rochas graniticas

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BRANDENBURG COMPLEX NAMÍBIA Matacões graníticos

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Page 1: Rochas Graniticas

BRANDENBURG COMPLEX NAMÍBIA

Matacões graníticos

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São rochas plutônicas quartzo feldspáticas que ocorrem em todos os ambientes continentais e raramente em ambiente oceânico.

NIGLLI (1942) E BOWEN (1948) FORAM OS PIONEIROS NA VISÃO MAGMATISTA PARA OS GRANITOS;

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Incluem álcali feldspato granitos, granitos ss, granodioritos, tonalitos, trondjemitos e ainda quartzo dioritos e quartzo monzonitos.

Podem apresentar texturas ígneas ou, no caso de granitos sin orogênicos, texturas metamórficas (foliadas, granoblásticas)

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TUTTLE E BOWEN (1948) ORIGIN OF GRANITES

(NaAlSi3O8 – KAlSi3O8 – SiO2 – H2O) DESENVOLVERAM O MODELO

ANATÉTICO, ATRAVÉS DO QUAL ROCHAS SEDIMENTARES, E MATERIAL ÍGNEO SE HIDRATADOS PODERIAM, POR UM PROCESSO DE FUSÃO, GERAR LÍQUIDOS GRANÍTICOS A TEMPERATURAS DA ORDEM DE 640ºC A PRESSÕES DE 4 Kbar.

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ATUALMENTE RECONHECE-SE ESTE MODÊLO DE ANATEXIA COMO VERDADEIRO PORÉM ADMITE-SE OUTRAS FONTES PARA ESTES MAGMAS.

STRECKEISEN (1973) AS PROPORÇOES DE QAP SÃO RELATIVAS E OS TEORES ABSOLUTOS EM UM GRANITO PARTICULAR VARIA INVERSAMENTE COM O TEOR TOTAL DE M.

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A maior parte dos pesquisadores consideram que os granitóides são derivados da anatexia crustal, porém a contribuição mantélica pode também estar envolvida, seja como fonte de calor ou mesmo com material do manto.

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Granitos são imagens de suas fontes crustais porque correspondem a magmas de mínimo (ou eutético)(cf. Tuttle & Bowen, 1958) que carregam variadas proporções de material restítico (sólidos residuais).

O modelo restíticoO modelo restítico

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AnatexiaAnatexia

Seção esquemática dos Himalaias mostrando a desidratação e fusão parcial para gerar os leucogranitos. Modificado de France-Lanord and Le Fort (1988) Trans. Roy. Soc. Edinburgh, 79, 183-195

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A fertilidade de umadada rocha metamórficapara gerar fusão graníticadepende de suacomposição (presença deQz, Pl e FK em proporçõesadequadas), e de:P, T %H2O disponível.

Os exemplos ilustradosmostram a que T uma rocha com 1%H2Oirá gerar 50% de fusãoa 5 e a 10 kbar (ver cículos nos diagramas).

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Tipos de Granitóides1 - Rocha Quartzíticas

1a - Quartzolitos1b - Granitóides ricos em

Quartzo2 - Feldspato Alcalino Granito

3 - Granito3a - Sienogranito3b - Monzogranito4 - Granodiorito

5 - Tonalito

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COMPOSIÇÃO MODAL E TEXTURA GRANITÓIDES INCLUEM FELDSPATO ALCALINO GRANITO GRANITO (SIENO E MONZO) GRANODIORITOS TONALITOS

ÍNDICE FELDSPÁTICO (IF) FELDSPATO ALCALINO GRANITO 10% GRANITOS 10 A 65% GRANODIORITOS 65 A 90% TONALITO 90 A 100%

O TEOR DE MINERAIS MÁFICOS TENDE A AUMENTAR DE FELDSPATO ALCALINO GRANITOS PARA TONALITOS NO ENTANTOALGUNS GRANITOS SÃO MESO A MELANOCRÁTICOS COM PARTES QUE CONCENTRAM MINERAIS MÁFICOS.

.

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Figure 18-2. Proporções molares de Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) (“A/CNK”) Segundo Shand (1927). Relação de minerais máficos comuns

em granitóides..

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Quartzo: geralmente intersticial.

Feldspato alcalino pode ser: ortoclásio; ortoclásio micropertita; microclínio (micropertita ou pertítico).

Plagioclásio geralmente: oligoclásio a andesina sendo o teor de an geralmente crescente de granitos para tonalitos.

Acessórios: apatita, zircão, óxidos fe-ti, alanita,titanita, turmalina, pirita, fluorita, monazita entre outros.

