1. INTRODUÇÃO · Fátima Roberto Chaúque , Dpto de Mineralogia e Geotectônica, Instituto de...

Estudo geocronolgico, litogeoqumico e de geoqumica isotpica de alguns carbonatitos e rochas alcalinas de Moambique

Ftima Roberto Chaque , Dpto de Mineralogia e Geotectnica, Instituto de Geocincias-USP, 2008

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1. INTRODUO

1.1. CONSIDERAES PRELIMINARES

Carbonatitos so definidos como rochas gneas contendo mais de 50% de minerais

carbonticos. So comuns em complexos de origem magmtica associados com rochas

alcalinas. A designao rocha alcalina, em termos de composio qumica, inclui vrias

sries ou associaes variando de saturadas a subsaturadas, predominantemente bsicas at

largamente cidas, e de sdicas a potssicas. So caracterizadas pela presenca de

feldspatides e/ou piroxnios e anfiblios alcalinos. Rochas associadas so, portanto, sienitos

nefelnicos (fonolitos) e ijolitos (nefelinitos), basanitos e rochas gabricas com feldspatides,

sienitos peralcalinos (isto , contendo piroxnio e/ou anfiblios alcalinos), quartzo sienitos e

alcali-granitos, juntamente com traquitos peralcalinos, comenditos e pantelleritos. Fenitos

tambm so incluidos por causa da sua relao ntima com rochas alcalinas e carbonatitos,

assim como certas rochas ultramficas e melilitos, incluindo alnitos e melilitolitos (Woolley,

2001).

O continente africano o mais afetado, no apenas em nmero mas em rea total exposta de

carbonatitos e rochas associadas. Das cerca de 450 ocorrncias de carbonatitos conhecidos em

todo mundo, 40% esto localizados na frica (Woolley & Kempe, 1989). Henrich (1966) e

Woolley(2001) fizeram uma descrio sumria de 170 carbonatitos africanos, dos quais 70%

esto concentrados no sul da frica. Das 272 localidades de rochas alcalinas, incluindo

carbonatitos, descritas por Woolley (2001), apenas cerca de 35% foram datadas, com idade

predominante do Cretceo. Muito raramente aparecem idades maiores do que 2000 Ma.

Embora a grande diversidade de rochas alcalinas, com sua mineralogia extica, bem como

sua relao com as estruturas regionais, particularmente riftes, tenham atrado, ao longo dos

anos, o interesse de pesquisadores, principalmente dos petrlogos, poucos progressos foram

feitos desde cerca de sessenta anos atrs para a formulao de uma petrognese compreensiva

destas rochas (Woolley, 2001). Como as variedades alcalinas tm as mais extremas

composies de todas as rochas gneas, a compreenso da sua gnese importante para

entender os processos magmticos e sua evouo. So ainda escassos estudos realizados sobre

a petrognese de rochas alcalinas e carbonatitos do sul da frica. Contudo, dados isotpicos

de estrncio (Sr) e neodmio (Nd), compilados das publicaes disponveis de alguns



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carbonatitos e rochas alcalinas mesozicas a recentes, exibem uma excelente correlao

negativa num diagrama Sr vs Nd, o que sugere uma mistura de duas fontes mantlicas, uma empobrecida e outra enriquecida em elementos litoflicos de ons grandes.

1.2. OBJETIVOS

A opo desse estudo de carbonatitos e rochas afins de Moambique deveu-se,

principalmente, sua importncia no contexto geolgico/geotectnico, visto que sua

distribuio espacial evidencia uma estreita ligao com o Sistema de Rifte da frica

Oriental. Os carbonatitos, pela sua natureza, so rochas bastante restritas, quase que

negligveis volumetricamente, quando comparadas com outros tipos de rochas magmticas.

Contudo, o seu potencial econmico torna-os muito mais valiosos. Alm de serem a principal

fonte de REEs (elementos das terras raras) ocorrem normalmente associados a mineralizaes

de fsforo, cobre, zirco, nibio, titnio, vermiculita, magnetita/hematita, e outros.

Pela carncia de estudos geolgicos que caracteriza todo territrio moambicano, um trabalho

de reconhecimento voltado para estas rochas especiais torna-se contribuio bastante

significativa. Dessa forma, foi estabelecida como prioridade para o presente trabalho a

caracterizao do magmatismo alcalino mesozico de Moambique, mesmo que muito

preliminar, atravs de anlises petrogrficas, litogeoqumicas e de qumica mineral, para

algumas amostras representativas. Alm disso, determinaes radiomtricas K-Ar, e anlises

isotpicas de Sr e Nd, foram planejadas para uma tentativa de enquadramento geotectnico, e

para obter uma viso preliminar a respeito das possveis fontes mantlicas das rochas

estudadas.



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2. METODOLOGIA

2.1. Obteno de amostras

So diversas as ocorrncias j identificadas de carbonatitos e rochas afins em Moambique,

que distribuem-se em diversas partes da regio centro-norte do pas. Os estudos apresentados

neste trabalho, que incluem aspectos petrolgicos, geocronolgicos, de geoqumica isotpica

e de litogeoqumica, constituem apenas um conjunto de informaes preliminar, de

reconhencimento. Com o intuito de se alcanar algumas informaes significativas a respeito

destas rochas, foi feito o levantamento de um total de 18 amostras, com o apoio de diversas

instituies moambicanas. Foi selecionada pelo menos uma amostra representativa por

ocorrncia conhecida e portanto no houve realizao de trabalhos de campo.

As amostras recebidas das diferentes organizaes moambicanas foram as seguintes:

1. Departamento de Geologia Econmica (DGE) da Direo Nacional de Geologia

(DNG), pertecente ao MIREM:

(i) equipe da Seo de Minerais Industriais (SMI), supervisada por Carlos Dinis, em

2005 (amostras 12FR e 13FR);

(ii) equipe da Seo de Geoqumica (SG), orientada por dr. Vicente Manjate, em 2005

(amostras 01/05, 02/05, 03/05, 04/05 e 05/05);

(iii) equipe da SMI, em 2007 coordenada por dr. Carlitos Almeida (amostras 1FR,

Ch2FR, 3FR, 6FR);

2. Direo Provincial dos Recursos Minerais de Tete (DIPREMT), em 2006, com o

financiamento da DNG, proporcionou o deslocamento de uma equipe para coleta de

amostras em dois complexos locais, (amostras 010/06 e SA/06);

3. Empresa Gondwana, atravs do dr. Reinaldo Matchola, ofereceu duas amostras do

macio do Muande (Muande1, Muande 2 e Muande 3); e

4. UniversidadeUniversidade Eduardo Mondlane (UEM), atravs do Departamento de

Geologia, em coordenao com o Dr. Daud Aliace Jamal, ento director do curso e co-

orientador do projeto, tambm deu a sua maior contribuio (amostras 5488 e 5489).



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de salientar que diversas recomendaes sobre os requistos bsicos importantes para a

escolha das amostras foram feitas, como por exemplo o tamanho (cerca de 2 Kg por amostra),

o baixo grau aparente de alterao e outras caractersticas. Contudo algumas das amostras

escolhidas no se mostraram adequadas, especialmente as provenientes de arquivos muito

antigos, ou do Museu do Departamento de Geologia da UEM. A relao das amostras

estudadas este trabalho est indicada na tabela 2.1.

2.2. Preparao das amostras

A preparao de lminas e pulverizao das amostras de carbonatitos para anlises qumicas e

isotpicas foram realizadas no laboratrio do Centro Mineral Sul-Leste Africano (SEAMIC),

sedeado em Dar-es-Salaam, Tanzania. A triturao fez-se em Jaw crusher, Roll crusher e

almofariz de gata.

A preparao das amostras de sienitos foi feita nos laboratrios do Centro de Pesquisas

Geocronolgicas do Instituto de Geocincias da Universidade de So Paulo (CPGeo), e do

Departamento de Mineralogia e Geotecnica do mesmo instituto (GMG). No laboratrio de

preparao de GMG fez-se a confeo de lminas e no do CPGeo a separao dos minerais de

interesse, tais como anfiblios, piroxnios e biotita. Os minerais foram separados por

granulometria, preferencialmente 35-60 mesh. O procedimento constou das seguintes etapas:

i) triturao e peneiramento da amostra segundo a granulometria desejada; ii) Lavagem das

fraces, com gua corrente, rinsagem com lcool e lmpada; iii) separao magntica

(atravs de separador magntico Frantz); iv) separao de anfiblios e biotita por diferena de

densidade utilizando lquidos densos (bromofrmio).

Tabela 2.1- Relao de amostras e entidade fornecedora * Amostras disponveis, no utilizadas por causa de seu estado de alterao visvel

Rocha Localidade Amostra Origem Xiluvo 01/05*; 02/05*; 03/05*; 04/05 e 05/05 DNG Muambe 010/06 DIPREMT Carbonatito Muande 1FR; Md1*; Md2* e Md3* DNG e Gondwana Fema 3FR DNG Rio Mufa 6FR DNG Evate 12FR DNG Mrmore Chdu Ch2FR DNG Salambidua SA/06 DIPREMT Sienito Tumbine 5488 e 5489 UEM Chiperone 13FR DNG



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2.3. Petrografia

Com base nos estudos petrogrficos do total de dezoito sees delgadas das amostras

disponveis, apenas doze foram selecionadas para as diferentes anlises (ver tabela 2.1). O

critrio de seleo incluiu a excluso de amostras muito alteradas, e a escolha de minerais

especiais de interesse analtico. Um posterior estudo minucioso para classificao petrogrfica

dos carbonatitos contou com o auxlio de qumica de rochas e de microssonda, visto ser

impraticvel a identificao microscpica dos carbonatos.

O exame microscpico foi feito num microscpio marca Olympus, modelo BX40, com campo

visual entre 10 e 0,49 mm e aumento mximo de 40x. As feies mineralgicas e texturais

principais foram fotomicrografadas por meio de conjunto fotogrfico marca Olympus, modelo

C5050 acoplado ao microscpio.

