ESTUDO GEOLOGICO E GEOCRONOLOGICO DA AREADE SAO GONQALO, PARAIBA

PAULO VANDOROS(*) c JOSE MOACYR VIANNA COUTINHO(')

ABSTRACT

A syenitic rock from the Sao Goncalo, Paraiba area is studied.It occurs as a 12 km long and 500 m thick vertical dyke whichstrikes in the N800W direction intruding regional banded biotite­-hornblende gneisses.

The syenite - a saturated to slightly oversaturated rock is madeup essentially of microcline, albite, soda-augite and sodic amphibole.Quartz may appear in modal amounts up to 2%. The chemical andoptical properties of the amphibole (pg. 21 and 26) points to richte­rite. Chemical, spectrographic and petrographic data are also givenfor both syenite and banded gneiss.

The geologic work done in the area together with age determi­nation effected on the samples concerned, reveals that the syenitewas emplaced during early Caririan orogeny around 600 milionyears ago.

o presente trabalho teve por finalidade a) 0 estudo geo­logico da area de Sao Goncalo, e b) a determinacao dasidades das rochas aflorantes.

Foram executados: mapa geologico e de localizacao, es­tudo macroscopico e microscopico das rochas principais, ana­lises modais, analises quimicas e espectrograficas e determi­nacoes de idades das rochas por meio do metodo K-Ar. Estetrabalho foi tornado possivel gracas a auxilio substancialfornecido pelo Conselho Nacional de Pesquisas.

A area em estudo compreendendo aproximadamente 60km2 abrange os arredores do acude de Sao Goncalo, Munici­pio de Souza no Estado da Paraiba, a 12 km ao sul da cida­de de Souza.

(*) Departamento de Petrologia da F'aculdade de Filosofia, Ciencias e Letras daUniversidade de Sao Paulo.

16 BOL. SOC. BRAS. GE OL ., V. 15, N " 4, 1966

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Sl tu ucao da area estudada.

A regiao e constituida litologicamente por gnaisses ban­dados considerados pre-cambrianos, sienito, quartzo-sienito erochas sedimentares do Cretaceo. Ocorrem ainda pegmati­tos simples e aplitos acidos bern como zonas de granito-gnaisseintensamente cizalhado com faixas de milonitizacao e epido­tizacao.

Os gnaisses bandados sao constituidos essencialmente dequartzo, microclinio, plagioclasic, biotita e hornblenda. Apre­sentam-se gernlmente inalterados e afloram em grandes ex­tensoes, 0 diaclasamento principal e NS e urn secundariovaria de N15W a N40W. Apresentam urn "bandeamento" for­mado pela alternancia de camadas felsicas com maficas. Agnaissificacao e nitida na direcao N75-85QW (ver foto n" 1)com mergulho de 70-85QNE. Uma nitida lineacao provocadapor ori entaeao da hornblenda e/ ou biotita e paralela ao eixo

VAN DOROS e COUTINHO - AREA DE S. GON~ALO 17

F oto 1 - Gnaisses bandad os. Observa-se a a lternancra de ca ma das fel s icas commiificas na dtrecao N80oW.

de dobramento regional e tern atitude sub-horizontal (ate10" para W ou E).

Sienitos e quartzo-sienitos constituem urn dique aproxi­madamente vertical na direcao N80W, encaixados no embasa­mento forrnado por gna isses bandados, ver foto n" 2. Seucomprimento e de aproximadamente 12 km, com largura me­dia de 500 m. Ressalta-s e na topografia local por formar asmaiores elevacoes, Os principais minerais que constituem 0

quartzo-sienito sao: quartzo, microclinio, albita, augita so­dica, richterita, apatita, magnetita, rutilo e epidoto. Salvopela ausencia de quartzo e, talvez, rutilo, os mesmos mineraisest ao presentes no sienito. Embora as relacoes de campoent re as duas rochas nao tenham sido averiguadas, dada asemelhanca de aparencia macroscopica nao se tern duvida emafirrnar que ambas sao produtos "consanguineos", diferencia­dos em urn mesmo corpo intrusivo. Formam provavelmentecamadas verticais interestratif icadas com termos transicio­nais ou ate mais acidas.

