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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.44.2010.tde-08012011-205247
Document
Author
Full name
John Moises Guevara Mora
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2010
Supervisor
Committee
Szabo, Gergely Andres Julio (President)
Girardi, Vicente Antonio Vitorio
Zanardo, Antenor
Title in Portuguese
Metamorfismo das rochas ultramáficas de Olaria e Lima Duarte, Minas Gerais
Keywords in Portuguese
Metamorfismo
Mg-clorita
Nappe Lima Duarte
Rochas ultramáficas
Serpentinização
Abstract in Portuguese
A Nappe Lima Duarte, localizada na porção oriental do sistema orogênico Tocantins Meridional, sudoeste do estado de Minas Gerais, é constituída por rochas supracrustais de alto grau (gnaisses e micaxistos com e sillimanita e quartzitos) com lascas de ortognaisses arqueanos tonalíticos - granodioríticos (antigos terrenos TTG) tectônicamente intercaladas. É nesta Nappe de Lima Duarte que ocorrem os dois corpos metaultramáficos tema deste estudo. O corpo ultra máfico de Lima Duarte, bandado - estratificado, sem foliação evidente, encontra-se encaixado em uma zona de cisalhamento entre hornblendabiotita gnaisses e migmatitos, e sillimanita - muscovita - biotita - quartzo xistos/gnaisses. Trata-se de um corpo lenticular alongado em direção NW - SE, com 700 metros de comprimento e aproximadamente 300 metros de largura. Já o corpo ultramáfico de Olaria aflora como um conjunto de blocos anguloso de alguns metros de tamanho, e ocorre como corpo lenticular pequeno encravado em hornblenda - biotita ortognaisses. Em ambos corpos o grau de intemperismo impossibilita estabelecer as relações de contato com as rochas encaixantes. O corpo de Lima Duarte apresenta bandamento composicional como relíquia ígnea, indicando que se trata do fragmento de um corpo bandado - estratificado desmembrado. Seus litotipos, que ocorrem alternados em bandas centimétricas, são constituídos por proporções variáveis de olivina, ortopiroxênio, magnésio-hornblenda, espinélio / magnetita, Mg-clorita e serpentina e, considerando a Mg-hornblenda como substituta do clinopiroxênio ígneo, representam metadunitos, metaharzburgitos, meta-olivina- ortopiroxenitos e metalherzolitos, serpentinizados com intensidade variável. O corpo de Olaria apresenta texturas grano-nematoblásticas poligonizadas a lobadas, e é constituído de ortopiroxênio e hornblenda - espinélio + Mg-clorita + olivina, com serpentinização apenas incipiente em olivina. Os minerais do corpo de Lima Duarte são mais magnesianos (Mg/Mg+Fe2+mais altos, hornblenda e ortopiroxênio sem pleocroísmo), enquanto os de Olaria são mais ricos em ferro (Mg/Mg+Fe2+mais baixo, ortopiroxênio e hornblenda pleocróicos), sugerindo protólitos mais magnesianos para Lima Duarte. As texturas e paragêneses metamórficas (ortopiroxênio - olivina - Mg-hornblenda - Mg-Al-espinélio, + Mg-clorita) sugerem condições de limiar fácies anfibolito-fácies granulito. A evolução metamórfica é modelada com base nas variações composicionais que ocorrem no anfibólio cálcico e na Mg-clorita. A quebra final da Mg-clorita, definida pela reação: Mg-Clorita <=> forsterita + enstatita + espinélio + H20, representa as condições de pico alcançadas, com reconstituição parcial retrometamórfica da clorita. . Estimativas termobarométricas com o programa Thermocalc para a paragênese olivina - ortopiroxênio - espinélio - hornblenda forneceram temperaturas de 810ºC para o corpo de Lima Duarte e 840ºC para o de Olaria, compatíveis com as estimativas citadas na literatura para as rochas encaixantes e com as condições de quebra da Mg-clorita. No corpo de Lima Duarte, a intensa serpentinização ocorreu inicialmente através e substituições por domínios composicionais, resultando em texturas pseudomórficas de olivina (mesh) e ortopiroxênio (bastita), tornando-se mais pervasiva a seguir, com serpentinização da hornblenda e clorita, implicando mobilidade de Ca e Al no sistema.
Title in English
Metamorphism of ultramafic rocks from Olaria and Lima Duarte, Minas Gerais
Keywords in English
Lima Duarte Nappe
Metamorphism
Mg-chlorite
Serpentinization
Ultramafic rocks
Abstract in English
The ultramafic rocks of this study occur in the Lima Duarte nappe, which is constituted of high-grade metassedimentary rocks such as sillimanite schists and gneisses as well as quartzites, with intercalated tectonic slices of tonalitic-granodioritic gneisses and migmatites from the archean TTG basement. This nappe belongs to the eastern part of the southern Tocantins Orogenic system, in southwestern Minas Gerais State, Brazil. The ultramafic rocks make up two bodies in the Lima Duarte nappe. The Lima Duarte body is stratified, without foliation, included in a shear zone between sillimanite-garnet schists and gneisses and hornblende-biotite gneisses and migmatites as a lenticular body approximately 700 m long and 300 m thick. The Olaria body outcrops as a few meter-size boulders, possibly as a lenticular body intercalated in hornblende-biotite orthogneisses. Neither body exhibits its contacts with the country rocks due to the intense weathering. The Lima Duarte body exhibits layering inherited from stratified igneous rocks, and thus represents a fragment of a dismembered stratified igneous complex. It´s rock types, constituted by varying proportions of olivine, orthopyroxene, magnesian hornblende, green spinel, magnetite, Mg-chlorite and serpentine, occur alternated in centimetric bands and, if hornblende is taken as correspondent to clinopyroxene, can be identified as metadunites, meta-olivine orthopyroxenites, metaharzburgites and metalherzolites, all serpentinized in various degrees. The Olaria body exhibits grano-nematoblastic, polygonized to lobate textures, and is constituted by orthopyroxene - hornblende - green spinel + olivine + Mg-chlorite, with incipient serpentinization in olivine grains. The Lima Duarte rocks are more magnesian (higher Mg/Mg+Fe2+ in minerals, non-pleochroic orthopyroxene and hornblende) than the ones from Olaria (lower Mg/Mg+Fe2+ in minerals, pleochroic hornblende and orthopyroxene). The metamorphic textures and parageneses (olivine - orthopyroxene - hornblende - Mg-Al-spinel + Mg-chlorite) suggest metamorphic conditions transitional from amphibolites to granulite facies, with late low-grade serpentinization in the Lima Duarte body. The metamorphic evolution is modeled through continuous compositional changes in calcic amphibole and Mg-chlorite. The final breakdown of chlorite, through the reaction: Mg-chlorite olivine + orthopyroxene + spinel + H2O represents peak conditions, with later partial retrometamorphic reconstitution of chlorite. Thermobarometric estimates for the paragenesis orthopyroxene - hornblende - olivine - spinel with the help of Thermocalc yielded 810oC for Lima Duarte rocks and 840oC for Olaria rocks, in good agreement with previous results for the high-grade country rocks from literature and for the chlorite breakdown conditions. In the Lima Duarte body, the intensive serpentinization started with compositional domain substitutions, mainly in olivine and orthopyroxene, resulting in pseudomorphic textures (mesh and bastite, respectively). In later stages, calcic amphibole as well as chlorite suffered serpentinization, thus indicating Ca and Al mobility in the system.
 
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Publishing Date
2011-01-20
 
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