Nesta Tese foram estudados os
depósitos de coríndon que ocorrem nas variedades rubi e safira,
distribuídos nas proximidades da cidade de Barra Velha, região nordeste
do Estado de Santa Catarina. O coríndon ocorre em depósitos sedimentares
inconsolidados localizados ao longo da bacia de drenagem do Rio
Itapocu, tendo sido detectadas ocorrências também na porção norte da
bacia de drenagem do Rio ltajaí Açu, aproximadamente 40km a sul da
cidade de Barra Velha. Ao todo os depósitos e suas ocorrências menores
cobrem uma área de aproximadamente 80km2. A geologia regional é
representada pelo Complexo Granulítico de Santa Catarina, caracterizado
por um contexto essencialmente metamórfico de alto grau, onde estão
presentes gnaisses granulíticos, rochas ultramáficas, quartzitos e
formações ferríferas bandadas. O coríndon ocorre em depósitos coluvio
aluvionares quaternários, concentrados nos flancos dos morros locais
(rampas coluviais), distribuídos também nas planícies regionais. Os
cascalhos são constituídos principalmente por seixos e calhaus de
quartzo leitoso, quartzito e fragmentos líticos quartzo-feldspáticos,
distribuídos em uma matriz areno argilosa de coloração cinza. Esses
fragmentos apresentam-se angulosos sugerindo condições de sedimentação
via fluxos gravitacionais de encosta, com transporte pequeno a ausente.
Os minerais pesados associados são representados principalmente pelas
fases magnetita, ilmenita, hematita, rutilo, zircão, monazita,
hiperstênio, hornblenda e epidoto, cuja origem está relacionada aos
litotipos que ocorrem na região. O coríndon ocorre na forma de cristais
euédricos, subédricos e de fragmentos irregulares, principalmente na cor
vermelha (rubi), e em menor freqüência nas cores branca, rósea, cinza e
preta (safiras). Apresenta hábito em barrilete característico,
transparência limitada e dimensões que vão desde milímetros até
exemplares com 1Ocm de comprimento. Os cristais exibem partição
romboédrica pronunciada em função da ocorrência de diásporo nos planos
de geminação polissintética. O diásporo se forma a partir da alteração
do coríndon em um processo gradual, resultando em uma associação íntima
entre esses dois minerais onde o diásporo se distribui na forma de uma
rede romboédrica constituída por camadas sucessivas de coríndon e
diásporo. Do ponto de vista químico, o coríndon é constituído
essencialmente de 'Al IND.2"O IND.3' (96 a 99% em peso) contendo
impurezas de Cr2O3 (0,00 a 0,83% em peso), contendo impurezas de 'Cr
IND.2"O IND.3' (0,00 a 0,83% em peso), FeO (0,12 a 1,51% em peso), e
outros elementos em proporções menores. O cromo é o elemento cromóforo
sendo responsável pela cor vermelha ou rósea, enquanto o ferro influi
nas colorações escuras e saturação das cores observadas. O coríndon de
Barra Velha hospeda um grande número de inclusões cristalinas entre as
quais foram identificadas biotita, clorita, zircão, rutilo, monazita,
pirita e alguns óxidos de ferro. A biotita ocorre na forma de cristais
castanhos constituídos por uma mistura homogênea dos termos extremos
desse grupo, sendo compatível com o fácies granulito. A clorita é rica
em ferro, magnésio e alumínio e sua origem poderia estar relacionada ao
metamorfismo de sedimentos pelíticos ricos em ferro. O zircão ocorre na
forma de cristais arredondados sugerindo tratar-se de um mineral
detrítico nos pelitos originais, que teriam sofrido metamorfismo até o
fácies granulito. As outras inclusões encontradas são compatíveis com as
litologias regionais. As inclusões fluidas ocorrem na forma de cristais
negativos de contorno hexagonal e canais alongados sendo que em muitos
casos apresentam paralelismo com as direções cristalográficas do
hospedeiro. Medidas microtermométricas revelaram que as inclusões são
constituídas essencialmente de 'CO IND.2', cujas temperaturas de fusão
são iguais ou inferiores a -56,6ºC. As temperaturas de homogeneização do
'CO IND.2' variaram de -25 a +25°C, sendo as menores, representativas
dos fluidos originais. Os histogramas construídos a partir dos dados
microtermométricos apontam que as inclusões de densidades maiores são
compatíveis com as condições do fácies granulito, sendo as de densidades
menores indicativas dos eventos posteriores. Apesar do coríndon não ter
sido encontrado ainda em sua rocha matriz, as evidências de campo e os
dados obtidos em laboratório apontam por uma derivação a partir dos
terrenos granulíticos subjacentes aos depósitos. Os levantamentos
realizados mostraram que os gnaisses granulíticos contendo intercalações
de rochas ultramáficas e quartzitos, constituem os litotipos
predominantes na regiäo. A ausência de arredondamento exibida pelo
coríndon e demais constituintes dos cascalhos, indicam que os depósitos
originaram-se a partir dos granulitos circundantes. Os minerais pesados,
representados por fases compatíveis com os granulitos reforçam essa
hipótese. As inclusões sólidas identificadas no interior dos cristais de
coríndon, são representadas por minerais compatíveis com o metamorfismo
de sedimentos pelíticos antigos submetidos a metamorfismo de grau médio
a alto. As inclusões fluidas, essencialmente carbônicas, são também
compatíveis com ambiente anidro necessário para a geração das rochas
granulíticas regionais. As características exibidas pelas inclusões
fluidas observadas no coríndon de Barra Velha, são similares àquelas
reportadas para os depósitos do Sri Lanka, onde o coríndon é derivado de
granulitos regionais.
