Contribuição à petrologia de pegmatitos mineralizados

Contribuição à petrologia de pegmatitos mineralizados em elementos raros e elbaítas gemológicas da província pegmatítica da Borborema, nordeste do Brasil

A Província Pegmatítica da Borborema (PPB) é mundialmente conhecida desde a II Guerra
 Mundial por seus pegmatitos mineralizados principalmente em Ta-Nb, Be, Sn, Li e mineraisgemas
 (elbaíta, água marinha, morganita, espessartita, etc.). Esses pegmatitos graníticos,
 de idade Brasiliana (Neoproterozóico), estão encaixados principalmente em biotita-xistos da
 Formação Seridó e em quartzitos e metaconglomerados da Formação Equador. A geologia,
 estrutura interna e mineralogia destes pegmatitos graníticos vêm sendo estudadas há mais
 de meio século, mas novas espécies minerais continuam a ser descritas, até os dias atuais.
 Os primeiros estudos de litogeoquímica, química mineral e de inclusões fluidas, foram
 publicados durante a última década e são ainda muito escassos. Desenvolveram-se estudos
 de inclusões fluidas, litogeoquímica e química mineral em micas, feldspatos, turmalina,
 granada, gahnita e nióbio-tantalatos. Os pegmatitos Boqueirão, Capoeira 1, 2 e 3, e
 Quintos, situados no município de Parelhas, Estado do Rio Grande do Norte foram
 selecionados para este estudo devido a sua perfeita zonação, no primeiro caso e por causa
 de trabalhos mineiros ativos nos outros casos, possibilitando a obtenção sistemática de
 amostras frescas e bem localizadas. São pegmatitos heterogêneos típicos, encaixados
 discordantemente em quartzitos e metaconglomerados da Formação Equador,
 mineralizados em elementos raros, conhecidos classicamente pela produção de tantalatos,
 berilo e espodumênio. Os pegmatitos Capoeira e Quintos foram reativados recentemente
 para a extração da elbaíta mundialmente conhecida como turmalina Paraíba , de cor azul
 turquesa e brilho excepcional. São registrados rosetas de elbaíta crescendo a partir de uma
 massa de albita em direção a bolsões de quartzo da parte central dos pegmatito Quintos e
 Capoeira 2. Estas feicões sugerem uma origem primária para os agregados elbaíta-albita
 em vez de formarem corpos de substituição, como se supunha. A ocorrência de nióbiotantalatos
 exóticos na zona II do pegmatito Quintos, sugere um alto grau de fracionamento.
 A ocorrência de apófises de quartzo-albita-turmalina, conectado por meio de veios albíticos
 à zona de albita do pegmatito Capoeira 2, indica a possibilidade de que os pegmatitos
 Capoeira 2 e 3, pequenos e mais fracionados, tenham se formado a partir de apófises do
 pegmatito Capoeira 1, maior e menos fracionado. Análises de microssonda eletrônica em
 turmalinas negras da zona de borda dos pegmatitos Quintos e Capoeira revelaram tratar-se
 de dravitas e não schorlitas como se supunha, baseados em razões Fe/(Fe+Mg) variando
 entre 0,30 a 0,48. As elbaítas gemológicas dos pegmatitos Quintos e Capoeira se
 distinguem de elbaítas usuais pelos altos teores de CuO, atingindo 1,73% em peso, excesso
 de Al na posição estrutural Y e grande vacância (até 0,49apfu) na posição X, confirmando
 dados de outros autores. Estes dados indicam que elas se cristalizaram em temperaturas
 mais baixas que as elbaítas do pegmatito Boqueirão. As granadas têm de 56% a 88 mol%
 de espessartita, onde os maiores teores de Mn foram encontrados nas granadas do
 pegmatito Quintos. Não se observam variações químicas consideráveis ao longo de perfis
 borda-núcleo em um mesmo cristal de granada. Altas relações Zn/Fe (13,27 a 14,2) e 83,3 a
 92,1mol% de gahnita em espinélio verde dos pegmatitos Capoeira 2 e Quintos corroboram
 com alto grau de fracionamento destes pegmatitos. Análises de elementos maiores e traços
 em muscovitas, por fluorescência de raios-X e por ICP-MS revelam conteúdos de Rb de até
 10200 ppm e relações K/Rb variando entre 8 e 69. A interpretação de relações gráficas K/Rb
 versus Rb, K/Rb versus Ba, K/Rb versus Zn, K/Rb versus Ga e Al/Ga versus Ga, permitem
 classificar, ainda preliminarmente, esses pegmatitos como tipo complexo , subtipo
 lepidolita . A química mineral de granada e turmalina são coerentes com esta classificação.
 O pegmatito Quintos, de acordo com estes dados, é o que alcançou o maior grau de
 fracionamento, seguido por Capoeira 2 e 3, sendo Capoeira 1 e Boqueirão, os menos
 fracionados. Dois principais grupos de inclusões fluidas (IF), respectivamente aquosas e
 aquocarbônicas, podem ser observadas. As IF aquocarbônicas de baixa salinidade (2-4%
 NaCleq., em peso) e 40 a 50 vol. %CO2 líquido, são formadas já durante a cristalização da
 zona de contato dos pegmatitos, coexistindo com o magma pegmatítico até o final da
 cristalização da zona de blocos de feldspato (III). A fase carbônica dessas IF é
 dominantemente CO2, com 0,3 a 1,2mol% de N2 e outros voláteis abaixo dos limites de
 detecção da microespectrometria Raman. As IF aquosas, com moderada salinidade (10 a
 25% NaCleq., em peso), se individualizaram durante a formação dos núcleos de quartzo e
 corpos de substituição, seguidas por inclusões aquosas de baixa salinidade em estágio
 tardio da formação do quartzo. Dados microtermométricos de inclusões fluidas, em
 combinação com dados petrológicos experimentais existentes sobre as condições de
 estabilidade de espodumênio e euclásio, permitem estimar as condições de cristalização
 dos pegmatitos entre 580-400ºC e 3,8kbar, em condições isobáricas. A saturação precoce
 em H2O e CO2 seguida por saturação em água contrasta com observações em muitas
 outras províncias pegmatíticas no mundo, onde dados de IF estão disponíveis. A saturação
 precoce em voláteis está também em desacordo com resultados experimentais de saturação
 em água, com vidro macusani simulando a cristalização de pegmatitos, mas outros
 exemplos de saturação precoce são conhecidos na literatura. Observações de campo,
 dados de química mineral e de inclusões fluidas indicam diferenças nos graus de
 fracionamento entre os pegmatitos estudados. Os pegmatitos Capoeira 2 e Quintos,
 portadores das elbaítas do tipo turmalina Paraíba , são os mais evoluídos. Os dados de
 química mineral sugerem um alto grau de fracionamento dos pegmatitos estudados em
 comparação com dados de outros pegmatitos da Província. Finalmente, as diferenças no
 grau de fracionamento e observações de campo sugerem a possibilidade de diferentes
 estágios de formação de pegmatitos na Província