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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.44.1986.tde-26092012-145409
Documento
Autor
Nome completo
Valdecir de Assis Janasi
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 1986
Orientador
Banca examinadora
Ulbrich, Horstpeter Herberto Gustavo Jose (Presidente)
Coutinho, Jose Moacyr Vianna
Wernick, Eberhard
Título em português
Geologia e petrologia do maciço monzodiorítico-monzonítico de Piracaia-SP
Palavras-chave em português
Petrologia
Piracaia-SP
Resumo em português
0 maciço de Piracaia aflora na parte N do Estado de São Paulo, ocupando área de 32 km2. É composto por uma suite de rochas em boa parte gnaissificadas e metamorfisadas, dominada por monzodioritos e monzonitos, mas com variações desde dioritos até álcali-quartzo sienitos e álcali granitos. A tendência composicional assim definida é semelhante à da série granitóide, "alcalina",(Lameyre & Bowden, 1982) . As rochas do maciço invadem a região de contato entre ortognaisses do Complexo Socorro e rochas supracrustais migmatizadas do Complexo Metamórfico Piracaia. São invadidas restritamente por veios granitóides; as relações de contato com corpos maiores de granitóides anatéticos vizinhos não são claras. A geração da foliação presente nas rochas do maciço é atribuída à fase de deformação 'F IND.n+2'; dobras mega e mesoscópicas da fase 'F IND.n+3' afetam essa foliação. Rochas monzodioríticas e monzoníticas formam a parte central do maciço, e são invadidas, nas bordas, pelos termos mais diferenciados, numa seqüência geral de colocação "máfico-félsico". A colocação dos facies tardios se processa sob um regime de esforços. As rochas ígneas preservadas no maciço têm como minerais principais plagioclásio, feldspato alcalino, biotita e augita. Fe-hiperstênio só aparece em alguns monzonitos, e quartzo, nas rochas mais diferenciadas. Como acessórios mais comuns, encontram-se apatita, magnetita e ilmenita. A cristalização dos feldspatos geralmente se inicia com o plagioclásio, mesmo em termos mais diferenciados, onde ele é mais sódico. Nas rochas monzodioríticas-monzonítìcas, após a coprecipitação de ambos os feldspatos, pode ser atingido um estágio de reabsorção do plagioclásio. Os máficos principais, e a sua seqüência de cristalização (biotita antes de augita, em especial nos monzodiorìtos) refletem a composição das rochas (principalmente, a riqueza em potássio), e o caráter pouco hidratado do sistema. A tendência, com a diferenciação, é de um aumento da razão Fe/ (Fe + Mg) em ambos os minerais, considerada compatível com a progressiva diminuição de f(H2O) e f(O2) no sistema. Em rochas monzodioríticas e monzoníticas, são comuns estruturas de segregação, como ocelos "sieníticos" e vênulas estictolíticas, em parte com migração posterior ao desenvolvimento de uma foliação. Os litotipos dos facies claros tardios do maciço são petrograficamente semelhantes às vênulas maiores, o se colocam, ao menos em parte, após o início dos processos de segregação. A geração inicial dos facies dioríticos a monzoníticos "antigos" parece devida cristalização fracionada , possivelmente governada pela extração de cristais em meio líquido. A gênese das estruturas posteriores de segregação (e dos facies "tardios") é admitida como resultado de processos de extração de líquidos residuais, ao que parece favorecidos pela deformação. A hipótese de que as segregações sejam reflexo de processos anatéticos pode justificar a distribuição dos elementos traços, e não pode ser descartada, mas parece menos viável, dada a similaridade da composição dos minerais aí presentes com a dos que cristalizaram nas rochas ígneas primárias do maciço, e as temperaturas relativamente elevadas requeridas para a fusão de protolitos de composição intermediária. As hipóteses genéticas foram testadas, de um modo semi-quantitativo, por modelagens geoquímicas. A extração de fases de cristalização precoce (plagioclásio, biotita e augita) responde de modo satisfatório pelas tendências químicas principais do maciço. Nos modelos de cristalização fracionada, o plagioclásio responde por mais de 50% da fase sólida extraída, e tem sua participação aumentada nos estágios tardios de diferenciação, onde o clinopiroxênio é fracionado em proporção menor; a biotita é geralmente o mineral máfico mais importante no fracionamento. 0 metamorfismo inicial no rnaciço é considerado "sin-plutônico", e contemporâneo à geração de segregações. Provoca reequilíbrios químicos , como adaptação a temperaturas menores (porém ainda elevadas) e fugacidades de H2O maiores . A contínua diminuição de T e o aporte de mais água provoca uma sucessão de peragêneses de grau metarnórfico mais baixo nas rochas do maciço, com a instabilizaçáo dos piroxênios e geração de hornblendas, que posteriormente dão lugar a paragêneses com biotita esverdeada e epidoto. 0 metamorfismo de grau mais baixo afeta as rochas de 75% do maciço, que paralelamente são as que têm aspecto gnáissico mais marcante. A distribuição espacial das rochas afetadas pelo meta morfismo indica que o aporte de fluidos foi facilitado na zona de borda do maciço, em especial a leste. Uma isócrona Rb-Sr em rocha total de 582±13 ma foi obtida em rochas metamorfisadas dos facies tardios do maciço, e é interpretada como a idade de rehomogeneização isotópica do sistema, que acompanha a recristalízação das rochas, contemporânea à fase de deformação 'F IND.n+ 2'.