2.4. Qumica mineral

As anlises qumicas das principais fases minerais foram realizadas no laboratrio de

microssonda do GMG. Utilizou-se instrumental JEOL modelo JXA-8600S equipado com

cinco espectrmetros dispersivos (1, PET; 2, LiF; 3, LiF; 4, TAP; 5, PET). As correes para

os fatores de efeito de matriz se processaram atravs do sistema TRACOR de automao da

microssonda. As condies analticas utilizadas foram: 15 kV para potencial de acelerao; 10

nA para corrente do feixe electrnico e dimetro do feixe 10 m. Os tempos mximos de

integrao das contagens de pulsos nos contadores foram de 10 para Ca e Si, 20 para Mg,

30 para Fe e Mn e 50 para Ba e Sr. Os padres empregados foram: wollastonita (Si),

fluoreto de brio (Ba), celestita (Sr), calcita (Ca), hematita (Fe), rodocrosita (Mn) e periclsio

(Mg).

O estudo visou classificar as principais fases minerais, indistintas ao microscpio, como foi o

caso dos carbonatos dos carbonatitos, bem como de piroxnios, anfiblios e micas em

sienitos. Foram analisados tambm, em carbonatitos, apatita e fluorcarbonatos de terras raras,

estes ltimos identificados apenas na amostra de Xiluvo (05/05). Quase todas as anlises

foram quantitativas, por disperso de comprimento de onda (WDS). Em poucos casos de

minerais considerados especiais, tais como fluorcarbonatos de terras raras, monazita e outros,



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efetuaram-se anlises qualitativas a semi-quantitativas, por meio de disperso de energia

(EDS).

2.5. Qumica isotpica Sr e Nd

Todas as anlises isotpicas foram realizadas no CPGeo. A separao de Sr e Nd foi obtida

pela tcnica convencional de troca catinica em colunas de resina AG50WX8 para o Sr e

AG50WX8 e LN para o Nd aps dissoluo com Hf-HNO-HCl. As razes isotpicas 87Sr/86Sr

e 143Nd/144Nd foram determinadas por espectrometria de massa de fonte slida, num sistema

de ultra-alto vcuo, de 10-8 mbar, e 10 KV de voltagem de acelerao, com filamentos de Ta e

Ta-Re e tenses de 8000 V e 10 000 V para Sr e Nd respectivamente. O erro mximo (2) foi

de 0.003% para Nd e 0.01% para Sr. As razes 87Sr/86Sr foram normalizadas para 87Sr/86Sr =

0.1194 enquanto que as razes 143Nd/144Nd foram normalizadas para 143Nd/144Nd = 0.72190.

Os padres usados para as razes 87Sr/86Sr e 143Nd/144Nd foram de M3S-987 e LA-Jolla

respectivamente.

2.6. Geocronologia K-Ar

Argnio foi extraido de piroxnios, anfiblios e biotitas por fuso a 1100oC numa linha de

extrao de ultra-alto vcuo, a uma presso de cerca de 10-8 torr e purificado por reao

sequencial com cobre (a 450oC) + zelita e com titnio ( a 800oC). Um traador 38Ar

praticamente puro foi adicionado, e composio isotpica e concentrao de 40Ar foram

determinadas num espectrmetro de massa de fonte gasosa tipo Reynolds, com coletor

adaptado faraday, e com o potencial de acelerao de 1700 V. O padro usado foi biotita SJ-1

de uso interno no laboratrio do CPGeo.

O potssio foi analisado, para os mesmos concentrados, pelo fotmetro de chama modelo

B462 (Micronal), com preciso de 0.01 ppm, a partir de uma alquota de amostra dissolvida

em HF + H2SO4. No perodo em que foram feitas as anlises de K, os brancos do laboratrio

mostraram-se adequados, normalmente menores do que 0.01 ppm.



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2.7. Qumica de rochas

As anlises em rocha total dos elementos maiores, traos e terras raras (ETR) foram efetuadas

no laboratrio qumico do GMG. As determinaes dos elementos maiores e de alguns

elementos-trao foram efetuadas atravs de espectrmetro de fluorescncia de raios X, marca

Phillips, modelo PW 2400, com tubo de rhdio. Foram usadas tcnicas complementares com

pastilha de p prensado (PPP), e com pastilha fundida (FGD). Os limites de deteo (LD)

variam para cada elemento, geralmente abaixo de 10 ppm para elementos-trao, e a perda ao

fogo determinada por diferena de peso. Para as duas tcnicas foi usado o mesmo padro,

CAL-S, cujos valores obtidos, recomendados e LD constam de Mori et al (1999). Os

procedimentos analticos detalhados, as condies instrumentais e as correes usados nas

tcnicas PPP e FGD tambm podem ser encontrados em Mori et al. (1999).

Anlises de ETR foram efetuadas pela tcnica Inductively Coupled Plasma-Mass

Spectrometry (ICP-MS), no instrumento modelo ELAN 6100 DRC (Dynamic Reaction Cell),

obedecendo procedimentos recomendados em Navarro et al. (2008) e suas referncias.

Solues foram preparadas usando mtodo de decomposio baseada numa mistura de cidos

de ataque (Hf e HCLO4; Hf e HNO3; ou Hf, HCl e HCLO4) em forno de microondas, modelo

MDS-2100. Os padres usados foram JG-3 e JR-1 e as suas concentraes normalizadas para

os condritos esto projetadas no diagrama multielementar da Figura 2.1.

1

10

100

1000

La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

Con

cent

ra

o N

orm

aliz

ada

JG-3 recomendadoJG-3 obtidoJR-1 RecomendadoJR-1 obtido

Figura.2.1. Diagrama multi-elementos de elementos de terras raras para os padres JG-3 e JR-1. Elementos

normalizados segundo os condritos C1 de Sun & McDonough (1989).



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3. CARBONATITOS E ROCHAS ALCALINAS NA FRICA

Aproximadamente metade dos carbonatitos africanos esto, espacialmente, relacionados ao

Sistema de Rifte da frica Oriental, ao passo que outras concentraes importantes em

Angola, Nambia e frica do Sul formam aglomeraes que so colineares com as principais

falhas transformantes do Atlntico Sul (Woolley, 1987) (Figura 3.1). A maioria ocorre em

pequenos complexos circulares tpicos, com intruso central do carbonatito, associada a

rochas alcalinas, compostas principalmente de nefelina e clinopiroxnio mas tambm

contendo quantidades variveis de melilita, granada melonita, perovskita, apatita e opacos.

25

50

25

0

Ramo

NW

do ri

f t

Ram

o N

E do

rif t

Extre

mo

sul

frica do Sul

SW d

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rica

Moa

mbiq

ue

~2200-1750 MA;~1400-1000 MA;~80-60 MA

~750-500 MA;~150-30 MA

~1100-550 MA;~200-90 MA

~750-400 MA

~5-0 MA

Fig.3.1. Mapa esquemtico de localidades alcalinas e carbonatitos no sul da frica (adaptado do Kapustin, 1971

e Bell, 1989).

Em muitos complexos carbonatticos, os tipos de rochas concentricamente arranjados tornam-

se progressivamente pobres em slica em direo ao ncleo, o qual ocupado pelos

carbonatitos; contudo este modelo pode ser pertrubado por mltiplas intruses. Uma sucesso

tpica de tipos de rocha a partir da borda para o ncleo consiste de sienito nefelnico, ijoito e



25

carbonatito, com existncia de diques lamprofricos de alnito ou furchito cortando todas

rochas. Os prprios carbonatitos podem ser concentricamente zonados a partir da mais antiga

zona externa de carbonatito calctico (svito) seguida por uma zona de carbonatito dolomtico

(beforsito) e um ncleo, mais novo, de carbonatito ankeritico e sideritico.

Um carbonatito tpico composto de aproximadamente 75% de carbonatos (calcita, dolomita,

ankerita, siderita), com menor quantidades de clinopiroxnio, flogopita, anfiblios, apatita,

magnetita, olivina, monticellita, perovskita e pirocloro. As rochas circundantes aos complexos

carbonatticos geralmente sofrem intenso metassomatismo sdico. Muitas encaixantes podem

ser alteradas para sienitos com aegerina, designados por fenitos. Zonas de fenitizao

apresentam tipicamente centenas de metros de largura.

Carbonatitos, quando vistos numa distribuio mundial, apresentam vrias idades, e se

encontram dominantemente associados a rifteamento anorognico e separao continental.

Esto registrados tambm em ambientes de ilhas ocenicas tais como Cabo Verde (Bowden,

1985).

Na frica, os carbonatitos demosntram todos os modelos principais de colocao de rochas

subvulcnicas, incluindo lavas e depsitos piroclsticos. Os mais antigos so do pr-

Cambriano Superior (Bowden, 1985). Estes so seguidos por carbonatitos e intruses

associadas (Ilha de Chilwa, Malawi; Monte Panda, Tanzania) pr-datando as lavas baslticas

e relacionadas associadas com a evoluo de vales do rifte do Cretceo em diante.

Carbonatitos do Cenozico esto concentrados na regio a norte do equador, o que

aparentemente indica que a atividade gnea do Rifte da frica Oriental torna-se mais nova em

direo ao norte. Esta idia sustentada pela falta de ocorrncias de carbonatitos cenozicos

ao sul do equador. Determinaes recentes de idade indicam idade Proterozica para

carbonatitos e complexos alcalinos das partes central e oeste dos ramos norte do rifte.

Os corpos carbonatticos cenozicos esto concentrados principalmente em Uganda, Qunia e

Tanzania. Na regio oriental de Uganda e na rea do golfo de Karivongo, regio oeste do

Qunia, a atividade carbonattica comeou cerca de 42 Ma e cessou cerca de 4 Ma atrs.

Atividades subsequentes foram concentradas na regio sul de Qunia e regio norte de

Tanzania, e ainda continuam, espetacularmente, como demostrado pelo fluxo de lava

carbonattica eruptado recentemente a partir do vulco de Oldoinyo Lengai (Wooley, 1989).



26

3.1. EVENTOS TECTONO-TERMAIS ASSOCIADOS A ROCHAS ALCALINAS E

CARBONATITOS DO SUL DA FRICA.

