UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNOFACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA Y METALURGICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA

CURSO DE GEOQUIMICA

PETROLOGIA MAGMATICA

TEMA 3: CLASIFICACION GENETICA DE GRANITOS

Por: Ing. MSc. Roger Gonzales Aliaga Puno, Febrero del 2013

As rochas granitides exibem aspectos estruturais, texturais,mineralgicos e geoqumicos altamente variveis, denotando que taisrochas podem ser originadas por diversos processos petrogenticos eem ambientes geotectnicos muito distintos.

Este fato permitiu, ao lado da classificao puramente mineralgicaadotada pela IUGS, o surgimento de uma srie de outras classificaesrefletindo essencialmente diferenas genticas entre os vrios tipos degranitides.

Um estudo destas classificaes revela que possvel agrup-las emduas categorias principais, a saber:

A. Classificaes que Introduzem o Conceito Clssico da Dualidade dosGranitos (Granitos Tipo-S e Tipo-I)

B. Classificaes que Introduzem o Conceito de Sries Granitides

1. LIMITES DE DETECCION

Esta classificao retoma o conceito clssico da dualidade dos granitides (granitos egranitos de Read, 1957), ressaltando as diferenas entre granitos gerados ao nvelcrustal e granitos gerados a profundidades maiores.

Entre eles destacam-se as seguintes classificaes:

a). Granitos Tipo-Sb). Granitos Tipo-I

A classificao dos granitos em tipo-S e tipo-I foi proposta por Chappell e White(1974), baseado no estudo dos granitos da Zona Orognica de Tasmania (sudeste daAustrlia). Uma classificao aproximadamente equivalente a anterior foi proposta porIshihara (1977) que agrupa os granitos em magnetita granitos e ilmenita granitospara designar, respectivamente, granitos de origem profunda (originado por refuso derochas ortoderivadas) e de origem crustal (originados pela fuso de metassedimentos).

A distino geoqumica e mineralgica entre esses tipos granticos encontram-sesimplificada na tabela abaixo.

A. Classificaes que Introduzem o Conceito Clssico da Dualidade dos Granitos (Granitos Tipo-S e Tipo-I)

TIPO - I

equivalentes a Magnetita GranitosTitanita-allanita Granitos

TIPO - S

equivalentes a Ilmenita GranitosIlmenita-monazita Granitos

- Constitui uma srie expandida, com plutescom composies variadas de cida at bsica

- Teor de SiO2 variando de 55% a 76%

- Altas temperaturas de formao, 980o a 1.100o

- Biotitas com alto teor de Mg

- Hornblenda e titanita presentes- Moles Al2O3/(Na2O+ K2O+CaO) menor que 1,1

- Altos teores de Cl

- Contm mais sdio, geralmente mais que 3,2%nos tipos flsicos, decrescendo para valores deat 2,2% nas variedades mais mficas

- Altos teores relativos Sr e baixos de Rb

- Composio normativa mostra diopsdio

- Razo inicial de Sr87/Sr86 baixa (< 0,708)

- Razo Fe2O3/FeO alta, com formao demagnetita

- Eu entre 0,74 e 0,99, sem esgotamento

- 18O menor que 10%

- Alto teor de platinides caractersticos domanto

- Tende a ocorrer em composio restrita; poucodiferenciada, com composio somente cida

- Teor de SiO2 maior que 65%

- Baixas temperaturas de formao, 650o e 680o

- Biotitas com altos teores de Fe

- Muscovita, monazita, cordierita, granada, silli-manita presentes

- Moles Al2O3/(Na2O+ K2O+CaO) maior que 1,1

- Altos teores relativos de Fe, Li, Cs e Be

- Contedo de sdio relativamente baixo ( 0,708)

- Razo Fe2O3/FeO baixa, com formao deilmenita

- Eu com ntido esgotamento

- 18O maior que 10%

- Baixo teor de platinides tpicos de uma derivao mantlica

Da mesma forma aclassificao apresentadapor Ivanova e Butozova(1968) retrata diferenasentre um granito deorigem crustal (ilmenita-monazita granito) e umgranito de origem maismantlica (titanita-allanita granito).

Os granitos tipo-S e tipo-I refletem diferentes ambientes genticos. O tipo-Sresulta de uma fuso parcial de rochas de origem metassedimentar e o tipo-Ida fuso parcial de rochas metagneas.

Assim as caractersticas geoqumicas, minerolgicas e mineralizaesassociadas dos granitos-S resultam das feies de sua rocha origem que foramgeradas pelos processos de intemperismo qumico.