18 BOL. SOC. BRAS. GEOL., V. 15, N Q 4, 1966

As analises medals obtidas em contador de pontos e aspropriedades oticas da richterita e augita sodica determina­das pelos meios usuais de imersao e metodos de platina uni­versal acham-se agrupadas na tabela 1.

.As analises quimicas de gnaisse, sienito e richterita en­contram-se na tabela 3, a analises espectrograficas dos mes­mos encontram-se na tabela 4.

Foto 2 - Contato vertical do dique de sienito it esquerda, com os gnaissesbandados, it direita.

~

LE6EXDA

~ CRETACEO. SEOIMENTOS~ ZONA DE PEGMATITO

~ SIENITO + aUARTZO - SIENITO

~ GRANITO - GNAISSE CATACLASTICOm.GNAISSES BANDADOS REGIONAIS

r-- CONTATO VERIFICADO

,--' CONTATO INFERIDO

-.,."llII iJlllllI CONTATO GRADACIONAL......... FALHA REJEITO DESCONHEOOO

.~ D1RE~AO E MERGULHO DA GNAISSIFICA~Ao

j!- D1RE~AO E MERGULHO DA ESTRATIFICA~AO

_, L1NEA~AO

== ESTRADA DE RODAGEM-Y RIOS E A~UDES

NY

MAPA GEOLOGICO DA A'REA_ DE ,

SAO GONCALO, PARAIBAESCALA

9 1Km

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VANDOROS e COUTINHO - AREA DE S. GONQALO 21

TABELA 1 - ANALIS,ES MODAIS

QUARTZO-SIENITO SIENITO(PV78 PB) (PV8 PB)

Quartzo .. , '" ' " .Feldspato .Richterita .Augita s6dica .Apatita .Magnetita .Rutilo .Epidoto .

2,271,419,4

1,92,82,0O,xO,x

°83,012,0

3,10,60,7oO,x

Propriedades oiicas da Richierita

PV8PB PV 78 PB

1,6431,6511,6540,011

32·60·

1,6401,6521,6550,01527·50·

inclinada forteX: esverdeado claroY : violeta claroZ : verde azul claro

X < Y __ Z

Orientacao do plano dos eixos oticos paralelo a 010

NxNy (calc.)NzNz - NxZAC2V (-)DispersaoPleocroismo

Propriedades Micas da aug ita sodica

2V (+) = 82·Pleocroismo X:

Y:Z:

. X A C = 31·verde esmeralda claroverde claroamarelo esverdeadoX > Y > Z

22 BOL. SOC. BRAS. GEOL., V. 15, N° 4, 1966

Em alguns pontos 0 quartzo-sienito mostra-se intensa­mente diaclasado, sendo 0 principal sistema vertical na dire­~ao NS. A lineacao, dada por orientacao prefencial da rich­terita tern rumo 900W e caimento de cerca de 35°. Uma se­gunda lineacao gOnE, caimento de 5°, e observada em algunslocais. Em urn ponto observou-se xenolito de gnaisse com horn­blenda e biotita,

Na regiao centro-leste do corpo sienitico encontramosainda diques de pegmatito simples, com quartzo e feldspato,na direcao N75 °W e mergulho 80oNE, bern como diques ver­ticais de aplite na direcao N70oW.

Sienitos e quartzo-sienitos sao rochas equigranulares(granulacao em torno de 1 a 3 mm) em textura xenomorfica.o mineral mais comum, microclinio, tern geminacao em gra­de, bern distinta e se acha variavelmente pertitizado (albitaem lentes finas). Perifericamente ocorre albita acompanhadaou nao de quartzo, ambos em graos bern menores, por vezesencadeados em colar.

Os elementos maticos e acessorios espalham-se homoge­neamente pela rocha e mostram uma tendencia a isorientacaomorfologica, Destes, 0 anf'ibolir, sodico e 0 que chama maisa atencao por sua abundancia e pelas propriedades opticase quimicas (tabelas 1 e 3) .