De acordo com o histograma (Figura 3.2), produzido a partir dos dados disponveis,

compilados de diversas fontes (Tabela 1 do apndice), o magmatismo alcalino no sul da

frica vem manifestando-se desde o Paleoproterozico, mas do Cretceo ao recente est

fortemente em evidncia. A maior parte das idades do vulcanismo alcalino, na regio sul da

frica, correlaciona-se com distintos eventos tectono-termais, definidos em vrias partes do

continente. Entre eles, ao considerar os picos do histograma da figura 3.2, destacam-se os

seguintes episides:

Paleoproterozico (acima de 2000 Ma);

Mesoproterozico (entre 1000 e 1400 Ma);

Neoproterozico (entre 500 e 800 Ma) e

Meso-cenozica (a partir de 200 Ma).

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

0

5

10

15

20

25

Idade (Ma)

Num

ero

de c

asos

Fig.3.2. Histograma de frequncia versus idade de complexos alcalinos e carbonatitos do sul da frica (dados

compilados de diversas fontes, tabela 1 do apndice).

Vrias observaes, a partir dos estudos feitos no sul da frica, indicam que a distribuio

espacial das intruses dos carbonatitos e rochas associadas determinada pelas linhas de

fraqueza da crosta, com a exceo dos complexos que ocorrem nas regies cratnicas da

Repblica da frica do Sul.



27

De incio, o magmatismo carbonattico restrito zonas prximas as margens dos crtons,

geralmente em reas correspondentes a cintures mveis proterozicos. As ocorrncias

registradas nas zonas cratnicas so as mais antigas, datadas entre Paleoproterozico-

Mesoproterozico.

A segunda observao que os carbonatitos ocorrem ao longo de zonas extensivas lineares e

curvilneas ou em aglomerao nas intersees de falhas. Ao longo da zona curvilnea que

estende-se do norte do Malawi ao Burundi e leste do Zaire, que constitui o ramo nordeste do

Rifte da frica Oriental, ocorrem carbonatitos do Neoproterozico-Paleozico. O ramo

nordeste do Rifte da frica Oriental, que extende-se do sudoeste da Tanzania para norte,

caracterizado por vulcanismo Tercirio a recente. No extremo sul do rifte predominam

ocorrncias meso-cenozicas. No sudoeste da frica, ao longo das falhas extensionais ligadas

formao do Antlntico Sul, ocorrem carbonatitos e rochas afins do Meso-cenozico.

A terceira observao que os carbonatitos foram colocados em estruturas mecanicamente

fracas nos cintures proterozicos. Idades meso-neoproterozicas so registradas em algus

sienitos e carbonatitos de Nambia, Zmbia e frica do Sul (Tabela 1 do apndice). Estas

anisotropias estruturais so principalmente zonas de cizalhamento, repetidamente

rejuvenescidas e provavelmente extendidas para nveis profundos no interior da crosta.

3.1.1. Eventos tectono-termais do Paleoproterozico (2200-2000 Ma)

O intervalo de tempo de 2200-2000 Ma caracteriza episdios tectono-termais sucessivos ao

Ciclo Orognico Eburneano, o qual afeta grande parte da frica. Os sienitos e carbonatitos

com cerca de 2050, e outros dados pouco mais jovens, na frica de Sul, podem ser

considerados como marcando o fim deste ciclo, e ao mesmo tempo inaugurar uma importante

tafrognese em muitas regies da frica, em que aparecem intruses granticas e sienticas

alcalinas, incluindo complexos circulares. De acordo com Cahen et al. (1984), considerao

similar pode ser efetuada para os granitos ps-tectnicos datados em cerca de 2040 Ma, na

frica Ocidental.



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3.1.2. Eventos tectono-termais do Mesoproterozico (1400-1300 e 1300-1050 Ma)

Dois perodos de eventos tectono-termais so destacados no Mesoproterozico, o primeiro no

intervalo de idade 1400-1300 Ma e o segundo entre 1300 e 1050 Ma. O primeiro intervalo

representa a retomada de tectonismo orognico aps um intervalo prolongado de atividade

gnea anorognica aps o Ciclo Eburneano (Cahen et al., 1984). O evento mais caracterstico

desse primeiro perodo o cinturo mvel Kibariano, que envolveu sequncias sedimentares e

vulcano-sedimentares importantes. Na frica do Sul, na esteira do cinturo orognico

Namaqua-Natal, so registradas idades Rb-Sr e U-Pb com idades de aproximadamente 1300

Ma em carbonatitos e rochas alcalinas (Tabela 1, do apndice).

O segundo perodo, com idades posteriores a 1300 Ma, e at 1050 Ma, representa o final do

ciclo orognico Kibariano marcado, de entre vrios fenmenos datados, por depsitos de

molassa produzidos em conseqncia ao levantamento consecutivo dos cintures Kibarianos.

Na frica do Sul, intensa atividade magmtica e hidrotermal ocorreu a cerca de 1150 Ma, no

cinturo Kheis e no complexo metamrfico de Namaqua. Estes eventos foram seguidos, em

vrias regies, por intruses ps-tectnicas (Cahen et al. 1984).

3.1.3. Eventos tectono-temais do Neoproterozico (1050-450 Ma)

Em algumas regies da frica, existem dois episdios tectono-termais, embora por outro lado

possam constituir um evento singular comeado a cerca de 785 Ma e terminado por volta de

730 Ma. Outro intervalo importante, de 700 a 600 Ma e seu perodo posterior, que em

frica como um todo, estas idades esto ligadas com zonas de atividades, geralmente,

chamadas Pan-Africanas as quais circundam reas estveis de crtons. Sobre maior parte

da frica, as reas de atividades do Neoproterozico, nas quais o tectonismo tardio inferior a

600 Ma regra geral, contm idades mais novas num intervalo entre 600 a 450 Ma, o qual

tem sido considerado como representao do perodo posterior a episdios precedentes

(Cahen et al., 1984). As idades entre 750-400 Ma, no sudoeste da frica (Nambia) (Tabela 1,

no apndice) e no ramo noroeste do Rifte da frica Oriental podem estar relacionadas com

este perodo de eventos sucessivos.



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Por outro lado, a consumao do Oceano Moambique est relacionada com o episdio Pan-

Africano de aglutinao do Gondwana Leste e Oeste. Nos cintures dobrados proterozicos,

ao longo da margem oriental do crton do Zimbabwe, o Ciclo Orognico Pan-Africano

expressado por reativao termal e metamorfismo seguido de arrefecimento (na ordem dos

350oC) a cerca de 500 Ma.

Meert (2002) reconheceu trs grupos de idades aproximadas relacionados ao Ciclo Orognico

Pan-Africano. Estes incluem:

(i) o incio da criao do arco/ofiolitos na Orogenia da frica Oriental entre cerca de 710 e

800 Ma.

(ii) Orogenia da frica Oriental entre cerca de 690 e 580 Ma num cinturo N-S partindo do

escudo Arabiano-Nubiano a norte de Moambique e

(iii) orogenia Kuunga de cerca de 580 a 460 Ma nas zonas aproximadamente E-W e N-S ao

longo das margens norte e leste do crton do Kalahari.

3.1.4. Atividade anorognica Meso-Cenozica

Na frica, atividade gnea do Fanerozico apenas anorognica, e ocorre em trs grupos de

idades: O grupo mais antigo, comeando imediatamente aps os eventos Pan-Africanos,

consiste essencialmente de rochas gneas, incluindo complexos alcalinos. Afeta

principalmente as zonas previamente marcadas pelo tectonismo e metamorfismo Pan-

Africano, geralmente com idades entre 600 e 400 Ma. Os dois ltimos grupos, que cobrem o

tempo a partir do Jurssico (Figura 3.3), constituem pouco mais de 50% dos complexos

alcalinos e carbonatitos da frica Austral e esto intimamente associados a zonas de

falhamento do Rifte da frica Oriental.

O grupo com idades entre Jurssico a Cretceo (190- 65 Ma) corresponde ao setor sul do

rifte. Num estudo detalhado das lavas baslticas de Drakensberg, na frica do Sul, por Miller

(Cahen, et al., 1984), determinaes de idades K-Ar em rocha total indicam que o vulcanismo

comeou, nesta rea, por volta de 190 10 Ma. O segundo grupo, no setor nordeste do Rifte

da frica Oriental, caracterizado pelo vulcanismo Tercirio a recente, com idades a partir de

65 Ma. Este vulcanismo Cenozico praticamente restrito a reas de stress tensional (Liu,

1980) muitas destas sobrepostas a stios de primeira atividade tectono-termal panafricana.



30

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300

0

4

8

12

16

Num

ero

de c

asos

Idade (Ma) Fig.3.3 Histograma de frequncia versus idade de complexos alcalinos e carbonatitos do Mesozico a recente do

sul da frica (dados compilados de diversas fontes, tabela 1 no apndice).



31

4. ENQUADRAMENTO GEOLGICO

4.1. GEOLOGIA DO NORTE DE MOAMBIQUE

A geologia de Moambique pode ser subdividida em terrenos pr-cambrianos e Fanerozicos.

O pr-Cambriano est representado principalmente nas partes norte e centro-oeste do pas e

cobre cerca de dois teros deste (Figura 4.1). Sedimentos fanerozicos cobrem a zona das

grandes plancies costeiras, abrangendo em grande parte a regio sul do pas (desde a sul do

Rio Save) e a orla costeira. As intruses carbonatticas e alcalinas, de um modo geral,

ocorrem na regio centro-norte do pas, cortando rochas do embasamento pr-cambriano. O

pr-Cambriano, na regio norte de Moambique, caracterizado por rochas de mdio e alto

grau e constitui a extremidade sul do Cinturo de Moambique, definido por Holmes (1951).

O Cinturo de Moambique parte de um cinturo orognico maior (Orgeno Leste

Africano) que ocorre ao longo da costa leste da frica, estendendo-se de norte de

Moambique ao Sudo e Etipia. Holmes (1951) definiu como Cinturo de Moambique a

extremidade sul do Orgeno Leste Africano, com base nas discontinuidades estruturais entre o

Crton da Tanzania e sua regio vizinha oriental, e datou a Orogenia Moambicana em cerca

de 1300 Ma. Mais tarde verificou-se que esse cinturo foi fortemente afetado tambm pelo

episdio termo-tectnico Pan-Africano (~500 Ma).