De modo oposto, os granitos tipo-I so o resultado da fuso parcial de rochasmais profundas, no envolvidas em processos de intemperismo.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Granitst%C3%BCck.JPGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Geo_variadas.jpg

A composio modal de diferentes sutes demonstra que os granitides tipo-Iapresentam um espectro composicional bastante amplo, com variaes desdediortica/tonaltica at de granitos propriamente ditos, predominando os granodioritos(caminham em direo ao euttico trplice pela diferenciao).

J os granitos tipo-S apresentam composio bem mais restrita, desenvolvendo umespectro composicional (composio modal) que circunda o ponto euttico trplice dosistema Q-FA-P. Predominam, neste caso, granitos dos campos 3a e 3b (ver figura 1,adiante), podendo ocorrer granodioritos e raros tonalitos.

Caractersticas Mineralgicas e Petrogrficas

A mineralogia reflete a composio e as condies de cristalizao dosmagmas; portanto, grande parte das caractersticas dos granitides I e S estoespelhadas nas associaes mineralgicas que acompanham o quartzo e osfeldspatos (na verdade a mineralogia ajuda em alguns casos mais extremos).

O tipo-S geralmente aluminoso (granitos peraluminosos) podendo, da,apresentar minerais como muscovita, granadas, biotita com pleocrosmovermelho/marrom (devido ao baixo Fe2O3/FeO), sillimanita e cordierita. J otipo-I apresenta biotita com pleocrosmo verde/marrom e muito raramentealguma muscovita e granadas.

A hornblenda pode fazer parte da assemblia dos granitides tipo-I, mas nodevem ocorrer nos tipo-S.

Para o tipo-I so tpicos os acessrios magnetita, titanita e allanita; para o tipo-S a ilmenita e monazita. A apatita e zirco esto distribudos em ambos ostipos.

Caractersticas Mineralgicas e Petrogrficas

Dentre as caractersticas dos elementos maiores destaca-se, em primeiro lugar,um espectro de variao bem mais amplo para a slica dos granitides tipo-I, nointervalo entre 55% - 76%; os granitos-S apresentam slica superior a 65% (sosempre cidos).

Em segundo lugar, o carter francamente peraluminoso dos granitides tipo-S ressaltado pelo ndice Al2O3/CaO + Na2O + K2O 1,05, que acentua-se com oaumento de ndice de cor dos granitides considerados. Para os granitos-I essendice menor que 1,05, valor este que diminui com o aumento do ndice decor.

Os granitos tipo-I apresentam, normalmente, valores superiores de Na2O.Chappell e White (1974) estabeleceram para os granitos da Zona Orognica deTasmam os seguintes valores: Na2O > 3,2% para as variedades flsicas degranitos-I e valores menores que 3,2% para variedades flsicas de granitos-S,quando o mesmo apresenta aproximadamente 5% de K2O. O menor teor de Nanos granitos-S reflete a sua origem metassedimentar, onde o Na removidodurante processos de intemperismo qumico, ao mesmo tempo em que ocorreenriquecimento relativo de Al.

Caractersticas Geoqumicas

A relao Fe3+/Fe2+ baixa nos granitos tipo-S (com conseqente formao deilmenita) e moderada a alta nos granitos tipo-I (com formao de magnetita).Tambm o teor de Ca baixo no tipo-S e alto no tipo-I, isto por que Ca removido durante os ciclos de intemperismo.

Da mesma maneira, vrios elementos menores apresentam concentraesdistintas, para diferentes nveis de slica, nos diferentes tipos de granitos. Osgranitides-S so, em mdia, mais ricos em Rb, metais de transio (Pb, Cr e Ni)e pobres em Sr, Cu e Mo.

Com relao aos istopos, os granitos-I apresentam razes iniciais de Sr87/Sr86

inferiores a 0,708 e os granitos-S superiores a 0,708.

A.2. Granitos S, I, A e M

White (1979) ampliou a classificao dos granitides introduzindo, alm dostipos S e I, os tipos A e M. Assim, o tipo-S seria o resultado da fuso parcial demetassedimentos, o tipo-I o resultado de fuso parcial de metagneas, os tiposA (granito alcalino) e M de origem mantlica (que seriam os plagiogranitos; isto, derivados de magmas bsicos por diferenciao).

