em gnaisses de fácies anfibolito.

Possivelmente, esse último está relacionado à exumação do Complexo Acaiaca por meio da ascensão de blocos ao longo zonas de falhas e de cisalhamento, conforme indicado pelas microestruturas miloníticas observadas com freqüência nos gnaisses associados a granulitos. Neste capítulo serão discutidas as condições de PT de formação dos principais litotipos de fácies granulito estudados e abordadas possíveis reações de formação dos seus minerais.

Os granulitos félsicos são caracterizados pela paragênese plagioclásio + quartzo + granada + biotita ± feldspato potássico ± ortopiroxênio. Apesar da ocorrência de ortoclásio e/ou ortopiroxênio indicar condições de fácies granulito, a geotermometria baseada no intercâmbio de Fe e Mg entre granada e biotita forneceu temperaturas médias relativamente baixas, entre 622 e 700 ºC. Isso mostra que houve reequilíbrio parcial de Fe-Mg entre esses dois minerais durante o retrometamorfismo.

Os granulitos máficos são formados predominantemente pela paragênese ortopiroxênio + clinopiroxênio + hornblenda + plagioclásio. Granada, biotita, cummingtonita e hornblenda (verde- azulada) são fases minerais presentes em alguns granulitos máficos que não estão em equilíbrio com a paragênese principal. Isso é indicado pelos aspectos texturais e pelas temperaturas médias relativamente baixas, entre 632 a 715 ºC (a 6 kbar), obtidas pelos geotermômetros granada–biotita e hornblenda (verde azulada)–granada. Segundo De Ward (1965), a ausência de granada em equilíbrio com essa paragênese indica que esses litotipos foram gerados sob condições de baixa pressão. As condições metamórficas mais prováveis para a formação desses granulitos máficos são de 750 a 800 ºC sob 6,5 a 7 kbar de pressão, conforme obtido por meio do programa TWQ 1.01. A geotermometria convencional forneceu temperaturas médias que variam de 686 a 777 ºC, a 5 kbar.

De acordo com Spear (1995) a paragênese principal dos granulitos máficos pode ser resultante da reação de consumo de hornblenda, dada por:

Hornblenda + Quartzo = Ortopiroxênio + Clinopiroxênio + Plagioclásio + H2O (1).

Como esta é uma reação de equilíbrio divariante, reagentes e produtos podem coexistir, conforme observado, como uma paragênese dentro de um intervalo de temperaturas.

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O aparecimento de cummingtonita a partir da substituição de ortopiroxênio pode ser explicado pela reação apresentada por Spear (1995), que relaciona as duas fases minerais:

Ortopiroxênio + Quartzo + H2O = Cummingtonita (2).

As coronas de granada formadas entre piroxênio e plagioclásio podem ser produzidas a partir da seguinte reação:

Ortopiroxênio + Plagioclásio = Granada + Quartzo (3).

De acordo com Harley (1989) a reação 3 é típica de granulitos de trajetória retrometamórfica caracterizada por resfriamento quase isobárico (IBC).

A granada que ocorre em intercrescimento simplectítico com ilmenita e como coronas envolvendo este mineral pode ter sido produzida pela seguinte reação:

FeOilmenita + Plagioclásio = Granada (4).

A rocha ultramáfica designada como granulito ultramáfico ou olivina–piroxênio granofels é composta pela paragênese principal dada por olivina + ortopiroxênio. Segundo Bucher & Frey (1994) a assembléia olivina + ortopiroxênio é estável a partir de 670 ºC. Antofilita ocorre como produto da substituição das fases minerais que constituem essa paragênese. O aparecimento de antofilita à custa de enstatita pode-se dar pela reação (5), envolvendo uma fase fluida aquosa e aporte de sílica (possivelmente oriunda das encaixantes silicosas e transportada pelo fluido aquoso):

Ortopiroxênio + Quartzo + H2O = Antofilita (5)

Os granulitos de protólito pelítico apresentam associações mais complexas que fornecem informações importantes para elucidação da história metamórfica do Complexo Acaiaca. Os litotipos mais comuns são constituídos por granada + biotita + sillimanita + plagioclásio + quartzo ± feldspato potássico ± cordierita ou por biotita + cianita + plagioclásio + quartzo + cordierita ± granada. O estudo geotermobarométrico de amostras portadoras da primeira associação indicou, por meio do TWQ 2.02, que as suas prováveis condições de formação estão em torno de 750 °C e 6,5 kbar. A geotermometria convencional forneceu temperaturas médias que variam de 662 a 716 ºC, a 5kbar. Os cálculos geobarométricos, por sua vez, resultaram em valores muito discrepantes, entre 4,8 e 11,9 kbar, a 750 °C, o que pode ser devido à inadequação dos geobarômetros utilizados ou a composições químicas não equilibradas das paragêneses utilizadas como geobarômetros. As pressões obtidas para os granulitos com sillimanita apresentam os valores menos discrepantes e indicam condições de pressão intermediária para formação dessas rochas. No caso dos granulitos com cianita, há uma discrepância nos valores obtidos pelos dois geobarômetros. O GASP forneceu valores que indicam condições de alta pressão (em torno 11 kbar) e o granada–cordierita–quartzo–Al2SiO5 apresentaram valores condizentes com condições de pressão intermediária. Isso mostra que as fases minerais que constituem a associação mineral biotita + cianita + plagioclásio + quartzo + cordierita ± granada não constituem

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uma paragênese e, ainda sugere que houve processos de despressurização durante a história metamórfica desses granulitos.

