Xenólitos tabulares ao longo do plano de contato dos diques máficos da área de Cabo Frio, RJ: Delaminação térmica ou fraturamento hidráulico de cizalhamento ?

This article presents field descriptions and genetic considerations for the tabular xenoliths observed along contact plane of the mafic dykes of Cabo Frio and Arraial do Cabo area, State of Rio de Janeiro, Brazil. They are 10 cm to 1 m wide, commonly 30 to 50 cm, with horizontal extension up to 100 m and vertical extension at least 20 m. The aspect ratio measured on the outcrop surface is more than 100. The xenolith terminals are generally sub-rectangular, but they sometimes show acute edges. The fractures parallel to the xenolith extension are often observed. These fractures and the high aspect ratio suggest a strong tendency of fracture formation in parallel to the dyke contact plane. For the tabular xenolith genesis, the thermal delamination model is a possible opinion. However, considering the very high-aspect ratio of the tabular xenoliths and their occurrence with the leftward branching of the mafic dykes, the model based on combined effects of the dyke branching by the hydraulic shear fracturing and xenolith detachment by the thermal delamination is more plausible. Keywords: tabular xenolith, mafic dyke, thermal delamination, hydraulic shear fracturing, Cabo Frio, Arraial do Cabo.Este artigo apresenta descrições de campo e consideração genéticas para os xenólitos tabulares observados ao longo do plano de contato dos diques máficos da área de Cabo Frio e Arraial do Cabo, RJ. Esses têm 10 cm a 1 m de largura, comumente 30 a 50 cm, com extensão horizontal de até 100 m e extensão vertical de pelo menos 20 m. A razão entre comprimento e largura medida na superfície dos afloramentos é maior do que 100. As extremidades dos xenólitos são geralmente sub-retangulares, porém encontram-se às vezes extremidades agudas. As fraturas paralelas à extensão dos xenólitos são comumente observadas. Essas fraturas e a alta razão entre comprimento e largura sugerem uma forte tendência de fraturamento em paralela ao plano de contato dos diques. Para a gênesis dos xenólitos tabulares, o modelo de delaminação térmica é uma possível opinião. Entretanto, considerando a alta razão entre comprimento e largura muito alta dos xenólitos tabulares e sua ocorrência junto com a ramificação sinistral dos diques máficos, o modelo com base nos efeitos conjuntos da ramificação dos diques pelo fraturamento hidráulico de cizalhamento e descolamento dos xenólitos pela delaminação térmica é mais aplausível. Palavras-chave: xenólito tabular, dique máfico, delaminação térmica, fraturamento hidráulico de cizalhamento, Cabo Frio, Arraial do Cabo

GEOLOGY AND PETROGRAPHY OF NEPHELINE SYENITE FOR ORNAMENTAL USE AT MARAPICU PEAK, MENDANHA INTRUSIVE COMPLEX, STATE OF RIO DE JANEIRO, BRAZIL

Este trabalho apresenta geologia e petrografia das rochas ornamentais de nefelina sienito no Pico do Marapicu, complexo intrusivo de Mendanha, RJ, Brasil, conhecido comercialmente Granito Cinza Ás de Paus. Existem três tipos de produtos de nefelina sienito: Tipo Clássico, Tipo Moderno e Tipo Anfibólio Prismático. O Tipo Clássico é caracterizado pelo aspecto visuais suaves de cor cinza de tonalidade ondulante. A textura é equigranular e homogênea sem orientação dos minerais. O Tipo Moderno tem aspectos similares, porém sem tonalidade ondulante da cor cinza. O Tipo Anfibólio Prismático é caracterizado por cristais prismáticos de anfibólio com notável orientação. Os minerais constituintes principais são feldspato alcalino de anortoclásio, nefelina, anfibólio e biotita. Apesar da vulnerabilidade ao intemperismo químico, as rochas são muito frescas devido aos efeitos da passividade intempérica. O nefelina sienito é mecanicamente resistente, com a compressão uniaxial para a ruptura superior àquela de granitos ornamentais comuns. O corpo rochoso é maciço sem notáveis sistemas de fratura e falhas de origem tectônica, o que facilita a extração de grandes blocos. A especificação quantitativa de cores revela que a tonalidade suave da cor cinza é devida principalmente à abundância de anfibólio, com o parâmetro B em torno de 15, relativa a biotita, com o B próximo ao zero. A ondulação na tonalidade de cinza do Tipo Clássico é originada do metassomatismo