Outros minerais: almandina, andaluzita, cordierita e silimanita. Porem muitas vezes são considerados xenocristais

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1- FELDSPATO - ALCALINO GRANITO: Feldspato potássico é geralmente pertítico,

outra vezes ocorrem microclínio, ortoclásio e albita

Máficos: anfibólio ou piroxênio alcalino tipo peralcalino

Biotita, muscovita, hornblenda. Tipos peralcalinos podem ter como acessórios

comuns: apatita; alanita; pirocloro; criolita; topásio; astrofilita.

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2. GRANITOS “SENSU STRICTU”(SIENO E MONZO)

PODEM SER: METALUMINOSOS Hornblenda ou

biotita como varietal PERALUMINOSOS Muscovita com ou

sem biotita, plagioclásio geralmente oligoclásio; feldspato potássico por vezes micropertítico.

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3- GRANODIORITOS: SÃO GERALMENTE MAIS RICOS EM

MÁFICOS DO QUE OS GRANITOS; OBSERVA-SE QUE O TEOR DE An ACOMPANHA O TIPO DE VARIETAL:

Hb > Bt > MUSC. O TEOR DE AN GERALMENTE = 28-40

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4- TONALITOS: SÃO CONSTITUÍDOS ESSENCIALMENTE POR

PLAGIOCLÁSIO, QUARTZO E MÁFICOS COM QUANTIDADES ACESSÓRIAS DE FELDSPATO ALCALINA.

PLÁGIOCLASIO GERALMENTE ZONADO An 41 – 63

SÃO GERALMENTE RICOS EM MÁFICOS (EXCETO. TRONDJEMITOS).

MAFICOS: BIOTITA, HORNBLENDA, CLINOPIROXÊNIO.

TRONDJEMITOS: SÃO LEUCOTONALITOS PARTICULARMENTE ABUNDANTES JUNTO AOS COMPLEXOS GNÁISSICOS ARQUEANOS;

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1- CHARNOQUITOS: SÃO GRANITÓIDES COM ORTOPIROXÊNIO

FELDSPATO ALCALINO GRANITO ALCALI CHARNOQUITO

GRANITO CHARNOQUITO GRANODIORITO ENDERBITO TONALITO QUARTZO NORITO

2- APLITOS: (Grego aplos significado simples) Textura típica alotriomórfica São rochas faneríticas finas constituídas por feldspato

potássico e quartzo A proporção de quartzo pode variar transicionando até

veios de quartzo. Concentra-se nas regiões de topo de cúpulas graníticas

epi a mesozonais e nas porções marginais dos corpos;

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3 - PEGMATITOS:

São rochas holocristalinas geralmente com textura muito grossa, embora eles possuam composições graníticas eles podem atingir composições básicas a ultrabásicas.

Maioria enriquecidos em Li, B, F, Nb e ree. Th, Ta e U.

Diâmetro dos cristais geralmente superior a 250mm. Observa-se uma variação regular ou não das bordas para

o centro.

Aplitos e pegmatitos podem ocorrer juntos por vezes ao longo da mesma fissura.

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1- QUANTO A FORMA DOS GRÃOS HIPIDIOMÓRFICA OU GRANULAR

SUBEDRAL, O QUARTZO GERALMENTE É INTERSTICIAL;

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1 - GRÁFICA OU MICROGRÁFICA representa o intercrescimento simultâneo destas duas fases; esta textura é também comum em rochas diferenciadas finais de sill e complexos estratiformes. Neste caso as rochas são denominadas granófiros e a textura grafica é referida como granofírica.

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MIRMEQUÍTICA: intercrescimento de quartzo e plagioclásio que assume a forma de protuberâncias e é encontrada na parte marginal do plagioclásio onde esta penetra um k-feldspato;

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PERTÍTICA OU MICROPERTÍTICA

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Nos granitóides ocorrem megacristais geralmente feldspato alcalino;

Estas fases incluem, englobam, as fases precoces ocasionando a textura poiquilítica.

Granitóides sintectônicos podem possuir grãos ovóides (augen) envolvidos por uma matriz quartzo feldspática recristalizada.

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megacristal

granito porfirítico

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Representada pela presença de feldspato alcalino anelado por plagioclásio do tipo oligoclásio ou albita.

Os granitos rapakivi típicos são alcalinos;

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REPRESENTADA POR FEIÇÕES SEMICIRCULARES ORIGINADAS DO CRESCIMENTO

CONCÊNTRICO DE FASES MÁFICAS E FÉLSICAS

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a

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1- Xenólito: pedaço de rocha encaixante, contato abrupto, forma angulosa, apresenta textura e mineralogia de metamorfismo de contato.

