Assinatura geoquímica de feldspatos alcalinos dos sienitos do Complexo Alcalino de Tunas - PR : influência dos processos tardi e pós magmáticos na assembléia mineral primária

Abstract

Resumo: O Complexo Alcalino de Tunas - PR é um corpo ígneo plutônico mesozoico e constitui-se predominantemente por álcali-feldapato sienito. A assembleia mineral é formada por feldspato alcalino mesopertítico, egirina-augita, riebeckita, biotita e apatita; subordinariamente iddingsita, carbonato secundário, clorita e minerais opacos. Estas rochas são divididas em seis variedades com base em diferenças texturais e granulométricas: variedades acinzentadas divididas em: a) variedade cinza com feldspato alcalino subédrico, pertitizado, granulação média à grossa; b) cinza esverdeada com feldspato alcalino subédrico, pertitizado e geminado Carlsbad, de granulação média à grossa e variedades esverdeadas divididas em: a) verde com feldspato alcalino anédrico a subédrico, pertitizado, médio a grosso,; b) verde, representada pelo contato entre diques de traquito; c) verde-acinzentada com feldspato alcalino esverdeado, subédrico, médio, pertitizado,; d) verde fina, com feldspato alcalino esverdeado a esbranquiçado, com granulação média, pertitizado. Análises por catodoluminescência acoplada a lupa polarizada revelam intensa luminescência na cor azul em feldspato alcalino das variedades verdes, comumente mais intensa nas porções centrais do cristal com as bordas exibindo cor vermelha; nas variedades cinzas o feldspato exibe intensa luminescência vermelha, associada à maior turbidez apresentada pelo mineral nesta variedade. Cadoluminescência acoplada ao microscópio eletrônico de varredura mostra que essas cores correspondem aos elementos ativadores Er3+, Tb3+, Eu3+, Eu2+, responsáveis pela cor azul em catodoluminescência e Fe3+, ativador da cor vermelha em feldspato alcalino. Análises por ICP-MS e ICP-OES em concentrados defeldspatos alcalinos e posterior análises de diagramas de variação apresentam tendência com enriquecimento em sílica e álcalis totais para feldspatos da variedade cinza em comparação com aqueles da variedade verde, sendo os primeiros caracterizados por valores de SiO2 (>64,40%), Na2O+K2O (>12,8%) e Al2O3 (>18,43%), e de Fe2O3total (<2,19%) e CaO (<1,07%). Para os feldspatos das variedades verdes, os valores de SiO2 (<62,74%), Na2O+K2O (<11,8%) e Al2O3 (<18,35%) são comparativamente menores, ao passo que Fe2O3total (>2,87%) e CaO (>0,85%) são enriquecidos. Diagramas multielementares, revelam que todas as amostras possuem anomalia negativa em Sr e Ti. Os feldspatos alcalinos da variedade cinza tendem a ter valores negativamente anômalos para Ba, e os verdes, em contrapartida, forte anomalia positiva neste elemento. O padrão de distribuição de ETR mostra ?ETRL variando de 76,2 a 276,6 ppm e ?ETRP < 20 ppm. A razão (La/Yb)* varia de 4,87 a 18,30 ppm. Sienitos da variedade verde exibem acentuadas anomalias positivas em Eu com razão Eu/Eu* variando entre 0,28 e 3,66 ppm; o fracionamento é intenso, evidenciado pela razão (La/Sm)*, da ordem de 5,47 a 7,49 ppm, superior àquela observada para os ETRP, com razão (Gd/Yb)* 0,53 a 1,67 ppm. A variedade cinza mostra padrão de distribuição com acentuada anomalia negativa em Eu (Eu/Eu* = 0,20 a 0,46 ppm) e fracionamento intenso, com (La/Sm)* = 6,90 a 8,06 ppm e (Gd/Yb)* = 0,98 a 1,60 ppm. Esses resultados apontam para a existência de eventos magmáticos e pós-magmáticos distintos responsáveis pela cristalização dos feldspatos alcalinos, em condições de temperatura e fluidos variáveis. Neste sentido, o sienito verde é mais primitivo e o sienito cinza caracterizaria o estágio tardio na história evolutiva destas rochas.

Abstract: The Tunas Alkaline Complex is a Mesozoic plutonic igneous body that is mainly composed of alkali feldspar syenite. Its mineral assemblage consists of alkali feldspar, aegirine-augite, riebeckite, biotite and apatite, sparse olivine (iddingsite), secondary carbonates, chlorite and opaque minerals. These rocks are divided into six varieties based on textural and granulometric differences: two greyish varieties subdivided into a) a greyish variety with subhedral perthitic alkali feldspars, medium to coarse-grained, and b) a greenish-gray variety with subhedral perthitic alkali feldspars with Carlsbad twinning, medium to coarse-grained; and four greenish varieties subdivided into a) a greenish variety with anhedral to subhedral perthitic alkali feldspars, medium to coarse-grained, b) a greenish variety in the contact between the trachyte dykes and the wall rock, c) a greyish-green variety with green subhedral perthitic alkali feldspars, medium-grained, and d) a greenish fine-grained variety, with green or white perthitic alkali feldspars, fine-grained. Cathodoluminescence analyses revealed that alkali feldspars of the greenish varieties have a blue luminescing core and red luminescent rims, while alkali feldspars of the greyish varieties exhibited an intense red luminescence, which is associated to its turbid appearance. Scanning electron microscopy cathodoluminescence imaging (SEM-CL) indicated that the blue luminescence observed in the alkali feldspars is related to the activator elements Er3+, Tb3+, Eu3+, Eu2+, while the red luminescence in this mineral is associated to the activator element Fe3+. ICP-MS and ICP-OES analyses on alkali feldspar concentrates and further interpretations of the variation diagrams showed a relative enrichment of silica and total alkalis for the alkali feldspars of the greyish varieties, with SiO2 (>64,40%), Na2O+K2O (>12,8%), Al2O3 (>18,43%), Fe2O3total (<2,19%) and CaO (<1,07%). On the other hand, the alkali feldspars of the greenish varieties showed lower concentrations of silica and total alkalis and a relative enrichment of iron and calcium, with SiO2 (<62,74%), Na2O+K2O (<11,8%), (<18,35%), Fe2O3total (>2,87%) and CaO (>0,85%). Multielement diagrams showed that all the samples present negative anomalies for Sr and Ti and that the alkali feldspars of the greyish varieties usually have negative anomalies of Ba, while alkali feldspars of the greenish varieties have positive anomalies of this element. The REE distribution pattern shows that ?LREE concentrations range from 76.2 to 276.6 ppm and that ?HREE are less than 20 ppm. The (La/Yb)N ratio varies from 4.87 to 18.30. Syenites of the greenish varieties present strong positive anomalies of Eu (Eu/Eu* values ranging between 0.28 and 3.66), (La/Sm)N ratio values varying from 5.47 to 7.49 and (Gd/Yb)N ratio values ranging from 0.53 to 1.67, which indicates a strong fractionation of LREE over HREE. On the other hand, the greyish varieties show a strong negative anomaly of Eu (Eu/Eu* values ranging between 0.20 and 0.46), (La/Sm)N ratio values varying from 6.90 to 8.06 and (Gd/Yb)N ratio values ranging from 0.98 to 1.60. These results point out that the alkali feldspars were likely formed during distinct magmatic and postmagmatic events, under different temperature conditions and probably with the interaction of different fluids. In this way, the syenites of the greenish varieties would be the most primitive rocks while those of the greyish varieties would represent the late-magmatic stages of the evolutionary history of these rocks.