MORPHOLOGIC CHARACTERISTICS AND EROSIVE RESISTANCE OF FELSIC ALKALINE INTRUSIVE MASSIF OF TANGUÁ, STATE OF RIO DE JANEIRO, BRAZIL, BASED ON THE ASTER GDEM

Este artigo apresenta características morfológicas e resistência erosiva do maciço intrusivo de rochas alcalinas félsicas de Tanguá, RJ, com base nos dados topográficas de satélite do ASTER GDEM. O maciço intrusivo possui uma extensão de 5.5 x 7.5 km e altura relativa de 700 m. Os mapas de seppômen mostram escarpa marginal íngreme de 28º de declividade na borda nordeste, platô virtual com 450 m de altitude na parte central e saliência de topo com altura relativa de 250 m. Os mapas de sekkokumen apresentam forma tridimensional convexa do fundo das drenagens da área noroeste. Os mapas de kifukuryo demonstram zona de alta declividade ao longo da borda da intrusão. O índice de macro concavidade (MCI) do maciço inteiro é -0.9, indicando forma tridimensional convexa do maciço. A área nordeste do maciço tem baixo MCI de -1.1 e a área sudeste possui MCI mais alto de -0.8. A morfologia côncava da área sudeste é devido às rochas piroclásticas subvulcânicas e o nefelina sienito sob alteração do metassomatismo e hidrotermalismo. As drenagens forma um sistema radial e são íngremes e curtos com comprimento médio de 1.2 km. Na área noroeste do maciço, as drenagens têm alta declividade de 19.5° me média. Na área sudeste, as drenagens possuem baixa declividade de 10.1°. O histograma de distribuição altimétrica mostra a escarpa marginal íngreme na faixa de altitude de 50 a 450 m. A forma tridimensional geral convexa do maciço Tanguá é originada de alta resistência erosiva do nefelina sienito devido à firmeza mecânica e passividade intempérica. O maciço foi formado pela erosão diferencial do corpo intrusivo relativa ao gnaisse encaixante

MORPHOLOGIC ANALYSES BY SUMMIT LEVEL AND BASE LEVEL MAPS BASED ON THE ASTER GDEM FOR MORRO DE SÃO JOÃO FELSIC ALKALINE MASSIF, STATE OF RIO DE JANEIRO, BRAZIL

Este trabalho apresenta as análises morfológicas para o maciço de rochas alcalinas félsicas do Morro de São João, RJ, com o auxílio das técnicas de seppômen e sekkokumen e o modelo digital de elevação de satélite ASTER (GDEM). Os mapas de seppômen mostram a escarpa marginal íngreme de cerca de 30º, o platô virtual de 480 m a 500 m de altitude e a saliência de topo com altura relativa de 150 m. A escarpa marginal tem alta declividade não somente nos mapas de seppômen como também de sekkokumen. Os mapas para a diferença entre o seppômen e sekkokumen, denominados mapas de kifukuryô, demonstram a zona de alta declividade ao longo da borda do corpo e relevos suaves no planalto central. Essas observações indicam alta resistência erosiva das rochas constituintes deste maciço. As drenagens apresentam um sistema radial. Essas são rasas, curtas e íngremes, em média, 20 m de profundidade, 1.1 km de comprimento e 22° de declividade. A maioria das drenagens tem perfil longitudinal quase linear, e não, côncavo. O índice de macro concavidade (MCI) é -1.2, indicando que a forma tridimensional geral deste maciço é altamente convexa, que é muito diferente daquele de edifícios vulcânicos. A morfologia cônica deste maciço não é originada de um vulcão extinto, mas erosão diferencial da intrusão de nefelina sienito, que tem forte resistência à erosão devido à firmeza mecânica e passividade intempérica

DESENVOLVIMENTO DA TÉCNICA PARA ESPECIFICAÇÃO DIGITAL DE CORES E A NOVA NOMENCLATURA PARA CLASSIFICAÇÃO DE ROCHAS ORNAMENTAIS COM BASE NAS CORES MEDIDAS

