Contexto geológico e petrologia das rochas metaultramáficas de Alpinopolis, MG

As rochas metaultramáficas que ocorrem a sul e sudoeste de Alpinópolis, no sudoeste de Minas Gerais, constituem corpos de tamanho variado, embutidos em terrenos ortognáissicos / graníticos. Destes corpos, dois se destacam pelo porte: o maior, de Casca D\'Anta, a sul de Alpinópolis, com cerca de 5 km² de superfície exposta, e o da Fazenda Gordura, a oeste, com aproximadamente 2 km² de área estimada. Corpos menores, de algumas centenas de m² se distribuem como satélites ao redor do corpo maior; algo mais afastado, ocorrem lentes e bandas ultramáficas centi-a decimétricas dispersas, inclusas nos ortognaisses. Nos corpos maiores, as rochas metaultramáficas são acompanhadas, em proporção subordinada, por anfibolitos diversos, granada micaxistos (às vezes com estaurolita), formações ferríferas bandadas (BIF) e metacherts. O conjunto dos terrenos ortognáissicos/ graníticos e dos corpos ultramáficos intercalados é interpretado como um domínio tipo granito-greenstone intensamente modificado no Proterozóico Médio ou Inferior por episódios tectono-termais sucessivos, e representaria o componente mais antigo, do Arqueano ou Proterozóico Inferior, do Complexo Campos Gerais. A norte, este domínio é discordantemente recoberto pela seqüência metassedimentar psamo-pelítica alóctone do Grupo Araxá-Canastra, do Proterozóico Médio, através de uma extensa superfície de cisalhamento de baixo ângulo. Nos terrenos ortognáissicos/graníticos predominam termos tonalíticos/granodioríticos; biotita ortognaisses tonalíticos cinza porfiróides (tipo Serra do Dondó) constituem núcleos melhor preservados em meio à suíte de ortognaisses granodioríticos, laminados/bandados, protomiloníticos a miloníticos e parcialmente remobilizados, dos quais seriam os antecessores. Outros tipos petrográficos presentes nestes terrenos seriam os ortognaisses tonalíticos cinza esverdeados, não porfiróides, homogêneos (tipo Fazenda das Almas), granitóides e gnaisses graníticos vários, migmatitos e corpos de granitóides hololeucocráticos pegmatóides a micro-graníticos de dimensões reduzidas e colocação tardi/pós-tectônica. A estruturação destes terrenos é fortemente linear, marcada por uma intensa foliação de cisalhamento de alto ângulo, de direção WNW/ESE; a feição mega-estrutural mais conspícua, representada por um forte alinhamento de relevo de traçado sinuoso, definido pelas encostas sul, mais íngremes, das Serras do Quilombo e do Dondó, seria uma falha transcorrente sinistral que parasita as direções estruturais mais antigas, estabelecidas no decorrer do cisalhamento dúctil do alto ângulo. Nos corpos ultramáficos predominam amplamente variedades de clorita-tremolita xistos e fels, com a assembléia mineralógica fundamental constituída de anfibólio tremolítico e clorita magnesiana, tipo pennina/clinocloro, em proporções variáveis, além de ilmenita e magnetita por acessórios onipresentes, e anfibólio antofilítico, olivina (frequentemente sepentinizada), ortopiroxênio (às vezes talcificado) e espinélio por acessórios ocasionais mais característicos. Os outros litotipos ultramáficos, presentes em proporção mais modesta, são clorita serpentinitos (com amplo predomínio de serpentina tipo antigorita, e às vezes com pseudomorfos de texturas grânulosas: ortocumuláticas?) e serpentina xistos, metapiroxenitos, talco e serpentina-talco xistos carbonáticos. A presença de ocasionais texturas spinfex reliquiares nos clorita-tremolita xistos e fels e de formações ferríferas bandadas e metacherts associados sugerem que estas rochas sejam metakomatiítos, e os corpos ultramáficos restos desmembrados de uma seqüência vulcano-sedimentar tipo greenstone belt com predomínio de termos komatiíticos. Anfibolitos grano-nematoblásticos finos, concordantemente intercalados às rochas metaultramáficas, corresponderiam a metavulcânicas básicas, enquanto anfibolitos ) blastoporfiróides, em corpos alongados discordantes da foliação principal, seriam diques de colocação posterior, presentes também nos terrenos ortognáissicos ao redor. A estruturação interna dos corpos ultramáficos, parcialmente discordante da forte estruturação linear dos terrenos ortognáissicos, é marcada por uma foliação de cisalhamento sinuosa, anastomosada, que envolve núcleos lenticulares de rocha maciça ou menos intensamente foliada portadores das texturas ígneas reliquiares, e dobrada segundo um padrão sanfonado que, em escala mesoscópica, se manifesta através de dobras em chevron. São praticamente inexistentes evidências do empilhamento original do pacote vulcano-sedimentar, e não foram encontrados vestígios do embasamento sobre o qual teria originalmente se depositado. Os contatos com as rochas ortognáissicas ao redor são predominantemente tectônicos, com desenvolvimento de foliação milionítica de ambos os lados, e exibem freqüentemente um aspecto alternado/intercalado, condicionado pela infiltração de material granítico ao longo dos planos de cisalhamento. Contatos intrusivos verificam-se apenas com os corpos pegmatóides e micrograníticos, tardi/pós-deformacionais. Treze amostras de variedades de clorita-tremolita xistos e fels, a maioria com textura spinifex reliquiar, foram selecionadas para análise química. Os resultados indicam que, apesar das modificações