A.3. Granitos C (Cs e Ci) e M

Didier et al. (1980) apresentam uma classificao semelhante de White(1979), onde subdividem granitides segundo as suas origens em granitoscrustais C e mistos M (ou mantlicos). O granito crustal C desmembradonos subtipos Cs e Ci, o primeiro de fuso parcial de metassedimentos (crustalmetassedimentar) e o segundo de fuso parcial de orto-gnaisses (crustalmetagneo). A distino entre os diferentes tipos de granitos feitaessencialmente com base na natureza dos enclaves presentes nos mesmos(para tanto ver o trabalho sobre Enclaves e Seu Significado Geolgico deWernick, 1983).

Nestes casos os granitides so agrupados segundo a tendncia (trends) exibidapelos tipos petrogrficos (faciologias) do corpo grantico e suas rochasassociadas (intermedirias e bsicas), que correspondem, na verdade, cristalizao de seqncias de magmas fracionados.

B.1. Sries de Granitides propostas por Lameyre e Bowden (1982)

Lameyre e Bowden (1982) fazendo uso do diagrama triangular Q-FA-P deStreckeisen caracterizam 7 sries de granitides, conforme Figura 1.Compreendem, de acordo com dados modais, s seguintes sries degranitides:

- Srie Toletica: esta srie apresenta trend que acompanha aproximadamenteo lado P-Q do diagrama (portanto desprovido de feldspato potssico),caracterizando-se, desta forma, pelo trend petrogrfico geral gabro-diorito-tonalito;

B. Classificaes que Introduzem o Conceito de Sries Granitides

-Sries de Granitides Clcio-Alcalinos: compreendem 3 sries que integramvariedades composicionais que vo desde termos bsicos at cidos, com osseguintes trends gerais:

- Uma srie clcio-alcalina trondhjemtica (ou de baixo teor de K) que definida pela associao gabro-diorito-trondhjemito-granodiorito;

- Uma srie clcio-alcalina granodiortica (com teor normal de K) que caracterizada pelo trend geral gabro-monzogabro-monzogranito-granodiorito-granito;

- Uma srie clcio-alcalina monzontica (ou de alto K) caracterizada pelotrend geral monzodiorito-monzonito-granito.

- Sries Alcalinas: desmembradas em duas sries, uma de natureza sdicacaracterizada pelo trend litolgico dado por sienito-quartzo sienito-lcaligranito e, outra, de natureza potssica (ou subalcalina) com trend geralmonzonito-quartzo sienito-granito;

-Srie de Granitos Crustais: correspondem a granitos crustais de anatexiagerados pela fuso de metassedimentos, e mostram-se enriquecidos emmobilizados silicosos (granitos altamente diferenciados atravs da fusoseletiva) e com tipos petrogrficos tais como leucogranticos ou alaskticosassociados a migmatitos. Esta srie de granitos superpe-se parcialmente sfraes mais diferenciadas das demais sries anteriormente descritas.

-O estabelecimento da linhagem gentica muito importante sob o ponto devista da geologia econmica. Isto porque cada tipo de granito, que refletemdiferentes gneses, se associam recursos minerais especficos. Uma visualizaogeral das diferentes mineralizaes associadas s principais sries degranitides pode ser obtida pelo exame da Figura 2.

B.2. Sries Granitides proposta por Pupin (1980)

Pupin (1980) desenvolveu, atravs da tipologia de zirco, uma classificaogentica para rochas granticas com a caracterizao de sete sries granitidesprincipais.

O mtodo da tipologia de zirco se baseia na classificao de uma populao decristais de zirces dentro do quadro tipolgico (Figura 3). O zirco pode,teoricamente, ocorrer sob 64 tipos morfolgicos definidos pelas relaes detamanho entre as faces prismticas (100, 110) e entre as faces piramidais (101,211, 301); das quais 48 so encontradas na natureza. As propores entre asdiferentes famlias de faces prismticas de zirco so condicionadas pelatemperatura do meio de cristalizao (I.T), enquanto que as relaes das facesprismticas relacionam-se alcalinidade do meio (I.A).

A sensibilidade da tipologia de zirco em relao s condies fsico-qumicasdo magma em cristalizao permite identificar sete sries de granitos (Figura 3).Assim, so individualizadas:

- trs sries de granitos crustais peraluminosos (sries 1, 2 e 3)- srie de granitos clcio-alcalinos, subdivididas em trs sub-sries (4a, 4b e

4c, respectivamente, de baixa, mdia e alta temperaturas)- srie subalcalina (5)- srie alcalina (6)- srie dos granitos toleticos (7)- srie dos charnockitos

O aumento na temperatura e da alcalinidade das sries de 1 a 7 dentro doquadro tipolgico reflete crescentes profundidades de gnese dos magmas.