Quartz-Muscovite and Pegmatite Stockscheider in the Dome of Ritápolis Granitoid, Region of São João del Rei, Minas Gerais
Resumo
Em quatro áreas da Província Pegmatítica de São João del Rei são encontrados clusters de corpos constituídos basicamente por quartzo-moscovita, que estão em estreita associação com pegmatitos posicionados paralelamente à zona de cúpula do granitóide Ritápolis, no contato deste com as rochas metassedimentares - metavulcânicas da faixa greenstone Rio das Mortes. As associações mineralógicas determinadas para os stockscheider quartzo-moscovíticos e pegmatíticos, representadas por columbita-tantalita, cassiterita, gahnita, zircão, xenotímio e monazita, são semelhantes às determinadas para os demais pegmatitos da Província Pegmatítica de São João del Rei. Os tipos de inclusões (Pb-tantalita, microlita, Pb-microlita, U-microlita, Ba-microlita, zircão rico em Hf) contidas na Fe-columbita associada ao stocksheider também são as mesmas da Fe-columbita associada aos pegmatitos mais evoluídos da província. Os stockscheider quartzo-moscovíticos e pegmatíticos estão vinculados ao granitóide Ritápolis e este, aos demais pegmatitos da Província Pegmatítica de São João del Rei. O mecanismo proposto para a formação dos clusters de stockscheider quartzo-muscovíticos e pegmatíticos é o da cristalização de bolsões localizados contendo fluidos tardi-magmáticos e pós-magmáticos (hidrotermais - metassomáticos) segregados do magma granítico, os quais foram injetados ao longo de fraturas paralelas à zona de cúpula do granitóide Ritápolis.
Palavras-chave: Stockscheider; Corpos quartzo-moscovíticos; Fe-columbita; Província Pegmatítica de São João del Rei.
Abstract
Clusters of essentially quartz-muscovitic rocks were found in four areas of the São João del Rei Pegmatite Province in close association with pegmatites positioned parallel to the contact between the Ritápolis granitoid and the metavolcanic - metasedimentary rocks of the Rio das Mortes greenstone belt. The suite of accessory minerals associated to the quartz-muscovite and pegmatite stockscheider (columbite-tantalite, cassiterite, gahnite, zircon, xenotime and monazite) are similar to those determined for the pegmatites of the province. The mineralogy of inclusions (Pb-tantalite, microlite, Pb-microlite, U-microlite, Ba-microlite, Hf-rich zircon) in the Fe-columbite associated to the stockscheider is similar to those determined for the Fe-columbite of the more evolved pegmatites found in the province. The quartz-muscovite and pegmatite stockscheider are related to Ritápolis granitoid with is related to the other pegmatites of São João del Rei Pegmatite Province. The proposed mechanism for the formation of clusters of muscovite-quartz and pegmatitic stockscheider is the crystallization of pockets of tardi-magmatic and pos-magmatic hydrothermal - metasomatic fluids segregated from the parental granitic magma and injected into fractures parallel to the roof contact of the granitoid dome.
Keywords: Stockscheider; Quartz-moscovite bodies; Fe-columbite; São João del Rei Pegmatite Province.
1 Introdução
A Província Pegmatítica de São João del Rei (Francesconi, 1972) está situada na porção centro-sul do Estado de Minas Gerais e abrange os municípios de Nazareno, São Tiago, Resende Costa, Cassiterita (atual Conceição da Barra de Minas), São João del Rei, Ritápolis e Coronel Xavier Chaves. Desde o início da década de 40 do século passado (época da descoberta das mineralizações estano-tantalíferas - Coelho, 1942) até por volta de 1980, processou-se uma intensa explotação dos corpos pegmatíticos contendo cassiterita e columbita-tantalita desta província, os quais cortam as diversas unidades paleoproterozóicas da região. Dentre as lavras historicamente famosas podem ser citadas as do Volta Grande e Minas Brasil (em Nazareno), Lavra da Barra (em Conceição da Barra de Minas), Paiol (em Ritápolis) e Cascalho Preto (em Coronel Xavier Chaves). Esses corpos e outros pegmatitos foram estudados e os resultados publicados em trabalhos isolados (Rolff, 1947 e 1952; Guimarães & Guedes, 1944; Guimarães, 1950; Guimarães & Belezkjy, 1956; Heinrich, 1964; Francesconi, 1972, Quéméneur, 1987; Pires & Pires, 1992; Lagache & Quéméneur, 1997; Pereira et al., 2003 e 2004), que em geral enfocavam somente os grandes corpos pegmatíticos produtores (Volta Grande e Paiol).
