CONDITIONS OF FORMATION OF CHARNOCKITIC MAGMATIC ROCKS FROM THE VÁRZEA ALEGRE MASSIF, ESPÍRITO SANTO, SOUTHEASTERN BRAZIL

Abstract

RESUMO CONDIÇÕES DE FORMAÇÃO DE ROCHAS MAGMÁTICAS CHARNOCKITICAS DO MACIÇO VÁRZEA ALEGRE, ESPÍRITO SANTO, SUDESTE DO BRASIL O maciço intrusivo de Várzea Alegre, porção central do Estado do Espírito Santo, é um exemplo do magmatismo tardi a pós-tectônico relacionado a um arco magmático de idade Neoproterozóica dessa região. É um pluton aproximadamente circular e inversamente zonado, encaixado em orto e paragnaisses de grau metamórfïco alto. No centro do pluton ocorrem gabros que são envolvidos sucessivamente por dioritos/quartzo dioritos, monzodioritos e granitos megaporfiríticos, estando todos os litotipos circundados por um anel largo e irregular de rochas charnoquíticas (opdalitos, jotunitos, opx-quartzo dioritos e quartzo mangeritos). Os charnockitóides são constituídos por plagioclásio, alkali feldspato pertítico/mesopertita, ortopiroxênio, biotita, hornblenda, ilmenita, magnetita, pirita, apatita, zircão e rara allanita e hematita. A composição química destas rochas indica um magmatismo cálcio-alcalino de alto K enriquecido em elementos LIL e HFS. O ortopiroxênio (Wo 1,6-2,5 , En 30,4-41,2 e Fs 57-67,4)é parcialmente substituído por biotita, anfibólio e minerais opacos. Os anfibólios têm variações pequenas nos teores de Al e sua composição varia de hornblenda Mg-hastingsítica a hastingsita magnesiana. Biotita, com altos conteúdos de Ti, tem composições próximas ao membro extremo annita. X Mg dos ortopiroxênio, anfibólio e biotita são maiores do que aqueles calculados para as rochas hospedeiras. Os feldspatos da matriz e os megacristais apresentam variação composicional semelhante. Os plagioclásios variam de Âb 65 An 32 a Ab 57 An 40 , com pequenas variações na molécula de Or. Diferentes graus de exsolução do componente albita justificam as variações encontradas nas composições dos feldspatos alcalinos (Or 89 Ab 11 a Or 69 Ab 31). O grau de saturação em Zr e P 2 O 5 das rochas charnockitóides do maciço de Várzea Alegre indica temperaturas de cristalização em torno de 950°C. As temperaturas subsolidus, estimadas através dos pares ilmenita-magnetita e plagioclásio-alcali feldspato, são entre 550°C e 630°C, enquanto que os valores estimados para a pressão de cristalização estão entre 6,5 e 7 kb. Os valores calculados para a fO 2 são compatíveis com condições fortemente redutoras, o que é confirmado pelas baixas razões Mg/(Mg+Fe) das rochas. Palavras-chaves: ABSTRACT The Várzea Alegre intrusive massif, in the central portion of the Espírito Santo State, is related to the late to post-tectonic Brasíliano magmatic arc in this region. It is an inversely zoned pluton with an almost circular shape, enclosed by ortho and paragneisses metamorphosed to the amphibolite and granulite facies. The pluton has a gabbroic center surrounded by diorites/quartz diorites, monzodiorites and megaporphyritic granites. All these magmatites are involved by a large and irregular ring of charnockitic rocks (opdalites, jotunites, opx-quartz diorites and quartz mangerites). The charnockites are composed of plagioclase, perthitic alkali feldspar/mesoperthite, orthopyroxene, biotite, hornblende, ilmenite, magnetite, pyrite, apatite, zircon, rare allanite and hematite. Chemical composition of these rocks points towards a high-K calc-alkalic magmatism enriched in LIL and HFS elements. Orthopyroxene (Wo 1.6-2.5 , En 30,4-41.2 to Fs 57-67.4) is partly replaced by biotite, amphibole and opaque minerals. Amphiboles (Mg-hastingsitic hornblende to magnesian hastingsite) show limited variations in the Al-contents. Biotite has compositions close to the annite end member, with high Ti-contents. The X\ig of orthopyroxene, amphibole and biotite are larger than those calculated for host whole rocks. Megacrysts feldspar and from the matrix present similar compositional variation. Plagioclase (Ab 65 An 32 to Ab 57 An 40) show small variations in the Or molecule. Compositional variations in the alkali feldspar ((Or 89 Ab 11 to Or 69 Ab 31) are associated to an unequal exsolution of the Na component. Zr and P 2 O 5 saturation levels of the Várzea Alegre charnockites indicate magmatic crystallization temperature around 950°C. Subsolidus temperatures, estimated through the ilmenite-magnetite and plagioclase-alkali feldspar pairs, are between 550°C and 630°C. Estimated crystallization pressure ranges from 6.5 to 7 kbar. Calculated fO2 is consistent with highly reducing conditions, which is confirmed by the low Mg/(Mg+Fe) ratios of the rocks.