Modelos mais recentes sugerem que o Cinturo de Moambique formou-se durante a coliso

neoproterozica entre os assim chamados Gondwana de Oeste e de Leste, seguida do

fechamento do Oceano de Moambique (Jamal, 2005). No nordeste de Moambique, o

cinturo tornou-se subdividido com o posterior reconhecimento dos Cintures de Lrio e de

Namama. Imagens aeromagnticas recentes revelam, tambm, o prolongamento do Cinturo

Ubendiano atravs do Lago Niassa, ocupando reas centrais do norte de Moambique, bem

como a presena de zonas de cisalhamento NE-SW no nordeste de Moambique (Jamal,

2005). Na regio nordeste do pas, Jamal et al. (1999) estabeleceram a presena de idades no

intervalo entre 1000 e 1100 Ma em rochas granitides no cinturo de Lrio. Idade similar

(~1110 Ma) foi registrada em gnaisses granitides no noroeste do pas, ao longo da estrada

Manica-Chimoio (Krner e Cordani, 2003).



32



33

Ainda na regio noroeste (provncias de Tete e Manica), Krner e Cordani (2003) indicaram a

presena de idades prximas de 1000 Ma, referentes colocao de gnaisses granticos e

charnoquitos. Os mesmos autores indicam idade de cerca 800 Ma em gnaisses granticos

fortemente deformados, regio SW de Tete, com a fbrica de cisalhamento cortada por

pegmatitos datados em 550 Ma.

Coletivamente, o embasamento pr-Cambriano compreende gnaisses de alto grau, granulitos,

migmatitos e granitoides, bem como paragnaisses. Idades precisas, determinadas por Jamal

(2005), pelo mtodo U-Pb em cristais de zirco, demonstraram que as rochas do embasamento

meso- a neo-proterozico do Cinturo de Moambique, na regio norte de Moambique,

foram extensivamente retrabalhados entre 650 e 520 Ma. No setor ocidental do norte de

Moambique, rochas metassedimentares de baixo grau, algumas com diamitctitos, ocorrem

inconformavelmente sobre o embasamento de alto grau. Estes metassedimentos so

correlacionados com sequncias Katanguianas do arco Lufiliano e so marcados por um

tectonismo Pan-Africano posterior.

Atividades gneas fanerozicas no norte de Moambique so marcadas por conjuntos gneos

ps-pan-africanos (500-400 Ma) e cretceos. Os conjuntos ps-pan-africanos incluem uma

grande variedade de corpos intrusivos cambro-ordovicianos de forma circular, filoniana ou

anelar, formados por granitos, sienitos, monzonitos, gabros, noritos e pegmatitos. Estes

plutonitos distribuem-se nas provncias magmticas ps-panafricanas. Alguns granitos

monzonticos tm idades que oscilam entre 360 e 490 Ma; intruses circulares e files de

leucogranitos potssicos com diferenciados hiper-alcalinos, associados a sienitos so datados

de cerca de 480 Ma (Afonso et al., 1998).

O magmatismo cretceo representado por uma atividade gnea bimodal e por carbonatitos,

quimberlitos e lavas alcalinas. Estes plutonitos e vulcanitos, englobados na provncia alcalina

de Chilwa, esto alinhados ao longo de uma orientao NNE-SSW, que parece corresponder a

falhamentos transformantes reativados quando da separao dos blocos do Gondwana

(Afonso et al., 1998). So integrados neste perodo, por esses autore:

(i) os granitos e o gabro pertencentes ao macio de Gorongosa; outras intruses granticas

bem como sienticas a norte do Rio Zambeze, ao longo da margem leste do Rifte Niassa

(incluindo as ocorrncias, dos sienitos de Tumbine, Chiperone e Morrumbala);



34

(ii) a intruso sienito-carbonattica de Salambidua, o carbonatito filoniano de Cone Negosa, os

carbonatitos extrusivos, anelares, dos Montes Muambe e do Xiluvo, e os piroclstico-tufos

carbonatitos de Lupata;

(iii) os quimberlitos, na bacia do Rio Lunho, sob a forma de diques e chamins.

Na provncia de Tete, nos bancos do Rio Zambeze, novos carbonatitos (provavelmente

cretceos), os quais fazem parte do presente estudo, foram definidos nos trabalhos posteriores

(GTK Consrcio, 2006). Os mesmos nos trabalhos anteriores (Belgrad,1984) classificavam-

nos como mrmores, o caso dos carbonatitos de Fema, Muande e Rio Mufa. Os trs parecem

formarem mesma unidade geolgica sendo que Muande separado dos restantes pelo Rio

Zambeze (Figuras 4.1 e 4.2). Este estudo ir concentrar-se no magmatismo alcalino e

carbonattico Mesozico, incluindo o carbonatito de Evate.

4.2. CARBONATITOS DE MOAMBIQUE E ROCHAS ALCALINAS ASSOCIADAS

Com exceo do carbonatito de Evate, os carbonatitos e rochas alcalinas associadas,

estudadas neste trabalho, ocorrem numa rea adjacente ao pas vizinho, Malawi, e tambm

formam parte da Provncia Alcalina de Chilwa, definida por Bloomfield (1968), do lado

Malawiano. Segundo Real (1966), os carbonatitos e sienitos do territrio moambicano

mostram grande afinidade petrogrfica, no s entre si, como com ocorrncias conhecidas no

territrio malawiano e devem corresponder a intruses conteporneas. Belgrad (1984)

considerara as rochas do Monte Muande e do Monte Fema como mrmores com um protolito

sedimentar. Entretanto, estas rochas foram recentemente reclassificados como carbonatitos

pelo GTK Consrcio (2006). Esses mrmores (sensu Belgrad, 1984) j so chamados de

carbonatitos no presente trabalho. Por outro lado, o magmatismo sientico encontra-se

principalmente ao longo do Vale do Rifte da frica Oriental, na fronteira com o sul de

Malawi. Os macios de Tumbine, Chiperone, Salambidua, alm do carbonatito de Muambe,

afloram no sul da Provncia Alcalina de Chilwa (Figura 4.9), cujas idades de um modo geral

esto includas no intervalo 116-138 Ma (Woolley, 2001).

4.2.1. Carbonatitos de Fema-Muande-Rio Mufa

Os macios do Monte Fema e do Monte Muande ocorrem a noroeste de Tete (Figura 4.2).

Representam uma nica entidade natural aparentemente injetada na zona de empurro ao sul



35

da suite de Tete, mas so separados pelo Rio Zambeze. Monte Fema est situado no banco

direito e monte Muande no banco esquerdo. O carbonatito do Rio Mufa (6FR), recentemente

descoberto, localiza-se a pouco mais de 10 Km SW do carbonatito do Monte Fema (Figura

4.2). Este carece de estudos prvios, mas mostra uma relao geolgica similar a dos

carbonatitos de Fema e Muande.

Hunting et al. (1984) e Belgrad et al. (1984) considerara estas rochas como mrmore da

Formao de Chdu, todavia, GTK Consrcio (2006) reclassificou-as com base em rocha

encaixante, ambiente, estrutura/textura, litologia, mineralogia e litogioqumica, incluindo os

istopos de oxignio e carbono. O critrio mais decisivo para essa reclassificao, seja em

mrmore ou carbonatito, foram as anlises de rocha total, em que os mrmores de origem

sedimentar apresentam 160-1530 ppm de Sr,



36

falhamento. Magnetita ocorre na forma dispersa nas rochas ou em segregaes que formam

corpos de minrio de Ferro, de dimenses restritas Belgrad (1984).

Tabela 4.1- Anlises XRF de mrmores e carbonatitos associados

Formao de Chdu (extraida do GTK Consrcio, 2006) Amostra P2O5 Fe2O3 Sr La Ce % % ppm ppm ppm MRMORES Boroma: Obs.9204.1-03 0.076 0.280 460



37

Figigura 4.2- Mapa geolgico da srie de Tete ilustrando os macios carbonatticos de Rio Mufa, Fema e Muande, e mrmores da Formao de Chdu

(modificado de GTK Consrcio, 2006).



38

Na regio, cobertura sedimentar representada por depsitos do Super-Grupo do Karoo os quais

so tambm largamente distribuidos. Os mrmores da Forma,co de Chdu encontram-se sobre

rochas descritas como gnaisses ou como complexo-gneisse-migmattico (Belgrade, 1984).

As rochas pr-cambrianas que ocorrem nos Montes Fema e Muande, encontram-se tambm no

carbonatito de Rio Mufa, onde tambm observam-se mineralizaes de magnetita/hematita e

apatita (Figura 4.3 ). A idade cretcea de Rio Mufa pode indicar tratar-se de um corpo intrusivo

do Cretceo, pertencente Provncia de Chilwa.

4.2.2. Carbonatito de Muambe

O Monte Muambe, localizado a sudeste de Tete (Figura 4.1), considerado a maior das

ocorrncias da srie de Chilwa, de atividade eruptiva mesozica, a mais de 20 Km norte-nordeste

do extremo oeste da Garganta Lupata do Rio Zambeze. A estrutura circular com cerca de 7 Km

de dimetro (Dias, 1961) corta o complexo gabro-anortostico de Tete. Possui a parte externa

composta de arenitos endurecidos e fenitizados do Super-Grupo do Karoo e camadas de lavas. O

conjunto eleva-se cerca de 400 metros acima do plano circundante com sedimentos inalterados

(Figura 4.4).

Figura 4.3- fotografia ilustrando mineralizaes de magnetite e apatite.

Apatite

Magnetite/hematita



39

Laterito e soloCarbonatitoRochas k-feldspticas

Brecha e aglomeradoDiques bsicosArenitos de Karoo

400m

3406

1618

Figigura 4.4- Mapa geolgico do monte Muambe (adaptado do Woolley, 2001).

As rochas feldspticas, descritas essencialmente como fenitos potssicos, cortam arenitos e

formam uma espcie de dique anelar elevado, com uma depresso interna. Esta possui elevaes

ngremes de carbonatitos e rochas vulcnicas afins (aglomerados, tufos e diques bsicos), e em

alguns lugares as rochas feldspticas so intensamente brechadas (Dias, 1961). So freqentes

diques de nefelinito olivnico e fonolito. Os primeiros contm fenocristais de augita e alguma

olivina numa matriz rica em piroxnio e uma base de gro muito fino que contem nefelina. Os

fonolitos contm fenocristais de nefelina numa matriz de nefelina e augita, com feldspatos

subordinados (Dias, 1961).