Em resumo anterior (V ANDOROS e COUTINHO - 1966)este mineral foi classificado como eckermanita, tendo em vistaa ocorrencia e algumas coincidencias quimicas e fisicas. En­tretanto no anf'ibolio de Sao Goncalo chama a atencao 0 altotear de CaO e baixo de Na20, inusitado na serie eckermanita­-arfvedsonita. Por outro lado, e, devido a maior possibilidadede solucao salida entre richterita e tremolita; Ca 2Mg;; Si8022

'(OH,F) 2, sao conhecidos exemplos de richterita mais calcicae, consequentemente menos sodica que a composicao ideal. 0anf'ibolio winchita e a variedade de richterita que mais seajusta ao mineral de Sao Goncalo,

E interessante ressaltar que embora nao havendo na li­teratura (DEER e outros, 1964) nenhum exemplo de richte­rita quimicamente semelhante que tenha suas propriedades

VANDOROS e COUTINHO - AREA DE S. GONQALO 23

opticas inteiramente ajustadas it de Sao Ooncalo nem porisso fogem as propriedades do quadro de f'eicoes distintivaspara a richterita em geral, Assim, indices de refracao, an­gulo maximo de extincao Z A c, orientacao optica, dispersaoe pleocroismo, caem dentro da faixa de variacao para a espe­cie. Ficam pouco aquem dos limites conhecidos; a birrefrin­gencia e 0 angulo 2V.

Ao longo do contacto de falha N80W entre os gnaissese rochas sedimentares, encontra-se uma zona de granito­-gnaisses intensamente milonitizados e epidotizados (ver faton 9 3). A falha de direcao N80W estende-se por mais de 2centenas de km, uma faixa tectonica conhecida pelo nome dealinhamento de Patos.

Foto 3 - Ganito-gnaisse intensamente brechado por falha.

As rochas sedimentares, perto da falha apresentam-seperturbadas com direcao N65°E e mergulho de 25°NW. 0mergulho diminui sensivelmente para 0 norte (mais ou me­nos a 8 km ao norte da falha).

Z4 BOL. SOC. BRAS. GEOL., V. 15 , N Q 4, 1966

Os sedimentos sao representados por arenitos e siltitosavermelhados folhelhos cinzentos e avermelhados, lentes dearenito calcitico e ainda conglomerados com seixos essencial­mente de quartzo variando em tamanho de 1,5 x 1 em ate 4 x3,5cm.

Os folhelhos distinguem-se f'acilmente dos arenitos finose siltitos, pela presenca de "pastilhamento" na parte super­ficial dos afloramentos.

Topograficamente, 0 solo na zona sedimentar se apresen­ta ondulado, sendo que nos pontos mais altos forma areas re­lativamente planas e extensas, em geral recobertas por seixosrolados de quartzo. As encostas daqueles tabuleiros, sao re­lativamente ingremes.

Tecnica empregada 'JULS determinacoes de idades

A tecnica empregada na deterrninacao do argonio e adescrita par AMARAL e outros (1966).

o argonio das amostras foi extraido por meio de fusaototal, em cadinho de molibdenio, num alto-ultra-vacuo. Usou­-se A 3~ como "spike" e a quantidade total de argonia foi deter­minada por meio de espectometro de massa tipo Reynolds.A analise quimica do K foi efetuada por fotometria de chama.Usou-se a tecnica descrita por BRANNOCK e BERTHOLD (1949).

Para finalidade de calculo foram utilizadas as seguintesconstantes de desintegracao : total = 0,530 X 10-v/ ano ;K = 0,588 X 10-l o/ ano e atomicidade em % K40 no K =0,0119.

lnterpretaciio das ulades das rochas estudadas

As idades determinadas pelo metodo K-Ar representam,o inicio da retencao do argonio no reticulo cristalino. Estaretencao se efetua de um modo geral, quando a temperaturaregional cai abaixo de 300°C. Indicam 0 fim do ultimo efeitotermal ocorrido. Isto depende da retentibilidade do mineral.As micas praticamente nao retem argonio durante aqueci­mento. Plagioclasios e anfibolios podem nao reter argonia(ou rete-lo) totalmente ou parcialmente.

VANDOROS e coUTINHO - AREA DE S. GONQALO 25

Existem diferencas na retentibilidade de argonio por par­te dos dois tipos de anfib6lio da regiao. A hornoblenda dognaisse bandado da area de Sao Goncalo apresenta retentibi­lidade menor do que a richterita do quartzo-sienito. A horn­blenda comeea a reter argonio mais tarde do que a richterita ea idade de 512 m.a. (ver tabela de idades) indica 0 ultimoaquecimento, representando provavelmente uma fase tardi-tec­tonica ou post-tetonica regional.