sofridas no seu quimismo, há vestígios de um padrão geoquímico supostamente original da suíte komatiítica, que seria comparável ao padrão de komatiítos empobrecidos em alumínio, tipo ADK (aluminium depleted komatiites - Nesbit et al. 1979), similar ao de Barberton, África do Sul, e Pilbara, Austrália Ocidental. Duas amostras de anfibolitos tidos como derivados de metavulcânicas básicas ) intercaladas às rochas ultramáficas forneceram composições toleíticas magnesianas. O metamorfismo das rochas ultramáficas desenvolveu-se de maneira policíclica, sob condições que variaram significativamente no tempo e no espaço, acompanhando um regime de deformações heterogêneo e recorrente. A evolução metamórfica encontra-se mais claramente registrada nas variedades de clorita-tremolita xistos e fels: as transformações que acompanham o metamorfismo progressivo nestas rochas são melhor modeladas, tentativamente, através da variação composicional da clorita magnesiana, que enriquece em alumínio com o incremento do grau metamórfico, e da reação de quebra da clorita final saturada em alumínio: Mg - clorita \'seta\' forsterita + ensatita + espinélio + H \'ind. 2 \'O ( Jenkins e Chernosky 1986). . Nos clorita-tremolita xistos com nódoas serpentínicas e com textura spinifex reliquiar do interior do corpo ultramáfico maior, microporfiroblastos de anfibólio antofilítico e porfiroblastos serpentinizados de olivina, estes últimos mimetizando inclusive o traçado da textura spinifex reliquiar, ocorrem nitidamente associados aos domínios com clorita, e seriam originados pelo componente magnesiano em excesso liberado pela clorita quando do seu enriquecimento em alumínio. A reação de quebra da clorita estaria registrada nos (clorita-) tremolina fels com nódoas pluriminerálicas de olivina + ortopiroxênio e com espinélio dos corpos menores que circundam o corpo ultramáfico maior. As condições metamórficas de pico teriam sido de fácies anfibolito médio a superior (temperaturas máximas estimadas em torno de 650-700°C, considerando pressões da ordem de 3-5 kb). Transformações retrometamórficas mais em evidência são a exsolução de um componente cummingtoníco nos anfibólios tremolíticos, a reconstituição parcial da clorita e o desenvolvimento de anfibólio antofilítico sobre o ortopiroxênio nas rochas com olivina, ortopiroxênio e espinélio, a recristalização de anfibólio tremolítico e clorita nas zonas de charneira das dobras ) em chevron, e a serpentinização da olivina e talcificação do ortopiroxênio e do anfibólio antofilítico. Talcificação é um fenômeno freqüente ao longo das superfícies de cisalhamento internas, enquanto serpentinização acompanha a milonitização de borda dos corpos ultramáficos, dando origem aos serpentina xistos manchados, com aspecto de \"pele de cobra\".The metaultramafic rocks which occur to the south and southwest of Alpinópolis town, in southwestern Minas Gerais state, Brazil, build up bodies of variable size inlaid in ortho-gneissic/granitic terrains. Two of these bodies stand out by their size: the largest, of casca D\'Anta, to the south of Alpinópolis, with about 5 km² of exposed surface, and the other one, of Fazenda Gordura, to the west, with an estimated surface of approximately 2 km². Smaller bodies of some hundreds of m² are distributed as satellites around the largest_body; somewhat further off, centimetric to decimetric ultramafic lenses and bands occur scattered, included in the orthogneisses. In the rarger bodies, the ultramafic rocks are followed, in lesser quantities, by various types of amphibolites, garnet micaschists (sometimes with staurolite) , banded iron formations (BIF) and metacherts. The orthogneissic/granitic ensemble with the inlaid ultramafic bodies is considered to be a \'granite-greenstone\' type domain intensively modified during the Lower to Middle Proterozoic by successive tectono-thermal events, and would thus represent the oldest component, of Archean or Lower Proterozoic age, of the Campos Gerais Complex. To the north, this domain is discordantly overlain by the allochtonous, psamo-pelitic metasedimentary sequence of the Araxá-canastra Group, of Middle proterozoic age, through a low-angle shear surface. In the orthogneissic/granitic terrains tonalitic/granodioriti- components predominate: grey, porphyroid tonalitic biotite orthogneisses (serra do Dondó type) occur as better preserved nuclei in a suite of laminated/banded, protomylonitic to mylonitic, partially remobilized granodioritic gneisses, of which they would be the foregoers. Other rock types that occur in these terrains are grey-green, non-porphyroid, homogeneous-looking tonalitic orthogneisses (Fazenda das Almas type) , various kinds of granitoids and granitic gneisses, migmatites, and lesser bodies of hololeucocratic, pegmatoid to aplitic granites post-tectonic of tardi-to post-tectonic emplacement. The structural framework of these terrains is strongly linear, characteri zed, by a high-angle shear foliation of WNW/ESE direction the most proeminent mega-structural feature, a strong, sinuous alignament defined by the steeper, southern slopes of the Serra do Quilombo and Serra do Dondó, would be a sinistral transcurrent fault which follows the older structural directions established during the high-angle heterogeneous ductile shearing. In the