2 -Xenocristal: cristal estranho ao sistema, contato abrupto, forma globular, feições de corrosão e auréola de reação

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3- Enclave micáceo: resíduo de fusão (restito), contato abrupto com crosta biotítica, forma lenticular, textura metamórfica, rico em micas e Al-silicatos.

4- Schlieren: enclave disrupto, contato gradual, forma oblata e com orientação

planar

5- Enclave magmático: resultante da mistura heterogênea de magmas

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5-Enclave microgranular félsico: origem margem fina rompida, contato abrupto ou gradual, forma ovóide, possui textura ígnea e granulação fina.

6- Enclave microgranular máfico: origem bolha de magma contemporâneo, contato em geral, abrupto, forma ovóide, textura ígnea granulação fina, em geral microdiorítico.

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Enxame de enclaves no Batólito Sierra Nevada: coexistência de magmas máfico e félsico

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Foliações marginais desenvolvidas em um batolito como resultado do movimento diferencial ao longo do contato. Lahee (1961), Field

Geology. © McGraw Hill. New York.

foliação magmática foliação magmática incipiente segundo a incipiente segundo a caneta.caneta.

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Continuidade da foliação ao longo de um contato ígneo para um pluton pré ou sintetõnico. Compton (1962), Manual of Field Geology. © R. Compton.

Syn- and post-tectonic intrusions Post-tectonic intrusion

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Bloco diagrama ilustrando diversas relações entre um batólito Bloco diagrama ilustrando diversas relações entre um batólito granítico de epizona e suas encaixantes. From Lahee (1961), granítico de epizona e suas encaixantes. From Lahee (1961), Field Field Geology. © Geology. © McGraw Hill. New York. McGraw Hill. New York.

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Caracterísiticas gerais de intrusões de epizona, Caracterísiticas gerais de intrusões de epizona, mesozona e catazona Buddington (1959), mesozona e catazona Buddington (1959), Geol. Geol. Soc. Amer. Bull.Soc. Amer. Bull., , 7070, 671-747. , 671-747.

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São os principais constituintes da crosta continental (gerada a partir de processos de fusão parcial do Manto)

Porém não são geradas diretamente a partir do manto: a) fusão parcial do manto ultramáfico gera rochas máficas b) fusão parcial das rochas máficas gera rochas

tonalíticas c) fusão parcial das rochas tonalíticas gera rochas

graníticas

OBS – rochas graníticas podem ser geradas também por fusão parcial de rochas sedimentares

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Possuem composições que correspondem aos menores pontos de fusão dos sistemas silicatados da crosta

na presença de H2O, cristalizam-se a cerca de 650°C da mesma forma, sistemas silicatados sofre fusão

parcial a apenas 650°C, gerando magmas graníticos

Podem ser geradas, também, a partir da fusão parcial de rochas sedimentares

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A composição e a temperatura da fusão variam com a composição do protólito (rocha original) e com a pressão parcial de H2O:

Fusões cuja composição inicial de desvia da composição do eutético granítico terão ponto de fusão mais elevado

Fusões parciais com composição semelhante ao sistema eutético são geradas a temperaturas mais baixas do que, por exemplo, as de composição granodiorítica e essas a temperaturas inferiores do que as de composição tonalítica.

Além disso, quando a PH2O é baixa, a temperatura de início de fusão é maior do que quando a PH2O é mais elevada

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Influência do teor de H2O na geração dos granitos:

Linha tracejada: pouco provável que a fusão ocorra devido a condições anidras da crosta profunda

Área pontilhada: fusão pode ocorrer devido a água gerada pela desidratação dos minerais

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À direita, isotermas do sistema granítico quatzo-albita- ortoclásio, com linha cotética E1-E2 e ponto eutético ternário M

Linhas cotéticas A1-A; B1-B; C1-C e D1-D sob PH2O de respectivamente 0,5, 1, 3 e 5 Kbar

Linha circulares: freqüência de distribuição normativa Q;Ab:Or para 1190 amostras de rochas graníticas

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Granitos subsolvus= 2 felspatos (feldspato alcalino + plagioclásio

Granitos hipersolvus = 1 feldspato com pertitas

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- São gerados por fusão parcial (anatexia) da crosta continental em áreas orogênicas, devido ao aumento na temperatura ou introdução de água no sistema.

-Primeiras fusões: composição do eutético granítico.-Quando o volume de anatexia é pequeno , a fusão permanece in situ: migmatitos (neo soma+restito).

-Quando o volume é extenso a fusão tende a migrar para profundidades menores por diapirismo.

-Normalmente o plúton granítico não chega a superfície, devido a perda de calor e voláteis (H2O). Ver diagrama.