A idade media aproximada de 610 milhoes de anos apre­sentada pela richterita pode significar a idade primaria dosienito e quartzo-sienito.

TABELA 2

600

624

512

7,3

8,2

15,7

19,59X10~

20,24X10-'­

30,OX10-'

0,702

0,685

1,279

MATERIAL

Rieh ter it a

Riehterita

Hornblenda

N' DOEXEMPLAR

SPK-057 2

SPK-0571

SPK-0603

ROCHA

IDADE S K-Ar. DAS ROCHAS ESTUDADAS NA REGIAO DE SAO GON<;:ALO PARAlBA

IDADEtl)ccSTP/ AR'''· WArlllar % X 910anos

Quartzo.Sienit o

Quartzo.Sienito

Gnaisse bandado

(1) Media de 2 anallses

(2) Arvar = 100 AI''''ar / (Ar" rad iogenio Ar"ar)

A idade media calculada, 610m.a., obtida na richterita,concorda plenamente com as idades determinadas por ALMEI­

DA e outros (1966), para rochas semelhantes do nordeste bra­sileiro. A idade ao redor de 600 m.a. representaria a fase inicialda Orogenia Caririana, com formacao de rochas graniticassintectonicas.

26 BaL. soc. BRAS. GEOL., V. 15, NQ 4, 1966

TABELA 3

ANALISES QUIMICAS DE ROCHAS E MINERAL DAREGIAO DE SAO GONgALO - PARAIBA

Elemento W-166340 W-166341 W-166342

Si02 64,4 62,0 55,4A120 3 15,7 15,5 2,1Fe2O.3 2,1 2,6 5,9FeO 3,2 1,1 5,9MgO 1,9 2,2 16,1CaO 3,9 2,5 7,3Na20 3,8 3,5 3,6K20 3,2 9,2 0,56H 2O- 0,06 0,11 0,15H2O 0,73 0,33 1,1Ti02 0,57 0,30 0,48P 2O;; 0,10 0,63 0,06MnO 0,09 0,07 0,32CO2 0,05 0,05 0,05

Soma 99,8 100 99,02

W-166340 - Gnaisse bandado; W-166341 - Sienito; W-166342 - Richterita.

TABELA 4

ANALISES ESPECTROGRAFICAS SEMIQUANTITATIVASDE ROCHAS E MINERAL DA REGIAO DE SAO GONgALO

- PARAIBA

Elemento W-166340 W-166341 W-166342

Ba 500 5000 100Be 2 1 7Ce 500 -500 0Co 15 10 100Cr 20 50 150

VANDOROS e COUTINHO - AREA DE S. GONgALO 27

euGaLaNbNiPbSc

SnSrVYYbZr

3015707o

2015o

5007030

3500

315

150o

30o

15o

10007020

210

71oo

200o

3010

50015010

170

Nota: Valores expressos em p.p.m.W-166:J40 - Gnaisse bandado; W-166341 - Sienito: W-166342 - Richterita sepa­

rada do sienito.

REFERENCIAS

ALMEIDA, F. F. M. de; MELCHER, G. C.; CORDANI, U. G.; KAWA­SHITA, K. and VANOOROS, P. - 1966 - Absolute Age Determi­nations From Northern Brazil, Meeting of San Francisco. Geol.Soc. of America.

AMARAL, G.; CORDANI, U. G.; KAWASHITA, K. and REYNOLDS,J. H. - 1966 - Potassium argon dates of basaltic rocks fromsouthern Brazil, Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 30.

BRANNOCK, W. and BERTHOLD, S. - 1949 - The determinationsof sodium and potassium in silicate rocks by flame photometer,U. S. Geological Surv. Bull. 922, pp. 1-14.

DERR, W. A.; HOWIE, R. A. and ZUSSMAN, I. - 1964 - Rock For­ming Minerals - Vol. 2 Chain Silicates, Longmans.

VANDOROS, P. e COUTINHO, J. M. V. - 1966 - Estudo geol6gico egeocronol6gico da area de sao Goncolo, Paraiba, Resumo em XXCongresso Brasileiro de Geologia, Vit6ria, Espirito Santo.