Título em inglês
Geology and petrology of the massive monzodiorítico-monzonítico of Piracaia, SP
Palavras-chave em inglês
Petrology
Piracaia-SP
Resumo em inglês
The Piracaia massif, located in the NE part of the State of São Paulo, crops out over 32 km2. Rock types cover a wide compositional range (diorites to alkali-feldspar quartz syenites and related granites), similar to the "alkaline" granitoid tendency of Lameyre & Bowden (1982), but monzodiorites and monzonites are by far predominant. Most rocks show, at least in part, tectonic foliation and metamorphic recrystallization. The massif was emplaced in the area of contact between the Socorro orthogneisses and migmatized supracrustal units of the Piracaia Metamorphic Complex. Locally, late granitoid veins intruded the massif with, but the contact and structural relations of the massif with nearby anatectic granites are unknown. Foliation within the massif is attributed to the regional 'F IND.n+2' phase of deformation. Monzodiorites and monzonites, which comprise the central part of the massif, were intruded along their borders by late differentiated facies, apparently under forceful conditions. The intrusion sequence proceeded from more mafic to more felsic rock types. The principal primary minerals observed in preserved igneous textures are plagioclase, alkali feldspar, biotite and augite; Fe-hypersthene is found in some monzonites, and quartz in late differentiates. Main accessory minerals are apatite, magnetite and ilmenite. Crystallization usually began with plagioclase and biotite, followed by augite and alkali feldspar, this last mineral usually observed as an interstitial phase. Resorption of plagioclase was probably important in many monzonites and monzodiorites, alkali feldspar occasionally being seen as mantles around this mineral. The presence of augite and biotite in these rocks is a result of high K activity in the magmas, coupled with a relatively low H2O content. The chemical tendency, towards an increased Fe/ (Fe + Mg) ratio with differentiation in both minerals, is compatible with crystallization under diminishing fH2O and fO2. Syenitic ocellar and styctolithic "segregation" structures, in part later than the development of a foliation, occur pervasively in many monzodiorites and monzonites. Larger felsic veins are also found, in part later than the earliest segregations. The earliest rock types (diorites to leuco-monzonites) show petrographic and chemical relations compatible with derivation by crystal fractionation, possibly controlled by crystal extraction from a predominantly liquid mush. Late rock types, such as small segregations and larger masses of felsic differentiates, may represent residual liquids extracted from largely crystalline mushes. Thus, normal differentiation processes are possibly responsible for the generation of both early (predominant) rocks as well as late, more felsic varieties. On the other hand, an hypothesis of partial melting of and already crystallized intermediate rock mass (early monzodiorites and monzonites), coupled with segregation, is at least compatible with the distribution pattern of some trace elements in the late felsic facies. Crystallization processes are nevertheless favoured, since the compositions of minerals in segregations are very similar to those found in early rock types, and the temperature requirements for melting of intermediate, relatively dry protoliths seem to be unreasonably high. Petrogenetic hypotheses were tested using subtraction and trace-element diagrams. The separation of early-crystallizing minerals (plagioclase, biotite and augite) could reproduce differentiation paths like those shown by the Piracaia rocks. Up to 50% plagioclase would have to be fractionated in the early stages, and even more later; biotite and, to a lesser extent, augite, would have to be separated in significant amounts to account for major and trace element trends. Initial metamorphism within the massif is considered "syn-plutonic", related to the beginning of segregation; primary felsic and mafic minerals recrystallized in response to diminishing (but still high) temperatures and an increase in fH2O. Later metamorphism at diminishing temperatures generated hornblende (mainly from pyroxenes), and this, in turn, is replaced by lower-grade assemblages, mainly greenish biotite and epidote. Up to 15% of the massif shows both low-grade mineralogy and tectonic gneissic foliation; H2O influx, which favoured both deformation and recrystallization, was probably most significant along the marginal parts of the massif. A Rb-Sr whole-rock reference isochrone of 582 ± 13 Ma was obtained for the metamorphosed late facies. This value is interpreted as a metamorphic homogenization age, more or less contemporaneous with the 'F IND.n+2' regional phase of deformation.
 
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Janasi_Mestrado.pdf (99.59 Mbytes)
Data de Publicação
2012-09-28
 
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