Cilek (1989), registrou presena de fluorita e de muitos minerais silicticos nos carbonatitos. As

ocorrncias que podero ter significncia econmica so as de mangans, ferro, nibio e terras

raras. Fluorita foi registrada em brechas feldspticas e em rochas associadas do complexo

carbonattico. So observadas tambm fracas mineralizaes de Nb, Ta, Ce, Y, Zr, Th, Mn, Fe e

F (Dias, 1957).



40

4.2.3. Carbonatito de Xiluvo

A suite carbonattica de Xiluvo constituida por calciocarbonatitos de granulao fina a mdia e

localiza-se a cerca de 14 km oeste da vila de Nhamatanda (GTK Consrcio,2006).

Morfologicamente, Xiluvo caracterizado por uma srie de elevaes formando uma estrutura

sub-circular com mais de 4.5 km em dimetro externo, constituida por um grupo de elevaes

com um mximo de 443 metros de altitude. Estas elevaes delimitam uma depresso interna

tipo caldeira com um dimetro de cerca de 3 km.

O complexo do Monte Xiluvo formado, da parte interna para externa, pela sequncia:

(i) um ncleo central constituido por carbonatito;

(ii) um anel em volta do ncleo constituido de brechas vulcnicas, as quais podem ou no

apresentarem fragmentos de rochas carbonticas e

(iii) uma zona externa em volta do anel, muito complexa, na qual rochas traquticas cortam

rochas xistosas quartzo-feldspticas (GTK Consrcio,2006).

As rochas carbonticas, ocupando a parte central da estrutura do anel, cobrem uma rea de

aproximadamente 4.5 km2 (Figura 4.5). Localmente, os carbonatitos so cobertos de solos

avermelhados e por vezes apresentam fenmenos de carstificao. A litologia da zona interna

dominada pela ocorrncia de carbonatitos macios de cores verde escuro e castanho claro, por

aglomerados carbonatticos e por veios carbonticos. Um segundo tipo de carbonatito ocorre em

volta do primeiro e foi descrito como carbonatito traquitide, devido sua similaridade com as

rochas traquticas (GTK Consrcio,2006). A litologia principal dos carbonatitos pode ser descrita

como aegirina-pirocloro-apatita carbonatito, de granulao grossa e estrutura bandada (fase 1).

Camadas carbonatticas de hematita-calcita de granulao mdia a fina (fase 2) cortam os

carbonatitos primrios (Hormer et al., 2000).

As brechas vulcnicas so cortadas por veios e diques carbonatticos, silicticos e dolerticos

(Melluso et al. 2004). Incluem clastos angulares de fragmentos lticos, provenientes das rochas

encaixantes, tais como gnaisses quartzo-feldspticos e filitos. Seu tamanho situa-se normalmente



41

entre 10 a 40 cm. Algumas partes das brechas so fragmentos de carbonatito (Hormer et al.,

2000).

Brecha vulcnica

Sedimentos ps-KarooCarbonatitosVeios quartzticos

Basaltos toleticos (Karoo)Migmatitos (Grupo de Matambo)GranulitosGnaisses e micaxistos (Grupo de Nhamatanda)

2 km

Mt Xiluvo

10 Km 34

Figura 4.5- Mapa geolgico regional e do complexo carbonattico de Xiluvo (adaptado de Woolley, 2001 e da carta

geolgica de Moambique, escala 1:1000 000, 1987).

4.2.4. Carbonatitos de Evate

Os carbonatitos de Evate integram-se na estrutura de Monapo, situada prxima da costa

moambicana, 150 Km ao sul de Pemba (Figura 4.1). Contrariamente maioria dos carbonatitos

e intruses alcalinas com idades Meso-Cenozicas, as rochas dessa estrutura possuem idade pre-

Cambriana registrada, e foram metamorfoseados durante eventos tectnicos Moambicanos e/ou

Pan-Africanos. Na estrutura de Monapo (Figura 4.6), os carbonatitos ocorrem no interior da

unidade mais antiga e so deformados e metamorfoseados juntos aos outros componentes da

estrutura de Monapo (Siegfrid, 1999).

A unidade considerada pr-Moambicana da estrutura de Monapo caracterizada por trs

principais tipos de rochas: magnetita-apatita carbonatitos, biotita-quartzo-feldspato gnaisses e

quartzo-feldspato gnaisses leucocrticos. Embora os carbonatitos, no geral, estejam

meteorizados, quantidades significativas so encontradas como afloramentos pouco alterados

(Figura 4.7). Os carbonatitos formam veios, indicando uma relao intrusiva.



42

40

15

10 Km

Gnaisses granulticosGnaisses supracrustais moambicanosGnaisses pr-moambicanosMigmatitos

Sienitos e monzonitosGnaisses aluminosasGnaisses nefelnicosMrmores e carbonatitosGnaisses gabricos

MONAPO

Figura 4.6- Mapa geolgico simplificado da estrutura de Monapo (adapaptado da carta geolgica de Moambique,

escala 1:1000 000, 1987).

Figura 4.7- Fotografia mostrando um afloramento do carbonatito de Evate.

Siegfried (1999) mapeou uma das unidades litolgicas maiores como corpo carbonattico,

limitado por uma aurola de fenito potssico. Este corpo tem 3 km de comprimento e 700 m de

largura, sendo constituido de um carbonatito calctico de granulao grossa, branco, com



43

quantidades variveis de apatita, diopsdio, magnetita e pirrotita. O corpo dispe-se

conformavelmente com os gnaisses granulticos datados em cerca de 960 Ma e apresenta

foliaes onduladas, muitas vezes definidas por concentrao de apatita. Alm disso, aparenta

deformao e sua idade deve corresponder epoca dessa deformao.

A mineralizao de apatita confinada nas bandas carbonticas dentro de sucesses de gnaisses

dobradas isoclinamente. Segundo Beltchev (1983), os fosfatos seriam de origem sedimentar,

entretanto uma associao carbonattica agora favorecida. Hunting (1984) indica que a

variedade de apatita fluorapatita, bem cristalizada, de cor azul, azul-verde e amarela, no

havendo sinais de uma cristalizao mais nova.

4.2.5. Intruso sientica de Tumbine

Tumbine, localidade a sul do Lago Chilwa, uma intruso tpica quase circular, com cerca de 8

km de dimetro, em gnaisses e granulitos (Figuras 4.1 e 4.8). Consiste de sienitos alcalinos e

subalcalinos com diques de microsienitos e traquitos. Os sienitos alcalinos so predominantes,

compostos de feldspatos micropertticos, biotita, anfiblio e titanita. Os sienitos subalcalinos so

esverdeados, rochas de granulao mdia, compostos de ortoclsio perttico, pouco quartzo,

estruturas mirmequticas e apatita. Incluem minerais mficos, como aegerina-augita, biotita, e

anfiblios sdicos com ncleos de piroxnio (Belgrad, 1984). Depsitos residuais de lateritas

aluminosas e caulim so restritos.

4.2.6. Intruso sientica de Chiperone

Chiperone, a cerca de 50 km sul da intruso de Tumbine (Figura 4.8), uma intruso oval que

penetra o embasamento constituido de gnaisses, migmatitos e granulitos. Consiste de sienito

nefelnico cortado por alguns pegmatitos tambm sienticos e diques dolerticos. Os sienitos

nefelnicos so compostos, alm de nefelina, por micropertita, microclnio, biotita, anfiblio,

apatita e muito raramente, quartzo, epdoto, magnetita, e titanita (Belgrad, 1984).



44

15

Complexode Tete

16

3635

Tumbine

Chiperone

Salambidua

MuambeL.

Chi

lwa

L.Malombe

Lago Malawi/Niassa

0 50 km

Centro carbonatticoSedimentos ps-Karoo

Sienitos

Super-grupo de Karoo

Granulitos mocambicanosComplexo gabro-anortostico

MALA

WI

MO

A

MB

IQU

E

Oc.nd

ico

Moca

mbiqu

e

Mal

awi

Zm

bia

Tanzania

Zimba

bwe

L.Niassa

Figura 4.8- A insero mostra a localizao da Provncia Alcalina de Chilwa, no extremo sul do Sistema do Vale do

Rifte da frica Oriental. O diagrama maior ilustra a geologia regional e a distribuio dos carbonatitos e maiores

intruses de sienitos e sienitos nefelnicos (adaptado do Simonetti & Bell, 1994 e Bloomfield, 1965).

4.2.7. Intruso de Salambidua

O Monte Salambidua, situado a leste de Tete (Figuras 4.1 e 49), tem forma elptica, com

dimenses de 9 a 12 Km e pouco menos de 1000 metros de altitude (Dixey, 1955). A parte

oriental da intruso situa-se em Malawi (Figura 4.10). Este corpo gneo alcalino corta sedimentos

do Karoo Inferior, os quais so deslocados e metamorfoseados, formando corneanas quartzticas

negras de textura muito fina (Real, 1966).



45

1550

2

3 4

5 6

7 8

1

MALAWI

MOAMBIQUE

1555

5 km Figura 4.9- Mapa geolgico do Macio sientico do Monte Salambidua, em Moambique. 1- talus, 2- aluvio, 3-

sienito pegmattico, 4- sienitos, 5- sedimentos do Karoo, 6- complexo granito-gnaisse, 7- lineaes e 8- fraturas

devido ao arrefecimento (modificado do Belgrad, 1984).

Em Malawi est descrito um carbonatito, que compreende uma variedade granular, considerada

intrusiva sub-vulcnica, e uma variedade com textura traqutica (GTK Consrcio, 2006). O

carbonatito, associado a fenitos brechados cortados por veios de carbonatitos e veios com fluorita

e aglomerados (GTK Consrcio, 2006). No topo do Monte Salambidua, do lado moambicano,

aparecem sienitos hornblndicos (alcalinos) com os quais se associam diques de slvsbergito e

veios de microfoiaito, nefelinito, tinguaito, camptonito e sienito porfirtico. Na massa principal

do sienito ocorre uma abertura preenchida com aglomerados feldspticos (Dixey, 1955).



