Estudo petrológico e geoquímico de intrusões doleríticas da região de Moatize, província de Tete, Moçambique

Abstract

Esta dissertacao apresenta o estudo petrografico, geoquimico e isotopico de 31 amostras de dolerito retiradas de sondagens que foram realizadas pela Ncondezy Coal Company, na area localizada a NE de Moatize, provincia de Tete, em Mocambique. Os corpos doleriticos sao intrusivos em formacoes sedimentares do Supergrupo Karoo da bacia Moatize-Minjova e tem uma idade provavelmente jurassica (proxima de 180 Ma, com base na correlacao com corpos similares aflorantes em outras areas). As rochas estudadas foram afectadas por alteracao hidrotermal, testemunhada pela generalizada ocorrencia da associacao serpentina+clorite+sericite+esfena+calcite } epidoto } tremolite-actinolite, e pelo preenchimento de fracturas e de vesiculas por calcite, pirite ou calcite + pirite } quartzo. Contudo, as amostras seleccionadas preservam texturas igneas intergranulares. As informacoes petrograficas sugerem que as associacoes mineralogicas primarias incluem plagioclase, titanaugite, olivina, apatite, opacos, biotite e horneblenda. Esta associacao esta heterogeneamente preservada e, nas amostras mais intensamente alteradas, os minerais igneos foram quase completamente substituidos. Os dados dos elementos maiores, menores e vestigiais, particularmente os dos elementos imoveis, indicam que as amostras analisadas sao basicas e que podem ser vistas como sendo cogeneticas, pertencentes a uma serie alcalina e mostrando composicoes semelhantes aos dos basaltos actuais de ambiente intraplaca. Os dados Rb-Sr e Sm-Nd, obtidos em doze amostras, parecem confirmar a natureza cogenetica dos doleritos estudados. De facto, nas amostras menos alteradas, quer o ƒÃSr180Ma quer o ƒÃNd180Ma definem pequenos intervalos de variacao de valores: +10 . ƒÃSr180Ma . -7 e +3.6 . ƒÃNd180Ma . +1.7. Adicionalmente, este aspecto indica claramente que os fundidos parentais foram gerados numa fonte mantelica e que os magmas nao sofreram contaminacao crustal significativa durante os processos de ascensao e instalacao. Para alem disso, as composicoes isotopicas descritas projectam-se em campos definidos pelos OIB e sao similares as encontradas em rochas igneas relacionadas com o processo de rifting na Tanzania e no Quenia. As amostras mais intensamente afectadas pela alteracao hidrotermal exibem valores semelhantes de ƒÃNd180Ma, mas mostram assinaturas mais ricas em Sr radiogenico (ate ƒÃSr180Ma = +28), indicando, assim, uma importante contribuicao crustal nos fluidos aquosos responsaveis pelos processos hidrotermais. O conjunto de dados obtidos e compativel com actividade magmatica originada pela accao de uma pluma mantelica, causadora nao so de accao termica como tambem de processos de enriquecimento geoquimico na porcao do manto que serviu de fonte aos magmas parentais das rochas estudadas

This dissertation presents a petrographic, geochemical and isotopic study of 31 dolerite samples from drilling cores, obtained during exploration campaigns by the Ncondezi Coal Company, in the prospect area 805L, located at NE of Moatize, Tete Province, Mozambique. The dolerite bodies are intrusive into sedimentary formations of the Karoo Supergroup The studied rocks were affected by hydrothermal alteration, testified by the pervasive occurrence of the assemblage serpentine + chlorite + sericite + sphene + calcite } epidote } tremolite-actinolite, and by filling of vesicles and fractures by calcite, pyrite or calcite + pyrite } quartz. However, the selected samples preserve igneous intergranular textures. Petrographic evidence suggests that the primary mineral associations included plagioclase, titanaugite, olivine, apatite, opaques, biotite and hornblende. These assemblages are variably preserved and, in the samples most intensely altered, the igneous minerals were almost totally replaced. Whole-rock major and trace elements data, with particular emphasis on immobile elements, indicate that the analysed samples are basic and that they can be seen as cogenetic, belonging to the alkaline series and showing compositions similar to present-day intraplate basalts. The Rb-Sr and Sm-Nd data, obtained on twelve samples, seem to confirm the cogenetic nature of the studied dolerites. In fact, in the least altered samples, both ƒÃSr180Ma and ƒÃNd180Ma define relatively small ranges: +10 . ƒÃSr180Ma . -7 and +3.6 . ƒÃNd180Ma . +1.7. In addition, this clearly indicates that parental melts were generated in a mantle source and that magmas did not undergo significant crustal contamination during their ascent and emplacement. The described isotopic compositions, besides plotting in an area common to OIB, are similar to those found in igneous rocks related to the rifting process in Tanzania and Kenya. Samples that were more intensely affected by hydrothermal alteration display similar ƒÃNd180Ma values, but show more radiogenic Sr signatures (up to ƒÃSr180Ma = +28). This indicates a significant crustal contribution in the aqueous fluids responsible for the hydrothermal processes. The whole set of obtained data is in agreement with a magmatic event related with the activity of a mantle plume which caused not only a thermal effect but also geochemical enrichment in the mantle source of the parental magmas of the studied rocks.