ultramafic bodies, varieties of chlorite tremolite schists and fels predominate by large, with a fundanental mineralogical assembly made up a tremolitic amphibole and a magnesium-chlorite, of pennine/clinochlore type, in variable proportions, with magnetite and ilmenite as ubiquitous accessories. Anthophyllitic amphibole, olivine, orthopyroxene and spinel, as well as serpentine and talc can eventually occur as accessories or lesser constituents. The other ultramafic rocks , which occur in more discreet proportions, are chlorite, serpentinites (with antigorite as main serpentine variety, and with remnants of a granulose/orthocumulatic (?) pseudomorphic texture) and serpentine schists, metapyroxenites, talc schists and carbonatic serpentine-talc schists. The presence of occasional relict spinifex textures in the chlorite-tremolite fels and schists and the occurrence of intercalated banded iron formations suggest that these rocks are metakomatiites, and the ultramafic bodies the remnants of a dismenbered. \'greenstone belt\', type volca no-sedimentary sequence in which konatiiti-c components predominate. Fine-grained, grano-nematoblastic amphibolites concordantly intercalated with the ultramafic rocks would correspond to lesser metavolcanics, whilst elongated bodies of blasto-porphyroid amphibolites discordant to the main foliation in the ultramafic bodies would be basic dykes of later emplacement, to be found. also in the orthogneissic terrains. The internal structural framework of the ultramafic bodies partly discordant from the strong linear structural framework of the orthogneissic terrains around, is defined by a sinuous and anastomosed shear foliation which envelopes lenticular nuclei of massive or less foliated rocks with relict igneous textures, folded in an, \"accordion-like\" pattern that produces chevron-type folds on a mesoscopic scale. There is very little or practically no evidence concerning the original piling-up of the volcano-sedimentary sequence, and no signs whatsoever of the basement over which this sequence would have been originally laid down were found. The contacts with the orthogneissic rocks around are predominantly tectonic, with mylonitic foliation developed on both sides, and frequently exhibit an alternated/intercalated aspect due to the infiltration of granitic material a-long the shear planes. Thirteen samples of chlorite-tremolite schist and fels varieties, most of them with relict spinifex textures, were selected for chemical analysis. The reasults show that, although there were changes in their chemistry, they preserve evidences of an original geochemical pattern for the komatiitic suite, which would be comparable to that of ADK - \"aluminiun depleted komatiites (Nesbitt et al. 1979) like those of Barberton, South Africa, and Pilbara, Western Australia. Two amphibolite samples considered to be basic metavolcanics intercalated to the ultramafic rocks furnished magnesian tholeitic compositions. The metamorphisrn of the ultramafic rocks developed in a policyclic manner, under conditions which varied significantly in the and space, accompannied by a heterogeneous and recurrent deformational regime. Their metarmorphic evolution is more clearly recorded in the chlorite-tremolite schist and fels varieties: the changes due to progressive metamorphism in these rocks are better understood, tentatively, through the aluminium content increase of the magnesium-chlorite following the metamorphic grade rises, and through the breaking-down of the final, aluminium-saturated chlorite according to the reaction: Mg-chlorite = forsterite + enstatite + spinel + \'H IND.2\'O (Jenkins and Chernosky 1986). In the chlorite-tremolite schists and fels with serpentinite spots and reliquiar spinifex textures found in the inner portions of the largest ultramafic body, anthophyllitic amphibole microporphyro blasts, and serpentinised olivine porphiroblasts, these last ones neatly mimetizing the contours of the relict spinifex textures, are clearly related to the chloritic domains, and are considered to be brought about by the excess magnesian component released by the chlorite during its aluminium enrichment. The breaking- down of chlorite saturated in aluminium would be recorded in the chlorite-) tremolite fels with olivine/orthopyroxene bearing plurimineralic spots and green spinel, which occur in the smaller ultramafic bodies enclosed in the orthogneissic rocks around the largest one. Peak metamorphic conditions would have been of middle to up per amphibolite facies (maximum temperatures estimated around 650-700°C, for pressures about 3-5 kb). The commonest retrometamorphic features to be found would be the exsolution of a cumming tonitic component in the tremolitic amphiboles, the partial recomposition of chlorite and the development of a new anthophyllitic amphibole over orthopyroxene in the rocks with olivine, orthopyroxene and spinel, the recrystallization of tremolitic amphibole and chlorite in the hinge-zones of the chevron folds, and the serpentinisation of olivine and talcification of orthopyroxene and and anthophyllitic amphibole. Talcification occurs commonly along the internal shear surfaces, whilst serpentinisation characterizes the border mylonites , giving rise to the spotted \"snake-skin\" - like serpentinites