46

5. CARACTERIZAO DOS SIENITOS DE MOAMBIQUE

5.1. PETROGRAFIA

Quatro amostras de rochas sienticas foram analisadas microscopicamente. Trs delas so lcali-

feldspatos sienitos, pertecentes as intruses sienticas de Tumbine (amostras 5488 e 5489) e

Salambidua (SA06). A quarta um nefelina sienito (13FR) pertencente ao corpo sientico de

Chiperone.

5.1.1. Tumbine(5488; 5489) e Salambidua (SA/06)

As ocorrncias de Tumbine e Salambidua foram estudadas por Belgrad (1984), que descreveu os

dois tipos petrogrficos predominantes. As rochas mais freqentes so sienitos alcalinos, rochas

hololeucocrticas de granulao grossa a mdia, hipidiomrficas em textura, compostas de

cristais tabulares de feldspatos alcalinos at 1.3 cm de comprimento e constituentes mficos

(cerca de 5%), tais como hornblenda, aegirina-augita e subordinadamente biotita. Acessrios

observados so ilmeno-magnetita, titanita, e apatita. Alm dos sienitos, slvsbergitos ocorrem

como fcies traquticos satlites, de granulao fina, holocristalinos e raramente porfirticos. So

rochas tpicas ricas em sdio, predominantemente compostas de feldspato-sdico com algum

feldspato-potssico e minerais mficos ricos em sdio.

As trs amostras estudadas de lcali-feldspato sienitos de Tumbine e Salambidua so muito

similares, e correspondem grosso modo descriofeita por Belgrad (ver Tabela 5.1). Elas

possuem cor cinza-clara a cinza-escura e microscopicamente apresentam textura granular

hipidiomrfica de granulao grossa a mdia. Feldspato alcalino o mineral mais abundante nas

trs amostras, geralmente ocorre na forma subidiomrfica, com hbito tabular alongado, podendo

apresentar forma xenomrfica. So comuns intercrescimentos micropertticos, pertticos ou

mesopertticos com formas irregulares, anastomosados ou como finas lamelas retilneas. A

geminao segundo a lei de Carlsbad ocorre com menor frequncia. Nos dois sienitos de

Tumbine alguns cristais mesopertticos apresentam incluses de anfiblio, piroxnio e biotita,

exibindo um aspecto poiquiltico.



47

Tabela 5.1- Descrio petrogrfica das amostras estudadas de sienitos de Tumbine, Salambidua e Chiperone

Localidade Composio mineralgica (%) Textura Classificao e amostra Principal Secundria Tumbine 5488 e alcali-feldspato~85 titanita~2 granulao grossa/mdia, alcali-feldspato- 5489 piroxenio+anfiblio>5 apatita~1 hipidiomrfica sienito biotita2 granulao grossa/mdia, alcali-feldspato- piroxnio+anfiblio>5 opacos~2 hip-diomrfica sienito biotita~2 Chiperone 13FR nefelina~40 apatita5 carbonatos5

Piroxnios, anfiblios e biotita aparecem de modo subordinado (Tabela 5.1). Os piroxnios,

classificados como diopsdio/augita pelas anlises com microssonda, constituem cristais

geralmente xenomrficos irregulares, de cor verde a verde-claro, biaxiais positivos e com relevo

e birrefrigncia elevados. Em muitos casos apresentam bordas de reao, substitudos por

anfiblios e biotita. Fraturas e desenvolvimento poiquiltico de apatita e opacos so comuns

(Fotomicrografia 5.1)

Os anfiblios, em alguns casos identificados nas anlises de microssonda como ferropargasita,

ocorrem nas bordas de reao dos piroxnios, e raramente como cristais isolados, prismticos,

alongados, subdiomrficos com at 3.3 mm de comprimento. Apresentam pleocroismo nas cores

marron a verde-escuro ou castanho avermelhado. Como nos piroxnios, fraturas e

desenvolvimento poiquiltico de apatita e opacos so frequentes.

No caso da biotita, ela ocorre quase sempre nas bordas dos piroxnios, embora ocasionalmente

se apresente como cristal isolado (Fotomicrografia 5.2). Os cristais possuem pleocroismo

variando nas cores marron a castanho-escuro/avermelhado, subidiomrficos a idiomrficos, com

at 2.5 mm de comprimento. Nas duas amostras de Tumbine, incluses de apatita e titanita so

comuns. Titanita aparece tambm como um dos acessrios mais comuns, ocorrendo como gro

xenomrfico, frequentemente nas bordas de reao de opacos, ou intersticial (Fotomicrografia

5.3).



48

Fotomicrografia 5.1 (lcali-feldspato sienito de Salambidua-SA/06)- Piroxnio com pleoclorismo verde-verde claro e

bordas de reao com anfiblio e biotita. Observar agregados de anfiblio no lado esquerdo e cristais de biotita do

lado direito do gro central de piroxnio. Objetiva 4X, comprimento da foto 3.25 mm, polarizadores paralelos,

intensidade da luz 6, sem condensador.

Fotomicrografia 5.2 (lcali-feldspato sienito de Tumbine-5588)- Cristais de biotita com incluses de apatita e

titanita. Objetiva 1.25X, comprimento da foto 10.40 mm, polarizadores paralelos, intensidade da luz 4, sem

condensador.



49

Fotomicrografia 5.3 (lcali-feldspato sienito de Tumbine-5488)- Observar titanita nas bordas de opacos e um cristal

isolado na parte inferior direita. Objetiva 4X, comprimento da foto 2.60 mm, polarizadores paralelos, intensidade da

luz 11, sem condensador.

5.1.2. Chiperone (13FR)

O nefelina sienito de Chiperone parecido aos lcali-feldspatos sienitos de Tumbine e

Salambidua no que concerne cor, granulao e aspeto textural. Por outro lado, nefelina constitui

um dos principais componentes da rocha. Ocorre intersticialmente na forma de prismas

hexagonais idiomrficos a subidiomrficos, ocasionalmente xenomrficos, formando cristais

geralmente equidimensionais com dimenses da ordem de 2-3 mm. Feldspatos com

intercrescimento perttico so comuns, com lamelas de formas regulares. Ocasionalmente

aparecem cristais submilimtricos de plagioclsio junto a diminutos cristais de lcali-feldspato e

nefelina, como cristalizao secundria em biotita e anfiblio ou em bordas de reao de lcali-

feldspatos. Os feldspatos formam cristais tabulares com dimenses de at 10 mm de

comprimento e cerca de 3 mm de largura. Mostram fortes sinais de alterao, que se destaca pela

cor acastanhada, melhor observada em luz paralela (Fotomicrografia 5.4).



50

Fotomicrografia 5.4 (nefelina sienito de Chiperone-13FR)- Cristal de biotita no canto superior esquerdo e anfiblios

no lado direito mostrando intercrescimento com feldspatos albticos. Objetiva 4X, comprimento da foto 3.25 mm,

polarizadores paralelos, intensidade da luz 4, sem condensador.

Piroxnio, anfiblio e biotita apresentam caractersticas similares com as j descritas para os

lcali-feldspato sienitos. Eles apresentam intercrescimento acentuado com lcali-feldspato, muito

provavelmente albita. Pequenos cristais minsculos de plagioclsio por vezes acompanham esta

paragnese, carter tpico de cristalizao residual (Fotomicrografia 5.4).

5.2. QUMICA MINERAL

Para este trabalho, as anlises de qumica mineral foram priorizadas para aqueles minerais de

difcil especificao por microscopia ptica, como o caso dos minerais mficos. Apenas duas

amostras (SA/06 e 5488) foram submetidas ao estudo microqumico atravs de anlises em

microssonda electrnica Os resultados analticos de elementos maiores e menores esto

indicados nas tabelas 2 e 3 do apndice , que inclui tambm as frmulas estruturais calculadas na

base de 22; 23 e 6 tomos de oxignio para biotita, anfiblio e piroxnio respectivamente.



51

5.2.1. Piroxnios

Os piroxnios, nestas rochas, representam a fase mfica mais importante em termos quantitativos.

Foram analizados, nas amostras SA/06 e 5488, quatro cristais de piroxnio. A nomenclatura

estabelecida obedeceu s recomendaes da Subcomisso de Piroxnios da International

Mineralogical Association-IMA (Morimoto, 1989).

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

TumbineSalambidwe

Quad

Ca-Na

Na

2Na

Ca+

Mg+

Fe2

+

0 20 40 60 80 100

100

80

60

40

20

0100

80

60

40

20

0

hedembergitadiobsdio

augita

pigeonita

Ca2Si2O6(Wo)

Fe2Si2O6(Fs)Mg2Si2O6(En)

clinoferrosilitaclinoenstatita

(A) (B)

outros

Fig. 5.1. A) Diagrama de classificao para piroxnios segundo Morimoto (1989). O grfico define os quatro grupos

de piroxnios: os do quadriltero Mg2Si2O6(En) - Fe2+Si2O6(Fs) CaMgSi2O6(Di) CaFe2+Si2O6(Hd) denominado

Quad, os sdico-clcicos, os sdicos e outros que incluem minerais de Mn-Mg-Li. B) Diagrama ternrio de

classificao En-Fs-Wo (Morimoto, 1989), onde: En = 100Mg/(Ca+Mg+Fe2++Fe3++Mn+Na), Fs =

100(Fe2++Fe3++Mn)/ 100Mg/(Ca+Mg+Fe2++Fe3++Mn+Na) e Wo = 100Ca/(Ca+Mg+Fe2++Fe3++Mn+Na).

A frmula estrutural geral dos piroxnios pode ser expressa como M2M1T2O6, onde M2

corresponde aos ctions em coordenao octadrica com arranjo irregular, M1 aos ctions em

coordenao octadrica regular e T aos ctions em coordenao tetradrica. De um modo geral,

pode-se dizer que os piroxnios dos lcali-feldspatos sienitos de Salambidua e de Tumbine so

clcicos.



52

Na Figura 5.1A observa-se que os pontos encontram-se projetados essencialmente no campo

referente ao Quad (piroxnios clcicos). Ainda de acordo com Morimoto (1989), quando

mostrados graficamente no diagrama ternrio En-Fs-Wo (Figura 5.1B), os piroxnios so de

composio clcica, correspondendo diopsdio/augita.