Durante os levantamentos de campo realizados pela presente equipe na Província Pegmatítica de São João del Rei foi constatada a presença de corpos rochosos constituídos essencialmente por quartzo e moscovita, que ocorrem nas proximidades da zona de contato do granitóide Ritápolis com suas rochas encaixantes, basicamente rochas metassedimentares e metavulcânicas máficas pertencentes à faixa greenstone Rio das Mortes (Pereira et al., 2011). De uma forma muito semelhante aos pegmatitos da província, os corpos quartzo-moscovíticos também apresentam columbita-tantalita, gahnita e, eventualmente, cassiterita nas suas composições mineralógicas. Neste contexto, o presente trabalho tem como escopo divulgar as informações disponíveis, até o presente momento, sobre uma série de pequenos corpos de composição quartzo-moscovítica encontrados na zona de cúpula do granitóide Ritápolis, estabelecendo a provável ligação genética destes com o referido batólito e com os pegmatitos, que apresentam-se distribuídos ao longo de toda a província.
2 Província Pegmatítica de São João del Rei
A Província Pegmatítica de São João del Rei está localizada na porção sudeste do Estado de Minas Gerais (Figura 1) e difere em idade e mineralizações para a província Pegmatítica Oriental Brasileira (Pereira et al., 2007). Esta está inserida na extremidade meridional do cráton do São Francisco, no contexto geológico do cinturão Mineiro, que corresponde à junção de vários arcos magmáticos paleoproterozoicos, desde intra-oceânicos a continentais (Noce et al., 2007; Ávila et al., 2010; Heilbron et al., 2010).
A região onde está localizada a Província Pegmatítica de São João del Rei (Figura 2) sempre foi alvo da atenção dos geólogos, principalmente por apresentar uma série de ocorrências minerais tais como ouro, manganês, cassiterita e tantalita. Segundo Ávila (2000) e Ávila et al. (2003 e 2010) essa região apresenta evolução geológica complexa e é constituída por pelo menos três sequências greenstone belt (Rio das Mortes, Nazareno e Dores de Campos), por ortognaisses tonalíticos a graníticos (corpos Itutinga, Itumirim, Cassiterita, Fé) e por corpos plutônicos máficos e félsicos com feições primárias preservadas (dentre eles o granitóide Ritápolis e o diorito Brumado), além de uma série de pegmatitos de diversas dimensões, incluindo alguns corpos expressivos (Ex: Volta Grande e Minas Brasil). Rochas metassedimentares Paleo, Meso e Neoproterozoicas das megasseqüências São João del Rei, Carandaí e Andrelândia ocorrem sobrepostas às unidades acima mencionadas por discordância angular e/ou litológica (Ribeiro et al., 2003).
As rochas metamáficas, metaultramáficas e metassedimentares que afloram próximas a Conselheiro Lafaiete (cujo prolongamento abrange as rochas ao norte da cidade de São João del Rei) foram reunidas conjuntamente com gnaisses sob a denominação de greenstone belt Barbacena, cuja idade seria provavelmente Arqueana (Pires, 1978). Posteriormente este conjunto foi subdividido geograficamente em duas faixas representadas pelo greenstone Itumirim-Nazareno (Teixeira, 1992), que aflora entre as cidades de Nazareno e Itumirim e pelo greenstone Rio das Mortes (Quéméneur, 1987), que está exposto parcialmente ao longo do rio das Mortes entre as cidades de Lavras e Ritápolis. Segundo Ávila (2000), na faixa correspondente ao greenstone Itumirim-Nazareno predominam rochas metaultramáficas (komatiitos e serpentina-talco-tremolita xistos) com raros filitos e quartzitos intercalados, enquanto o greenstone belt Rio das Mortes é constituído por rochas metamáficas (anfibolitos e actinolita xistos), que ocorrem associadas a espessos pacotes de rochas metassedimentares, representadas por filitos, gonditos, quartzitos e xistos.
3 Granitóide Ritápolis e Pegmatitos Associados
Os corpos pegmatíticos mineralizados em Sn-Ta-Nb (±Li) da Província Pegmatítica de São João del Rei (Figura 3) sempre foram correlacionados ao corpo granítico que aflora próximo a cidade de Ritápolis, independentemente da designação com que o mesmo foi contemplado. Este corpo apresenta proporções batolíticas, é composto por rochas tonalíticas, granodioríticas, monzograníticas e sienograníticas (Ávila, 2000; Souza, 2009) e foi designado de granito Ritápolis (Quéméneur & Baraud, 1983), de granito Santa Rita (Pires & Porto Júnior, 1986) e de granitóide Ritápolis (Ávila, 2000).