A assembléia mineral típica de fácies granulito formada por granada + biotita + sillimanita + plagioclásio + quartzo ± feldspato potássico ± cordierita, que aparentemente está em equilíbrio, pode ter sido formada pelas reações (6), (7) e (8), apresentadas respectivamente por Spear (1995), Ghent (1976) e Holdaway & Lee (1977):

Biotita + Al2SiO5 = Granada + Cordierita + H2O (6) Granada + Al2SiO5 + Quartzo = Plagioclásio (7)

Biotita + Al2SiO5 + Quartzo = Granada + Cordierita + Feldspato Potássico + H2O (8)

Como as reações acima envolvem minerais que são soluções sólidas, reagentes e produtos podem coexistir em equilíbrio dentro de uma faixa de condições metamórficas, o que constitui uma característica das reações de equilíbrio divariante.

Diferentemente das amostras com silimanita, a assembléia mineral formada por granada + biotita ± granada + cianita + plagioclásio + quartzo + cordierita, presente nas rochas com cianita, não está em equilíbrio, conforme indicado pelas microestruturas simplectíticas e de envolvimento. Algumas amostras com cianita possuem, por exemplo, estaurolita (mineral típico de fácies anfibolito), que pode ser relicto de uma fase metamórfica anterior ao metamorfismo de fácies granulito. Também se observa que cianita (mineral típico de pressão mais alta) ocorre junto com cordierita (mineral típico de pressão baixa) em uma associação mineral texturalmente desequilibrada. Verifica-se que os minerais encontrados nessas rochas pertencem a duas paragêneses distintas. A mais antiga é formada por estaurolita + cianita + plagioclásio + biotita + quartzo e a identificada como a paragênese de fácies granulito é formada por cordierita + granada + sillimanita + plagioclásio + biotita + quartzo. O aparecimento de minerais que constituem a paragênese de fácies granulito pode ser explicado pelas reações 6, 7 e 8. As reações 9 e 10, apresentadas respectivamente por Spear (1995) e Perchuk (1970), relacionam o surgimento de minerais dessa associação a partir do consumo de estaurolita.

Estaurolita = Granada + Biotita + Al2SiO5 + H2O (9) Estaurolita + Quartzo = Cordierita + Al2SiO5 + H2O (10)

Apesar de a reação 8 prever formação de feldspato potássico, não foi observada a presença dessa fase mineral nas amostras com cianita. De acordo com Bucher & Frey (1994) e Lee & Holdaway (1977), rochas ricas em granada, cordierita e plagioclásio e pobres ou isentas de feldspato potássico podem representar restitos do processo anatético em rochas derivadas de sedimentos pelíticos. A química dessas rochas também corrobora essa possibilidade, mostrando que são pobres no componente granítico ortoclásio e enriquecidas em Al2O3.

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A partir da análise das características do metamorfismo registradas em diferentes litotipos do Complexo Acaiaca, pode-se tentar estabelecer a história metamórfica de todo o Complexo.

O metamorfismo de fácies granulito que gerou as rochas do Complexo Acaiaca é caracterizado por temperaturas que atingiram até 800 ºC e condições de pressão intermediárias (P ~ 6,5 kbar). A história metamórfica pode ser dividida em três fases: M1, M2 e M3. A primeira, fase M1, é aquela registrada nos granulitos pelíticos com cianita. Refere-se à formação de uma paragênese típica de fácies anfibolito de média a alta pressão, formada por estaurolita + cianita + plagioclásio + biotita + quartzo.

Posteriormente, tem-se a fase M2, que formou as paragêneses que caracterizam o pico do metamorfismo progressivo. A passagem da fase M1 para M2 é marcada por aumento de temperatura sob condições de pressão semelhantes, pois as paragêneses de M2 são típicas de condições de pressão intermediárias a baixas.

Enfim, ocorre M3, que é a parte retrometamórfica da trajetória do Complexo Acaiaca. A caracterização dessa fase é complicada, pois foram observadas nos litotipos deste Complexo texturas retrometamórficas, que segundo Harley (1989) são típicas de resfriamento isobárico e descompressão isotérmica. Entretanto, a ausência de magmatismo associado, e a ocorrências de zonas de cisalhamento, milonitos e granulitos com bandamento verticalizado são mais são compatíveis com trajetórias retrometamórficas de descompressão isotérmica.