5.2.2. Anfiblios

Os anfiblios ocorrem normalmente como produto de alterao ps magmtica, substituindo

piroxnios. Foram analisados dois cristais na amostra de Salambidua e apenas um na amostra de

Tumbine (Tabelas 2 e 3 do apndice). Segundo a International Mineralogical Association- IMA

(1997) a frmula estrutural padro dos anfiblios representada pela expresso

AB2C5VIT8IVO22(OH), onde A corresponde 1 stio por frmula unitria, com nmero de

coordenao 12, ocupado por Na e K; B 2 stios M4 por frmula unitria, com o nmero de

coordenao 6, preenchidos por Fe2+, Mn, Mg, Ca e Na; C 5 stios octadricos, compostos por

2M1, 2M2 e 1M3 por frmula unitria, ocupados por Al, Cr, Ti, Fe3+, Mg, Fe2+ e Mn e T 8 stios

tetradricos em, 2 grupos de 4, preenchidos por Si, Al, Cr3+, Fe3+ e Ti4+.

5 6 7 8

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

ferro-edenita

hastingsita(AlVI



53

A classificao dos cristais de anfiblio estudados foi feita conforme Leake et al (1997),

obedecendo os limites dos campos estabelecidos na figura 5.2, resultando em anfiblios clcicos

tipo ferropargasita. Como parmetros de distino tm-se: (Ca+NaB)



54

0 20 40 60 80 100

100

80

60

40

20

0100

80

60

40

20

0Al

Mg Fe2+

Flogopita

Estonita

Annita

Siderofilita

A

0 20 40 60 80 100

100

80

60

40

20

0100

80

60

40

20

0Mg

Al+Ti Fe2++Mn

B

Fig.5.3. Diagramas Mg-Al-Fe e (Al+Ti)-Mg-(Fe2++Mn) segundo Rock (1982)-A e Foster (1960)-B para biotitas de

alcali feldspatos sienitos de Salambidua e Tumbine.



55

6. CARACTERIZAO DOS CARBONATITOS DE MOAMBIQUE

6.1. PETROGRAFIA

As amostras carbonatticas de Moambique escolhidas para este estudo podem ser classificadas

em dois grupos distintos: (i) as amostras de Xiluvo, Muambe e Evate, com calcita como

carbonato principal, e variedades texturais fina e mdia-grossa; e (ii) as amostras de Muande

Fema e Rio Mufa, de granulao mdia-fina a mdia grossa, com predominncia ou presena

significativa de dolomita (Tabela 4 do apndice). Os carbonatos constituem a fase mineral mais

importante de todas as amostras estudadas, ocupando mais de 95% do volume modal das rochas.

Ocorrem na forma de cristais xenomrficos a subidiomrficos, com granulao muito varivel de

submilimtrica a milimtrica. So geralmente lmpidos e desprovidos de feies de exsoluo.

6.1.1. Xiluvo (04/05; 05/05), Muambe (010/06) e Evate (12FR)

As amostras dos carbonatitos de Xiluvo, Muande e Evate exibem textura granular xenomrfica a

hipidiomrfica, caracterizada por cristais equidimensionais, com dimenses muito variveis, de

submilimtricas a milimtricas. A variao textural de equigranular a inequigranular bandada.

Na amostra de Evate notam-se, frequentemente, sinais de deformao e de recristalizao

(Fotomicrografia 6.1). As rochas so compostas de mais de 95% de calcita, subordinadamente

ocorrem opacos, pirocloro, apatita, magnetita e, no caso da amostra 05/05, fluorcarbonatos de

terras raras, barita, flogopita e aegirina.

Minerais opacos tais como magnetita e sulfetos acham-se presentes em quantidades apreciveis

nas quatro amostras. Ocorrem disseminados nos carbonatos, inclusos ou intersticiais, como gros

subidiomrficos a xenomrficos, raramente idiomrficos, com dimenses compreendidas entre



56

Pirocloro constituinte acessrio e foi identificado apenas numa das amostras do carbonatito de

Xiluvo (04/05). Ocorre como cristais pequenos, subdiomrficos a idiomrficos, com dimenses

em torno de 0.25 mm. colorido, de castanho-escuro a quase preto. Os cristais apresentam,

frequentemente, forma dodecadrica regular (Fotomicrografia 6.2).

Fluorcarbonatos de terras raras foram observados na outra das amostras do carbonatito de Xiluvo

(05/05). Apresentam-se como constituintes isolados ou associados a outras fases residuais,

preenchendo os espaos intergranulares. Ocorrem geralmente como conjuntos de diminutos

cristais micromtricos aciculares ou fibrosos, em forma de plumas ou de ramos arranjados

paralelamente ou em leques (Fotomicrografia 6.3). So incolores ou levemente amarelados, de

birrefregncia alta e extino reta. Em alguns casos, os fluorcarbonatos de terras raras aparecem

fortemente impregnados de xidos de ferro (provavelmente hematita ou goethita), depositados

irregularmente na superfcie dos cristais e nos espaos entre eles.

Apatita aparece com dimenses submilimtricas nas amostras de carbonatitos de Xiluvo e

Muambe. Por outro lado, no carbonatito de Evate (amostra 12FR) bastante frequente e com

dimenses de at 6.5 mm. Ocorre na forma de prismas subdiomrficos a idiomrficos, por vezes

xenomrficos, inclusos nos carbonatos ou intersticiais.

Aegerina ocorre em concentraes apreciveis apenas numa das amostras de carbonatito de

Xiluvo (05/05), disseminada nos carbonatos e aparece como cristais submilimtricos de forma

acicular (Fotomicrografia 6.4). Flogopita foi encontrada, em propores bastante reduzidas, na

amostra 05/05 do carbonatito de Xiluvo (05/05) e na amostra de Muambe (010/06). Os cristais

geralmente aparecem preenchendo microfraturas, embora possam ocorrer como incluso em

carbonatos ou em espaos intergranulares. So idiomrficos com o comprimento at 0.15 mm.

Finalmente, quartzo aparece como produto de recristalizao na amostra de carbonatito de Evate

(12FR), preenchendo os epaos intergranulares, que tambm incluem apatita (Fotomicrografia

6.1).



57

Fotomicrografia 6.1 (calciocarbonatito de Evate-12FR). Cristais finos neoformados, constituidos de

quartzo+apatita+opacos. Objetiva 1.25X, aumento intermedirio 1.25, comprimento da foto 8.32 mm, polarizadores

cruzados, intensidade da luz 12, sem condensador.

Fotomicrografia 6.2 (calciocarbonatito de Xiluvo-04/05). Pirocloro idiomrfico de colorao castanho-escura incluso

em carbonato calctico. Objetiva 10X, aumento intermedirio 2, comprimento da foto 0.65 mm, polarizadores

paralelos, intensidade da luz 10.



58

Fotomicrografia 6.3 (calciocarbonatito de Xiluvo-05/05). Abundantes cristais de fluorcarbonatos de terras raras, na

forma de fibras alongadas e concentradas em feixes, geralmente impregnados por xidos hidratados de ferro.

Objetiva 10X, aumento intermedirio 2, comprimento da foto 0.65 mm, polarizadores cruzados, intensidade da luz

12, sem condensador.

Fotomicrografia 6.4 (calciocarbonatito de Xiluvo-05/05)- Cristais aciculares de aegerina. Objetiva 10X, aumento

intermedirio 2, comprimento da foto 0.65 mm, polarizadores cruzados, intensidade da luz 6, com condensador.



59

6.1.2. Fema (3FR), Muande (1FR) e Rio Mufa (6FR)

As trs amostras estudadas dos carbonatitos de Fema, Muande e Rio Mufa apresentam texturas

porfirtica (Fema) e granular xenomrfica (Muande e Rio Mufa). As amostras de Fema e Muande

possuem granulao media a fina, e tm como principais componentes carbonatos dolomticos.

Calcita aparece em propores negligiveis, acompanhada de opacos, apatita, anfiblios,

piroxnios, flogopita e monazita. No carbonatito de Rio Mufa, a granulao mdia a grossa, e

calcita aparenta constituir a fase carbontica principal.

Nas amostras de Muande e Rio Mufa, carbonatos cristalizam-se como gros xenomrficos de

granulometria muito varivel. Os maiores cristais so frequentemente alongados, irregulares, com

dimenses de at cerca de 6 mm de comprimento; Os menores so equidimensionais,

subdiomrficos, s vezes idiomrficos, com dimenses que podem atingir 0.1 mm e at menos.

Os carbonatos da amostra de Fema formam uma textura porfirtica bem desenvolvida

(Fotomicrografia 6.5), com gros equidimensionais subdiomrficos a idiomrficos. Os maiores

cristais tem dimenses da ordem de 1.0 mm e os menores cerca de 0.1 mm.

Em alguns casos, especialmente no carbonatito de Rio Mufa, ao longo das clivagens e nos

interstcios ou nas bordas dos gros, observam-se deposies de xido de ferro (muito

provavelmente magnetita, hematita, goethita ou limonita) exsolvido (Fotomicrografia 6.6).

Opacos ocorrem com pouca frequncia, xenomrficos a subdiomrficos, poucas vezes

idiomrficos, com cristais de tamanho varivel de



60

esporadicalmente nas de Rio Mufa e Muande. Aparece inclusa em carbonatos, subdiomrfica a

xenomrfica, raramente idiomrfica, com dimenses da ordem de 2.0 mm.

Fotomicrografia 6.5 (magnsiocarbonatito de Fema-3FR)- Textura porfirtica com xenocristais de dolomita em

matrz fina carbontica. Objetiva 4X, aumento inermedirio 2, comprimento da foto 1.63 mm, polarizadores

paralelos, intensidade da luz 8, sem condensador.