As rochas do granitóide Ritápolis são compostas principalmente por plagioclásio, quartzo, feldspato potássico (ortoclásio, microclina) e biotita, enquanto os minerais acessórios são representados por titanita, xenotímio, moscovita, zircão, allanita, granada e minerais opacos, dentre eles magnetita, ilmenita, pirita, molibdenita, galena e columbita. Os minerais secundários correspondem a sericita, clorita, zoisita, clinozoisita, epídoto e carbonatos (Ávila, 2000; Souza, 2009).
Ávila et al. (2006a) correlacionaram composicionalmente e temporalmente o granitóide Ritápolis (2121 ± 7 Ma) com os granitóides de Itumirim (2101 ± 8 Ma) e Macuco de Minas (2116 ± 9 Ma), apontando que estes corpos marcariam o final do magmatismo félsico paleoproterozoico da região entre as cidades de Itumirim e São João del Rei, pois as relações de campo indicam que os mesmos são intrusivos nas rochas anfibolíticas das faixas greenstone Rio das Mortes e Nazareno, bem como em corpos plutônicos máficos e félsicos, cujas idades variam entre 2255 ± 6 Ma e 2155 ± 3 Ma na região de Itumirim (Cherman, 2004) e entre 2188 ± 29 Ma a 2131 ± 4 Ma na região de São João del Rei (Ávila, 2000; Teixeira et al., 2008; Ávila et al., 2003, 2006b, 2010).
Em geral, os pegmatitos ocorrem como corpos tabulares, com mergulhos subverticais, com extensões e espessuras muito variáveis, podendo os mesmos estar enriquecidos em cassiterita, columbita-tantalita e microlita. Francesconi (1972) detalhou a mineralogia destes pegmatitos, que seriam compostos por quartzo, albita e moscovita, tendo como minerais acessórios, magnetita, ilmenita, cassiterita, columbita-tantalita, microlita, minerais litiníferos dentre eles o espodumênio e a lepidolita, além de pequenas quantidades de xenotímio, monazita, zircão, pirocloro, gahnita, rutilo, granada e estaurolita. Para Pires & Pires (1992) os pegmatitos de São João del Rei podem ser agrupados em quatro zonas: pegmatitos intragranitos; pegmatitos proximais; pegmatitos intermediários e pegmatitos distais.
4 Corpos Quartzo-Moscovíticos
Há na região de São João del Rei numerosos pegmatitos, que por serem corpos pequenos nunca suscitaram interesse por parte de empresas, de eventuais garimpeiros ou de pesquisadores. Durante um levantamento para amostragem desses pequenos pegmatitos constatou-se a presença de uma série de corpos rochosos com espessuras entre 0,4 m e 1,5 m, exclusivamente constituídos por quartzo (hialino, leitoso e fumê) e moscovita, e que são, em geral, portadores de mineralizações, não econômicas, de columbita-tantalita e, eventualmente, cassiterita. Esses corpos quartzo-moscovíticos geralmente constituem clusters e foram encontrados, até o presente momento, em quatro áreas:
a) Em Itutinga, nos arredores da fazenda São Jerônimo;
b) No entorno da Lavra da Barra, ao norte da cidade de Conceição da Barra de Minas (antiga cidade de Cassiterita);
c) Nas proximidades da cidade de Ritápolis;
d) No entorno do povoado de Penedo.
A moscovita dispersa pelo chão (Figura 4) ou concentrada nos pequenos cortes das estradas vicinais (Figura 5), na forma de palhetas centimétricas (Figura 6), representou o principal guia prospectivo utilizado para a localização dos corpos quartzo-moscovíticos, cujos minerais acessórios, representados principalmente por columbita-tantalita, gahnita, zircão, xenotímio e monazita (Tabela 1) são bastante semelhantes à aqueles encontrados nos pegmatitos da Província Pegmatítica de São João del Rei (Tabela 2), desde os corpos menos evoluídos (e.g., os dispostos como stockscheider) até aos apontados como os mais evoluídos, tais como os da Lavra da Barra e Volta Grande.
Os corpos quartzo-moscovíticos ocorrem preferencialmente nas proximidades dos contatos entre as rochas da faixa greenstone Rio das Mortes e do granitóide Ritápolis. Eles estão sobrepostos a pegmatitos à moscovita e ambos estão dispostos de maneira paralela - subparalela à configuração da cúpula granítica, cujo traçado acompanha a topografia local. Esses dois tipos de corpos foram considerados como constituindo feições do tipo stockscheider.