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Migmatitos

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Há ainda outros modos de se formarem granitos:

Contaminação de magmas ácidos por rochas crustais félsicas

Diferenciação de magmas por fracionamento cristal-líquido, isto é, separação de cristais e produção de líquido magmático mais félsico. Acredita-se que rochas da suíte cálcioalcalina geradas em

ambientes do tipo andino possam em parte ser derivadas por processos de diferenciação e também de contaminação crustal

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Décadas de 40 e 50 havia a teoria transformista ou da granitização: Granitos seriam formado no estado sólido por

metassomatismo de outras rochas Metassomatismo=transformação no estado

sólido por adição de K e Na e remoção de Fe, Mg e Ca. Por difusão iônica

Haveria uma frente de metassomatismo que transformaria as rochas pré-existentes em graníticas

Atualmente o interesse pela teoria da granitização é apenas histórico

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1- Diapirismo: ascenção visco-plástica por diferença de densidade

2- Percolação através de fraturas: fraturas se autopropagam devido a ação do magma

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3 – Intrusão forçada: encaixantes são empurradas para cima e para os lados

4 – Fusão: ascenção devido a fusão das rochas do teto

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-Principal fase de cristalização entre 650 a 700°C. Depois:-Fase pegmatítica: entre 600 e 500°C. Formam-se cristais gigantes de Qz, feldsp., muscovita. Contém mineralizações de Li, Be, fosfatos, minerais de U, Th, Nb e Terras Raras, além de gemas (berilo, turmalina, topázio, etc.)

-Fase pneumatolítica: entre 500 a 400°C. Fase aquosa, rica em Si, F, B, Li, P e elem. metálicos. Há formação de cassiterita (Sn), wolframita (W). Ação do HF: formação de greisens (rochas com topázio, ricas em quartzo, mica e por vezes cassiterita)

-Fase hidrotermal: entre 400 e 100°C.Minerais comuns:quartzo, carbonatos, fluorita e barita. Mineralizações: Au, Ag, sulfetos de Cu, Pb, Zn e Hg.

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Podem ser classificadas segundo vários enfoques:

Quanto à origem: - Granitos M: gerados a partir de material mantélico - Granitos S: gerados da fusão parcial de rochas

sedimentares - Granitos I: gerados da fusão parcial de rochas da

crosta continental - Granitos A: anarogênicos, de rifts continentais

Quanto ao grau de alumina saturação: Granitos peraluminosos Granitos metaluminosos Granito peralcalinos

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Table 18-3. The S-I-A-M Classification of Granitoids

Type SiO2 K2O/Na2O Ca, Sr A/(C+N+K)* Fe3+/Fe2+Cr, Ni 18O 87Sr/86Sr Misc Petrogenesis

M 46-70% low high low low low < 9‰ < 0.705 Low Rb, Th, U Subduction zoneLow LIL and HFS or ocean-intraplate

Mantle-derivedI 53-76% low high in low: metal- moderate low < 9‰ < 0.705 high LIL/HFS Subduction zone

mafic uminous to med. Rb, Th, U Infracrustalrocks peraluminous hornblende Mafic to intermed.

magnetite igneous sourceS 65-74% high low high low high > 9‰ > 0.707 variable LIL/HFS Subduction zone

high Rb, Th, Umetaluminous biotite, cordierite Supracrustal

Als, Grt, Ilmenite sedimentary sourceA high Na2O low var var low var var low LIL/HFS Anorogenic

77% high peralkaline high Fe/Mg Stable craton high Ga/Al Rift zone

High REE, ZrHigh F, Cl

* molar Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) Data from White and Chappell (1983), Clarke (1992), Whalen (1985)

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- Granitos orogênicos: gerados por orogenia- Pré, sin ou póstectônicos

- Granitos anarogênicos: não associados com orogenia

- Granitos da epizona: pequena profund.; contatos nítidos com a encaixante; auréolas de contato

- Granitos da mesozona: cristalizaram em profund. médias: contatos abruptos a gradacionais

- Granitos da catazona: grandes profund. ; contatos gradacionais migmatíticos

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Classificação dos granitóides de acordo com o ambiente tectônico. Modificado deA Pitcher (1983).

Page 91: Rochas Graniticas

- Granitos do tipo M (IAG): arcos de ilha–Pacífico W

- Granitos do tipo I (CAG): arcos continentais –Andes

- Granitos do tipo S (CCG): placas continentais convergentes – Himalaia

- Granitos do tipo I – transicional (POG): granitos caledonianos (pós-orogênicos)

- Granitos anorogênicos (tipo A-RRG): relacionados a rifts

Granitos anorogênicos (tipo A- OP): plagiogranitos oceânicos