Petrografia e química mineral do metacarbonatito Picada dos Tocos, terreno São Gabriel, RS

Abstract

O Metacarbonatito Picada dos Tocos, localizado em Caçapava do Sul, RS, representa um corpo carbonatítico deformado e recristalizado, cuja evolução registra a interação entre processos magmáticos, metassomáticos e metamórficos. O estudo integra petrografia, química mineral (EPMA), difração de raios-X, espectroscopia FT-IR e Raman para caracterizar a paragênese mineral, a distribuição e o comportamento dos elementos terras raras (ETR). A rocha apresenta uma assembleia magmática composta predominantemente por calcita, fluorapatita, flogopita, tremolita e pirocloro, sobre a qual ocorreram eventos tardimagmáticos, metamórficos de fácies anfibolito inferior e supergênicos. Texturalmente, a apatita primária ocorre como cristais subédricos a euédricos, frequentemente corroídos e arredondados, enquanto a apatita tardimagmática é anédrica e contém inclusões de calcita e minerais opacos. A monazita ocorre nas bordas da apatita primária, evidenciando substituição parcial da fase magmática. O pirocloro ocorre em três variedades composicionais, com enriquecimento progressivo em Th e Ti. A dolomita ocorre subordinadamente (<2%). A assembleia metamórfica, composta por clorita e talco, registra o metamorfismo em condições de 450-500 °C. A integração dos dados permite distinguir quatro estágios evolutivos: (I) magmático (~603 Ma), (II) tardimagmático, (III) metamórfico (~571 Ma) e (IV) supergênico. O modelo proposto sugere que o enriquecimento em ETR ocorreu dominantemente durante o estágio tardimagmático, com remobilização dos ETR da apatita para a monazita e bastnäsita.

The Picada dos Tocos Metacarbonatite, located in Caçapava do Sul, Rio Grande do Sul, represents a deformed and recrystallized carbonatitic body whose evolution records the interplay between magmatic, metasomatic, and metamorphic processes. This study integrates petrography, mineral chemistry (EPMA), X-ray diffraction, FT-IR and Raman spectroscopy to characterize the mineral paragenesis and the distribution and behavior of rare earth elements (REE). The rock displays a magmatic assemblage composed predominantly of calcite, fluorapatite, phlogopite, tremolite, and pyrochlore, subsequently affected by late-magmatic, lower amphibolite-facies metamorphic, and supergene events. Texturally, primary apatite occurs as subhedral to euhedral crystals, commonly corroded and rounded, whereas late-magmatic apatite is anhedral and hosts inclusions of calcite and opaque minerals. Monazite occurs along the rims of primary apatite, evidencing partial replacement of the magmatic phase. Pyrochlore occurs in three compositional varieties, with progressive enrichment in Th and Ti. Dolomite is subordinate (<2%). The metamorphic assemblage, composed of chlorite and talc, records metamorphic conditions of 450-500 °C. Integration of all datasets allows the distinction of four evolutionary stages: (I) magmatic (~603 Ma), (II) late-magmatic, (III) metamorphic (~571 Ma), and (IV) supergene. The proposed model suggests that REE enrichment occurred predominantly during the late-magmatic stage, with remobilization of REE from apatite to monazite and bastnäsite.