Quimicamente o principal niobo-tantalato presente nos corpos quartzo-moscovíticos corresponde a Fe-columbita, que pode ser agrupada em dois conjuntos: o primeiro com 60% de Nb2O5 e 20% de Ta2O5 e outro com 64% de Nb2O5 e 10% a 14% de Ta2O5. Os valores da Fe-columbita desse último conjunto equivalem aos da Fe-columbita derivada dos pegmatitos relacionados ao stockscheider. Já a composição química das Fe-columbitas associadas aos pegmatitos mais evoluídos da Província Pegmatítica de São João del Rei permitem estabelecer três conjuntos, onde os teores correspondentes são: 41,8%, 48,5% e 65,8% de Nb2O5 e 32,5%, 25,9% e 7,1% de Ta2O5 (Tabela 3 e Figura 7). As exsoluções (Figura 8) e inclusões sólidas (Figuras 9 e 10) encontradas hospedadas tanto na Fe-columbita dos corpos quartzo-moscovíticos, quanto na Fe-columbita dos pegmatitos são muito semelhantes e representadas por microlita, pirocloro e zircão rico em háfnio.
5 Considerações Finais
A maioria dos stockscheider quartzo-moscovíticos e pegmatíticos determinados estão na zona de contato do granitóide Ritápolis com as rochas metassedimentares e metavulcânicas da faixa greenstone Rio das Mortes. Entretanto, considerando-se o mapa geológico 1:100.000 da folha Lavras (Quéméneur et al., 2003), verifica-se que os corpos quartzo-moscovíticos da região de Itutinga encontram-se próximo às rochas da faixa greenstone Nazareno, aí representada principalmente por litotipos metakomatiíticos. Cabe, porém, uma ressalva, pois, no presente trabalho constatou-se que as faixas de filitos grafitosos, filitos manganesíferos, gonditos e anfibolitos situados nas imediações da fazenda São Jerônimo estariam mais de acordo com o que foi proposto por Ávila (2000) para a faixa greenstone Rio das Mortes do que para a faixa greenstone Nazareno.
A exposição, em superfície, do granitóide Ritápolis, incluindo o seu contato com as rochas da faixa greenstone Rio das Mortes, bem como os diversos roof pendants dessa unidade correspondem a testemunhos diretos dos processos erosivos que atuaram na região. E foi esse processo de denudação que permitiu, com a exposição da zona de contato granito - rochas metavulcanossedimentares, que os stockscheider quartzo-moscovíticos e pegmatíticos pudessem aflorar e fossem localizados.
A princípio, pressupôs-se que a geração dos stockscheider tenha se dado de forma generalizada e se desenvolvido por toda a zona de cúpula granítica. Entretanto, a localização deles em somente quatro sítios aponta para o fato de que o fenômeno gerador desses corpos se desenvolveu de forma restrita em relação à área total de exposição do batólito Ritápolis, como que concentrados em pequenos bolsões constituídos por uma fase magmática tardia que atuou conjuntamente com uma fase fluida. Os bolsões fluido-gasosos segregados no teto da intrusão granítica ficaram aí aprisionados sem possibilidade de escape. Possivelmente, ao longo do tempo deu-se a separação entre a fase magmática ainda rica em voláteis e a de fluidos hidrotermais-metassomáticos, que foram injetados em um sistema de fraturas paralelas à zona de cúpula granítica, onde cristalizaram como stockscheider pegmatíticos (fase tardi-magmática) e quartzo-moscovíticos (fase pós-magmática).
Existe uma estreita ligação mineralógica entre os pegmatitos da Província Pegmatítica de São João del Rei e os corpos quartzo-moscovíticos estudados. Por exemplo, a ganhita considerada por Francesconi (1972) como um importante integrante da súmula mineral dos pegmatitos mineralizados (produtores) da província, também se encontra associada aos corpos quartzo-moscovíticos. Da mesma forma, em termos do conteúdo das inclusões e exsoluções minerais, constata-se que a Fe-columbita derivada dos pegmatitos e a dos corpos quartzo-moscovíticos também são semelhantes. Neste sentido, pode-se considerar que os stockscheider pegmatíticos e quartzo-moscovíticos e os demais pegmatitos da província estejam geneticamente associados e que o plúton gerador de todos corresponde ao granitóide Ritápolis.
6 Conclusões
Stockscheider pegmatíticos e quartzo-moscovíticos são encontrados nas zonas de cúpula do granitóide Ritápolis e no contato deste com as rochas metavulcânicas e metassedimentares da faixa greenstone Rio das Mortes. A mineralogia destes corpos, com columbita-tantalita, cassiterita (mais raramente), gahnita, zircão, monazita e xenotímio assemelha-se à dos pegmatitos mais diferenciados da Província Pegmatítica de São João del Rei.
A assinatura da Fe-columbita dos corpos quartzo-moscovíticos, em termos das inclusões sólidas e exsoluções, é similar à determinada para esse mesmo mineral derivado dos pegmatitos presentes na região. Neste sentido, indica-se uma estreita relação entre os stockscheider quartzo-moscovíticos e os demais pegmatitos da Província Pegmatítica de São João del Rei e a associação de ambos com o mesmo corpo emissor, no caso o granitóide Ritápolis.
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