Aspectos geológicos, petrológicos e geoquímicos do Plutonismo Miasquítico Brasiliano da região Sul do Estado da Bahia: Batólito Sienítico Itabuna

Abstract

O Batólito Sienítico Itabuna, com idade de 676 ± 5 Ma, constitui a maior intrusão (450 km2) da Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia. Os corpos alcalinos desta província mostram-se regionalmente alinhados NE-SW, sendo essa estruturação controlada pela zona de cisalhamento Itabuna-Itajú do Colônia, tida como antiga e reativada durante o Neoproterozóico. Esta província é essencialmente constituída por nefelina-sienitos e sienitos, tendo sodalita-sienitos e rochas máficas em volume pouco expressivo. Este batólito faz, em parte, contato por falhas com metamorfitos arqueano-paleoproterozóicos encaixantes, e em certas regiões ele pode ter forma irregular. Internamente as rochas exibem abundantes estruturas de fluxo magmático, que são visualizadas pelas orientações de fenocristais e de enclaves máficos. Diques máficos, félsicos e pegmatíticos são relativamente abundantes. Os nefelina-sienitos ocorrem limitados a poucas regiões. No Batólito Sienítico Itabuna identificou-se à presença dominante de sienitos, seguido por monzonitos, existindo de forma subordinada monzogabro, monzodiorito e nefelina-sienito. Os contatos entre estas rochas, apesar da dificuldade de visualização devido à presença de densa floresta, são em geral gradacionais. No caso específico dos contatos entre dioritos e sienitos eles são marcados pela presença de grande volume de enclaves elipsoidais de dioritos nos sienitos, existindo em muitos afloramentos evidências de mistura entre magmas. As rochas dominantes deste batólito exibem granulação média a grossa e são constituídas por andesina-oligoclásio, feldspato alcalino, diopsídio, anfibólio e biotita, tendo como acessórios olivina, apatita, óxidos de Fe-Ti, quartzo, allanita, zircão, nefelina e carbonato. Estes minerais exibem bom euedralismo e os feldspatos usualmente ocorrem em padrão angular ou triangular tendo seus interstícios ocupados por minerais máficos e acessórios. Nos nefelina-sienitos o principal mineral máfico é a biotita. Sodalita ocorre de forma subordinada em algumas rochas. Neste batólito dominam rochas intermediárias, miasquíticas, de alcalinidade média com algumas sendo peraluminosas e que exibem correlação positiva entre a sílica e o total de álcalis. Em diagramas Harker observam-se correlações positivas com o aumento da sílica apenas para K2O, Al2O3 e Na2O, expressando o fracionamento de plagioclásio cálcico, minerais máficos e acessórios. Os conteúdos de Ba, Sr, V tendem a decrescer com o aumento da sílica enquanto tem-se aumento de Rb. Os valores de Zr, Y, Nb variam com o conteúdo de sílica e tendem a ser mais elevados nos tipos mais evoluídos. Os espectros de ETR mostram-se fracionados nos ETRL e seus totais tendem a decrescer com o fracionamento. A posição deslocada das demais rochas ocupada pelos nefelina-sienitos é interpretada como sendo uma intrusão com história de cristalização distinta. As simulações de mistura entre os magmas, basáltico alcalino e traquítico, evidenciam que as rochas do Batólito Sienítico Itabuna resultaram de processo de mistura entre magmas alcalinos com graus de evoluções distintas. Além disso, as simulações de mistura com dados isotópicos reforçam esta hipótese e indicam participação de material crustal. O modelo petrogenético advogado para a formação das rochas do Batólito Sienítico Itabuna envolve a existência de mistura de magmas alcalinos com graus de diferenciação distintos e com participação de assimilação de crosta continental. Por outro lado, a presença de nefelina-sienitos neste corpo é interpretada como uma intrusão com evolução geoquímica distinta das rochas dominantes.

ABSTRACT The Itabuna Sienitic Batholith, aged 676 ± Ma, is the larger intrusion (450 km2) from the South Bahia Alkaline Province (PASEBA). The alkaline rocks of this province are NE-SW aligned, been this structural trend controlled by the Itabuna-Itaju do Colônia Strain Zone, an ancient fault reactivated during the Neoproterozoic. The PASEBA is essentially constituted by nepheline-syenites, with subordinate occurrence of sodalite-syenites and mafic rocks. This batholith is, at some places, limited by faults, been in contact with an archaean-palaeoproterozoic metamorphic basement, and occasionally it has irregular shapes. Internally, its rocks present abundant magmatic flux foliations, which are evident due the orientation of phenocrystals and mafic enclaves. The mafic, felsic and pegmatitic dykes are relatively abundant. The nepheline-syenites are limited just in few regions of the batholith. During this research, the predominance of syenites was identified, followed by monzonites and subordinate amounts of monzogabbre, monzodiorite and nephelinesyenites. The contacts of these rocks are hard to visualize due to the existence of a dense forest, but are usually gradational. The contacts between syenites and diorites are characterized by the abundance of ellipsoidal dioritic enclaves at the syenites, in which many areas with evidences of magma mixing were observed in field. The dominant rock types of this batholith exhibit medium to coarse phaneritic textures, been constituted of andesine-oligoclase, alkali-feldspar, diopside, amphibole and biotite. The accessory phases are olivine, apatite, Fe-Ti oxides, quartz, allanite, zircon, nepheline and carbonate. These minerals are euhedral and the feldspar usually show an angular or triangular pattern and the interstitial spaces are occupied by mafic and accessory minerals. Biotite is the usual mafic mineral at the nephelinesyenites. At the Itabuna Batholith predominate intermediate rocks, miasquitic, with medium alkalinity, some of them been peraluminous and exhibiting positive correlation of silica and total alkalis. At the binary diagrams (oxide-oxide) only positive correlations are observed for K2O, Al2O3 and Na2O with silica enrichment, suggesting the fractionation of calcic plagioclase, mafic and accessory minerals. The contents of Ba, Sr, V are decrease with silica enrichment, although Rb values are high. The amounts of Zr, Y, Nb vary with silica contents and seems to be higher in the most evolved rock types. REE patterns are more fractionated at the LREE and the wholeREE contents decrease with the fractionation. Nepheline-syenites present a different pattern, which is interpreted as a distinct crystallization history for their intrusion. The mix simulations for the alkaline-basalt and traquitic magmas evidence the presence of mixing processes for the Itabuna Syenitic Batholith, which are interpreted as the result of interaction of alkaline magmas with distinct evolutions. Anyway, these simulations with isotopic data reinforce this hypothesis and indicate the participation of crustal material. The petrogenetic model advocate for the formation of Itabuna Syenitic Batholith rocks claims the existence of mixing between alkaline magmas with distinct differentiation and continental crustal assimilation. Therefore, the presence of nepheline-syenites at this batholith is interpreted as an intrusion that evolves in a distinct geochemical pattern from the dominant rocks.