8.2 – CONCLUSÕES

O Complexo Acaiaca (CA) é formado predominantemente por rochas de fácies granulito. O metamorfismo de fácies granulito que gerou essas rocha é caracterizado por condições de pressão intermediárias (P ~ 6,5 kbar) e pico metamórfico em torno de 800 ºC. A área do CA é bem maior do que aquela originalmente identificada por Jordt-Evangelista (1984) e também maior do que a área do Complexo no mapa de Baltazar & Raposo (1993). Ela se estende por, no mínimo, 36 km na direção norte-sul e atinge cerca de 6 km de largura na porção central e torna-se progressivamente mais estreita para o norte e para o sul, ultrapassando os limites da região estudada.

As rochas de fácies granulito que constituem o CA são granulitos félsicos, máficos, ultramáficos, granada ± sillimanita ± cordierita ± cianita granulitos de protólito pelítico e pegmatitos graníticos. Os gnaisses de fácies anfibolito do Complexo Acaiaca são produtos de um processo metamórfico de fácies anfibolito que atingiu os granulitos.

Os granulitos félsicos que contêm a associação mineral biotita + granada + plagioclásio + quartzo ± feldspato potássico ± ortopiroxênio, típica de fácies granulito. São derivados de granitóides peraluminosos que apresentam afinidade orogênica a pós-orogênica. A geotermometria baseada no geotermômetro granada–biotita forneceu temperaturas médias que variam entre 622 e 700 ºC.

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Os granulitos máficos são constituídos pela paragênese ortopiroxênio + clinopiroxênio + plagioclásio ± hornblenda, típica de fácies granulito de baixa pressão. São derivados de rochas ígneas básicas de arco de ilhas. Essas rochas se formaram entre 720 e 820 ºC e entre 6,5 e 7 kbar. A geotermometria convencional forneceu temperaturas médias que variam de 686 a 773 ºC, a 5 kbar.

Os pegmatitos graníticos aparecem encaixados em granulitos félsicos e máficos e em gnaisses fácies anfibolito. Aqueles que ocorrem nos granulitos apresentam feldspatos potássicos de baixa triclinicidade (ortoclásio), compatível com geração em condições de elevadas temperaturas da fácies granulito. Os outros pegmatitos graníticos apresentam feldspato potássico de triclinicidade bem maior (0,22 a 0,83), isto é, trata-se de microclínio, típica de fácies anfibolito. Com isso, supõe-se que os pegmatitos do Complexo Acaiaca e adjacências são de idade semelhante às encaixantes, ou seja, não são intrusões mais jovens, pois foram submetidos ao mesmo tipo de metamorfismo destas encaixantes. Os granada ± sillimanita ± cordierita ± cianita granulitos são aluminosos e possuem paragêneses típicas de rochas paraderivadas. São compostos por duas associações minerais distintas: granada + biotita + sillimanita + plagioclásio + quartzo ± feldspato potássico ± cordierita e biotita ± granada + cianita + plagioclásio + quartzo + cordierita. A primeira aparentemente está em equilíbrio e é típica de fácies granulito de pressão intermediária. A segunda apresenta minerais em desequilíbrio textural que podem ser agrupados em duas paragêneses: estaurolita + plagioclásio + cianita + biotita + quartzo (típica de fácies anfibolito de média a alta pressão) e cordierita + granada + sillimanita + plagioclásio + biotita + quartzo (típica de fácies granulito de baixa a média pressão). A geotermobarometria indica que as condições mais prováveis para a formação dos granulitos de protólito pelítico estão entre 662 e 732 °C e entre 6,4 e 6,6 kbar. A ausência ou deficiência em ortoclásio observados nesses granulitos, principalmente em amostras com cianita, e a ocorrência de pegmatitos graníticos ricos em feldspato potássicos, que podem ser resultantes da fusão parcial de granulitos, indicam que esses litotipos podem ser restitos da anatexia de rochas pelíticas.

As rochas do Complexo Acaiaca são caracterizadas pela preservação de paragêneses de fácies anfibolito parcialmente relícticas nos granulitos pelíticos, como estaurolita + plagioclásio + biotita + quartzo, posterior metamorfismo de fácies granulito sob pressão intermediária a baixa que deu origem às paragêneses do pico metamórfico, seguido de uma possível descompressão quase isotérmica.

Posteriormente, uma tectônica de blocos ao longo de zonas de cisalhamento permitiu a exumação do Complexo Acaiaca. Durante esse processo um evento metamórfico transformou parte dos granulitos do Complexo Acaiaca em gnaisses de fácies anfibolito.

CAPÍTULO 7