Fotomicrografia 6.6 (ferrocarbonatito de Rio Mufa-6FR)- Carbonatos xenomrficos com exsoluo de xidos

hidratados de ferro nas bordas e nas clivagens. Objetiva 4X, comprimento da foto 3.25 mm, polarizadores paralelos,




61

Fotomicrografia 6.7 (ferrocarbonatito de Rio Mufa-6FR)- Richterita em seo basal, com relquias de flogopita nas

bordas. Objetiva 10X, aumento intermedirio 1.25, comprimento da foto 1.04 mm, polarizadores cruzadosos,


Fotomicrografia 6.8 (ferrocarbonatito de Rio Mufa-6FR)- Pequenos cristais de monazita, com alta birefrigncia, nos

interstcios carbonato-carbonato e carbonato-apatita. Objetiva 4X, aumento intermedirio 2, comprimento da foto

1.63 mm, polarizadores cruzados, intensidade da luz 9, sem condensador.



62

Apatita o mineral mais frequente entre os acassrios. Ocorre como incluso em flogopita e

anfiblios, ou como cristais subdiomrficos a idiomrficos, prismticos hexagonais, com

dimenses muito variveis. Os cristais alongados variam entre



63

6.2. LITOGEOQUMICA

O presente estudo geoqumico do magmatismo carbonattico de Moambique muito preliminar,

visto que apenas aquelas amostras escolhidas para este trabalho foram analisadas para elementos

maiores, menores e traos (Tabela 5 do apndice). Com exceo do carbonatito de Xiluvo, para o

qual duas amostras foram analisadas (04/05 e 05/05), e quatro outras anlises esto disponveis

em Melluso et al., 2004, apenas uma amostra (com esperana que possa ser representativa) para

cada ocorrncia de carbonatito foi analisada (1FR, 3FR, 6FR, 12FR e 010/06). Foi incluido neste

estudo um mrmore (Ch2FR) da Formao de Chdu, visto que admitia-se a possibilidade de ser

um carbonatito.

Em cinco dessas amostras (Xiluvo-05/05, Rio Mufa-6FR, Fema-3FR, Muande-10/06 e Chdu-

Ch2FR), nas quais anlises petrogrficas microscpicas revelaram a presena de alguns minerais

adicionais, alm dos carbonatos predominantes, foram feitas anlises de qumica mineral, em

cristais escolhidos de calcita, dolomita, apatita, mica e anfiblio. Foi tambm analisado um cristal

de fluorcarbonato de ETR de Xiluvo (Tabelas 6-10).

6.2.1. Qumica de elementos maiores

Os pontos analticos das oito amostras analisadas neste trabalho, e mais as quatro constantes de

Melluso et al. (2004), foram projetados num diagrama ternrio de classificao (Figura 6.1)

segundo o sistema proposto por Woolley e Kempe (1989), baseado na qumica das rochas,

usando o peso percentual de CaO, MgO e (FeO+Fe2O3+MnO). Nesta figura, com exceo de

uma amostra que situa-se no campo dos ferrocarbonatitos, quase no limite com o campo dos

magnsiocarbonatitos, as demais amostras de Xiluvo projetam-se no campo dos

calciocarbonatitos. As amostras de Muambe e Evate, e tambm a do mrmore de Chdu,

encontram-se projetadas no campo dos calciocarbonatitos, como o caso da maioria das amostras

de Xiluvo. Por outro lado, as amostras de Rio Mufa e Muande exibem uma composio parecida,

no campo dos ferrocarbonatitos, mas muito prximo do limite com o campo dos

magnsiocarbonatitos. Finalmente, a amostra do carbonatito de Fema projeta-se, bem definida,

no campo dos magnsiocarbonatitos.



64

MgO FeO+Fe2O3+MnO

Magnesiocarbonatito Ferrocarbonatito

0 20 40 60 80 100

R. carbontica:Chidwe

100

80

60

40

20

0100

80

60

40

20

0 Carbonatitos:

XiluvoMuandeFemaMararaMuambeEvate

Calciocarbonati to

CaO

R.Mufa

Chdu

Fig.6.1 Projeo das amostras de alguns carbonatitos de Moambique no diagrama CaO-MgO-(FeOt+MnO)

(segundo Woolley & Kempe,1989).

Embora sua projeo aparente se integre perfeitamente no campo dos calciocarbonatitos, o

mrmore de Chdu mostra um carcter qumico muito diferente do dos demais carbonatitos. O

exame da tabela 5 do apndice indica que seus teores de slica, de alumnio e de sdio so muito

elevados para um carbonatito normal, sendo mais adequados para um calcrio ou mrmore

impuro. Por outro lado, fsforo, que um dos diagnstico para os carbonatitos, aparece com

teores baixos na amostra de Chdu, os quais melhor se aproximam aos valores obtidos em

mrmores da mesma Formao (Tabela 4.1) por GTK Consrcio (2006).

Os teores de ferro e magnsio relativamente altos nas amostras de Muande, Fema e Rio Mufa

equiparam-se aos valores tpicos dos carbonatitos ferromagnesianos definidos por Woolley &

Kempe (1989). Nas amostras de Muande e Fema resultam da predominncia da fase dolomtica

(Tabela 4 do apndice), enquanto que na amostra de Rio Mufa o enriquecimento de ferro e

magnsio pode estar associado impureza da calcita, a qual foi definida como calcita ferrosa

segundo os dados da qumica mineral, com contedos de xido de ferro total entre 1.2 e 1.8 %

(Tabela 7 do apndice). O contrrio verifica-se nas amostras de Xiluvo, Muambe e Evate,

refletindo uma natureza quase puramente calctica.



65

As maiores variaes de fsforo observadas entre amostras de carbonatitos(Tabela 5 do apndice)

explicam-se pelas propores relativas de ocorrncia de apatita (Tabela 4 do apndice).

As baixas concentraes de Na, K e Ti em todas as amostras traduzem a paragnese carbonattica

montona, destituda de feldspatos, micas, e minerais similares.

6.2.2. Qumica de elementos menores

O padro de distribuio dos elementos incompatveis para os carbonatitos estudados, e para o

mrmore de Chdu, esto representados no diagrama multielementar (diagrama spider) da figura

6.2. Esta representa as concentraes dos elementos incompatveis (incluindo alguns elementos

de terras raras, La, Ce, Nd e Sm) normalizadas em relao ao manto primitivo. A normalizao

foi obtida de acordo com os valores preconizados por Sun & McDonough (1989).

XiluvoMuambeEvateChidweFemaMuandeMarara

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

0.01

0.1

1

10

100

1000

10000

RbBa Th Nb Ta La Ce Sr Nd Sm Zr Hf Y Yb

Amos

tra/M

anto

Prim

itivo

K P Ti

Figura 6.2- Diagrama multi-elementos de elementos incompatveis para rochas carbonatticas. Elementos

normalizados em relao ao manto primitivo (Sun & McDonough, 1989). Linhas destacadas reprepsentam perfs

mdios mundiais de clciocarbonatito (azul), magnsiocarbonatito (preto) e ferrocarbonatito (vermelho),

estabelecidos por Woolley & Kempe (1989).



66

A figura 6.2 mostra que, de um modo geral, os espectros multielementares dos elementos

incompatveis para as amostras dos distintos corpos carbonatticos so similares nos padres de

distribuio. So caracterizados pelas anomalias positivas fortes de Th, ETR, Y, e Yb, suves de

Hf e variveis (fortes e suves) de Ba e Nb; pela maior abundncia de P e Sr, e pelas anomalias

negativas de Rb, K, Zr e Ti. As amostras de Xiluvo salientam os mais altos teores na maior parte

dos elementos incompatveis. Assim como no caso dos elementos maiores, de novo o mrmore

de Chdu mostrou um padro diferente das demais rochas carbonticas, com os menores valores

para quase todos os elementos do diagrama.

Ba e Sr normalmente ocorrem substituindo Ca em minerais carbonticos e fosfatos, portanto,

seus valores elevados uma das caractersticas qumicas dos carbonatitos. A presena de

pirocloro (amostra 04/05), barita e concetraes significantes de apatita (amostra 05/05), alm de

calcita (Tabela 4 do apndice), deve ter contribuido bastante para teores muito elevados de Ba e

Sr nos carbonatitos de Xiluvo (Tabela 5 do apndice). O mesmo verifica-se nas amostras de

Fema, Rio Mufa e Evate para valores de Sr.

Nb, U, Th e Pb exibem contedos elevados nas amostras de Xiluvo, Muambe e Evate quando

comparados aos das restantes amostras. Dados petrogrficos revelam presena do pirocloro numa

das amostras do carbonatito de Xiluvo (amostra 04/05), onde esses elementos tendem a alojar-se

na estrutura cristalina. Embora no tenha sido observado pirocloro nas sees delgadas analisadas

de Muambe e Evate, no se pode descartar a possibilidade da sua ocorrncia, visto ser de esperar

problemas de natureza estatstica. Na amostra de Rio Mufa teor de Pb deve estar relacionado com

a presena de monazita, a qual constitui um dos acessrios apreciveis.

Zn numa das amostra de Xiluvo (04/05); Cu e Co na amostra de Rio Mufa e V, Ni e Co na

amostra de Muande, aparecem como anomalias geoqumicas. No geral, valores de Cu no so

altos particularmente em carbonatitos. O mais alto valor mdio mundial estabelecido em

magnsiocarbonatitos sendo de 27 ppm com intervalo entre 4 e 94 ppm, sem incluir dados do

Palaborwa, frica do Sul, o qual poderia aumentar significantemente (Woolley & Kempe, 1989).

No entanto a amostra do Rio Mufa apresenta 184 ppm.



67

Os teores relativamente baixos de P, refletido nos diagramas como anomalias invertidas

(negativas) para as amostras de Xiluvo, Muambe e de Rio Mufa, refletem concetraes modais

baixas de apatita.

As concentraes muito elevadas de F nas amostras de Xiluvo, Fema e Rio Mufa podem estar

relacionadas com a presena de flor-apatitas, identificadas pela microssonda analtica (Tabelas

6-8 do apndice). Muito provavelmente a explicao seja a mesma para amostras de Muambe e

Evate nas quais anlise de apatitas no foi realizada.

Valores elevados de S, Cr e Cu na amostra do mrmore da Formao de Chdu provavelmente

refletem a presena de sulfetos identificados microscopicamente (Fotomicrografia) e por me

1. INTRODUÇÃO · Fátima Roberto Chaúque , Dpto de Mineralogia e Geotectônica, Instituto de...

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