Palavras-chave em inglês
Não informadas pelo autor.
Resumo em inglês
This Thesis comprises studies on the
corundum deposits-ruby and sapphire varieties-dispersed near the town of
Barra Velha, northeast of Santa Catarina. Corundum, which appears in
unconsolidated sedimentary deposits along the Rio ltapocu drainage basin
has also been found in the northern area of the Rio ltajaí Açu drainage
basin, 40 km south of Barra Velha. As a whole the deposits and their
smaller occurrences cover an area of approximately 80 km2. The regional
geology is represented by the Santa Catarina Granulitic Complex ,
characterized as of high metamorphic grade, where granulitic gneiss,
ultramafic rocks, quartzites and banded iron formations are present.
Corundum occurs in Quaternary alluvial colluvium deposits concentrated
on the hill-sides as well as in the plains of the area. The gravel,
consisted mainly of pebbles and cobbles of quartzite, milky quartz,
quartz-feldsphatic lithic fragments, are embbeded in a greyish sand and
silt matrix. Such fragments, displaying high degree of angularity,
suggest sedimentation conditions through slope gravity flow, with little
or no transportation. The associated heavy minerals are represented
mostly by magnetite, ilmenite, hematite, rutile, zircon, monazite,
hypersthene, hornblende and epidote phases, whose origin is related to
the areas' lithotypes. Corundum occurs as euhedral and subhedral
crystals and irregular fragments, primarily in red color (ruby) and less
frequently in white, rose-colored, grey and black colors (sapphire). lt
displays characteristic barrel habit, limited transparency and size
varying from few millimeters to 10 centimeters in length. The crystals
exhibit distinguished rhombohedral parting due to the presence of
diaspore in the polysynthetic twinning plane. Diaspore is formed as a
result of a gradual process of corundum weathering, culminating in a
close relation between the two minerals, and generating a rhombohedral
network of successive corundum and diaspore layers. From the chemical
point of view corundum is composed essentially of 'Al IND.2"O IND.3' (96
to 99% in weight) containing impurities of 'Cr IND.2"O IND.3' (0.00 to
0.83% in weight), FeO (0.12 to 1.51% in weight) and other elements in
smaller proportions. Chrome is the chromophore element responsible for
the red or rose-colored color, while iron controls the dark colors and
saturation. The Barra Velha corundum hosts a great number of crystalline
inclusions such as biotite, chlorite, zircon, rutile, monazite, pyrite
and some iron oxides. Biotite occurs as brown crystals constituted by a
homogenous mixture of the extreme terms of its group, compatible to the
granulite facies. Chlorite is rich in iron; the magnesium and aluminum
present could have their origin related to the metamorphism of iron-rich
pelyte sediments. Zircon appears as rounded crystals, suggesting to be a
detrital mineral in the former pelytes which would have suffered
metamorphism up to the granulite facies. Other inclusions are compatible
to the regional lithologies. the fluid inclusions appear as negative
crystals showing hexagonal contour and elongated channels; in many cases
show a parallelism feature to the host crystallographic directions.
Microthermometric measurements revealed that the inclusions are mostly
constituded of 'CO IND.2' and that fusion temperatures are equal or
below -56°C. The 'CO IND.2' homogenezation temperatures varied from -25
to +25°C, the low temperatures being representative of the original
fluids. Histograms built based on microthermometric data indicate that
the inclusions with higher density are compatible to conditions of the
granulitic facies , while the lower density ones point out to late
events. Field work demonstrated that the granulitic gneiss with
intercalations of quartzite and ultramafic rocks are the prevailing
lithotypes in the region. Notwithstanding the fact corundum so far has
not been found within the source rock, field evidence and laboratory
data suggest the source as the granulitic bodies underlying the
deposits. The corundum and the other constituents lack of roundness as
well as the heavy minerals present emphasizes this hypothesis. Solid
inclusions identified within the corundum crystals, are represented by
minerals compatible to metamorphism of middle to high grade underwent by
the pelyte sediments. The fluid inclusions, carbonic in essence, are
also compatible to an anhydrous environment necessary to generate the
regional granulitic rocks. Features exhibited by fluid inclusions
observed in the Barra Velha corundum, are similar to those reported on
Sri Lanka deposits where corundum stems from regional granulites.
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