Geotermometria da clorita no Lineamento de Ibaré (RS)

Abstract

O uso da clorita como geotermômetro de eventos de baixa temperatura vem recebendo novas abordagens, as quais buscam tornar esta ferramenta mais próxima da temperatura real do evento em que se associam a formação destes minerais. O Lineamento de Ibaré, uma importante zona de cisalhamento do estado do Rio Grande do Sul, afeta os gnaisses do Complexo Granulítico Santa Maria Chico constituídos por protólitos de composição diorítica/granodiorítica supostamente oriundos da raiz de um arco vulcânico. A zona de cisalhamento reativou estes bandamentos gnáissicos gerando estruturas que possibilitaram a percolação de fluidos hidrotermais propiciando intensa cloritização destas litologias. Este evento retrometamórfico da fácies xisto verde gerou uma paragênese hidrotermal típica da alteração propilítica, com presença de epidoto + albita + clorita + mica branca + carbonato + quartzo característico de pressões muito baixas (< 0,2 GPa) e temperaturas entre 250 °C e 500 °C, em condições físicas equivalentes a da fácies albita-epidoto hornfels. As cloritas associadas a este evento possuem duas fases: cloritas neoformadas classificadas como clinocloro ferro-aluminoso e cloritas que provêm da recristalização da biotita classificadas como ferro clinocloro, ambas trioctaédricas de politipo IIb. Tais cloritas possuem baixa participação de K, Ca, Na e interestratificados em sua composição, além de ocorrerem de maneira que podem ser separadas dos demais silicatos, permitindo a medição do seu conteúdo de Fe2+ e Fe3+. Dentro desta perspectiva, as cloritas geradas no Lineamento de Ibaré são compatíveis com as novas abordagens de geotermometria da clorita. A medição quantitativa de suas composições químicas, aplicadas segundo o geotermômetro clorita de Inoue-2010, permitiram chegar à temperatura média de formação das cloritas de substituição em 268 °C e das cloritas neoformadas em 399 °C. Estas temperaturas obtidas pelos geotermômetros são compatíveis com o politipo destas cloritas assim como com as texturas e o intervalo de temperatura encontrado para os minerais em paragênese com as mesmas. Esta nova abordagem de geotermometria da clorita aplicada às cloritas do Lineamento de Ibaré apresentou valores consistentes de temperatura sugerindo que o evento hidrotermal na área iniciou-se a temperaturas mais elevadas (próximo a 399 °C) e flutuou até temperaturas mais baixas (268 °C), podendo indicar também uma importante participação de fluidos ricos em CO2, estabilizando o clinocloro ferro-aluminoso em temperaturas mais elevadas.

The use of chlorite as a geothermometer applied to low temperatures geological processes has been receiving new approaches, which seek to make this tool closer to the actual temperature of the event in which the formation of these minerals is associated. The Ibaré Lineament, a major structure associated to a shear zone in the west sector of Rio Grande do Sul Shield area, affects the gneisses of the Santa Maria Chico Granulite Complex, that are constituted by protoliths of a diorite/granodioritic composition supposedly originating from the root of a volcanic arc. The shear zone reactivated these gneissic banding, generating structures that allowed the percolation of hydrothermal fluids allowing an intense chloritization of these lithologies. This retrometamorphic event in the greenschist facies promoted a typical hydrothermal paragenesis of propilitic alteration with epidote + albite + white mica + chlorite + carbonate + quartz indicative of low pressures metamorphism (< 0.2 GPa) and temperatures between 250°C and 500°C, physical conditions equivalent to those found in albite-epidote hornfels facies. The chlorites associated to this event have two modes of occurrences: neoformed chlorites identified as aluminous-iron clinochlore and replacement chlorite related to biotite transformation represented by iron clinochlore, both are trioctahedral and IIb polytype. Said chlorites have a low participation of K, Ca, Na and interlayer compounds in their composition, besides occurring in a way that can be separated from the other silicates, allowing the measurement of their Fe2+ and Fe3+ content. From this perspective, the chlorites generated in the Ibaré Lineament are compatible with the new chlorite geothermometry approaches. The quantitative measurement of its chemical compositions, applied according to the Inoue-2010 chlorite geothermometer, allowed to reach the average temperature of formation of the replacement chlorites at 268 °C and of the neoformed chlorites at 399 °C. The temperatures obtained by the geothermometers are compatible with the polytype of these chlorites as well as with the textures and the temperature range found for the minerals in paragenesis with them. This new approach of chlorite geothermometry applied to chlorites of the Ibaré Lineament presented consistent temperature values suggesting that the hydrothermal event in the area started at higher temperatures (near 399 °C) and fluctuated to lower temperatures (268 °C), which may also indicate an important participation of CO2-rich fluids, stabilizing the aluminous-iron clinochlore at higher temperatures.