This article introduces the method for quantitative digital colour specification for ornamental rock with help of scanner, showing its recent development. The digital image of polished dimension stone surface is scanned in true colour mode with optical resolution of 1,200 or 600 dpi. The captured image is submitted to moderation into 300 or 150 dpi in order to reduce pixel noise. The original software Wilbur analyses quantitatively pixel colour of the image, determining the chromaticity parameters, such as RGB, HSB and XYZ. The HSB system is adequate for quantitative classification of ornamental rock by its colour. At first, they are classified by S parameter (saturation), which represents colour vividness, into the following five categories: grey scale, SO presente trabalho introduz o método de especificação quantitativa de cores para rochas ornamentais com o auxílio de scanner, apresentando seus desenvolvimentos recentes. A imagem digital da chapa polida de rocha ornamental é capturada por scanner no modo true colour com resolução óptica de 1.200 ou 600 dpi. A imagem capturada é submetida à moderação em 300 ou 150 dpi, para amenizar os problemas de ruído de pixel. O software original Wilbur analisa quantitativamente as cores dos pixels da imagem, determinando os parâmetros cromáticos, tais como RGB, HSB, XYZ. O sistema HSB é adequado para classificação quantitativa de rochas ornamentais com base na sua cor. Rochas ornamentais são classificadas primeiramente por meio do parâmetro S (saturation), que representa a nitidez da cor, em cinco categorias – escala de cinza,

DRAINAGE EROSION AND CONCAVE LANDFORM OF TIJUCA GNEISSIC MASSIF, STATE OF RIO DE JANEIRO, BRAZIL, WITH THE HELP OF SUMMIT LEVEL AND BASE LEVEL TECHNIQUE BASED ON ASTER GDEM

Este trabalho apresenta o estado de erosão por drenagens e a concavidade tridimensional do maciço gnáissico de Tijuca, Município do Rio de Janeiro, por meio das análises geomorfológicas com base no ASTERM GDEM. O maciço tem uma extensão de 15 x 10 km e altitude relativa de 1000 m e, é constituído principalmente por ortognaisse e paragnaisse. Os mapas de seppômen mostram a ausência de escarpa marginal e a área limitada do platô virtual. O maciço é dividido em Floresta da Tijuca e Serra da Carioca pela zona de vale do Alto de Boa Vista, com largura maior do que 2 km. Os pequenos morros rochosos formam cinco alinhamentos paralelos com orientação de N60°E. Os mapas de sekkokumen apresentam as drenagens com largura maior do que 1 km orientando a N45°E, que é diferente de orientação dos morros. As drenagens estreitas e curtas na zona mais alta da serra constituem um sistema radial. As áreas da Floresta da Tijuca, Serra da Carioca e Pedra da Gávea possuem alto kifukuryo, com o risco de deslizamento de grande escala. Essas são caracterizadas por exposições subverticais de gnaisse. O histograma de distribuição altimétrica mostra distribuição parecida à forma da Torre Eiffel, indicando a forma tridimensional côncava do maciço. Os índices de concavidade tridimensional (TCI) e de macro concavidade (MCI) são, respectivamente, 0.54 e -0.5 que são significativamente maiores do que os maciços de rochas alcalinas félsicas. A forma côncava do maciço Tijuca é atribuída à vulnerabilidade erosiva do gnaisse, devido à fraqueza mecânica, textura de gnaisse e baixos efeitos da passividade intempérica

GEOLOGIA DE JAZIDAS DE BRITA E AREIA ARTIFICIAL DE QUALIDADE ESPECIAL: EXEMPLOS DO ÁLCALI SIENITO DE NOVA IGUAÇU, RJ, E RIOLITO DE NOVA PRATA, RS

Este artigo apresenta a geologia de jazidas de duas rochas em mineração ativa que têm características físicas e químicas especiais, e sua utilização eficiente com o objetivo de menor impacto ambiental: 1) Álcali sienito da borda nordeste do Maciço Mendanha, Município de Nova Iguaçu - RJ; 2) Basalto da Serra Gaúcha, extraído nas áreas em torno da cidade de Nova Prata - RS. O álcali sienito não contém quartzo e outros minerais de sílica, portanto a brita para agregados desta rocha é livre de reação álcali-sílica. Graças a esta característica química, formam-se corpos de concreto de alta durabilidade, garantindo longevidade das construções. Devido à rara ocorrência desta rocha no mundo, são necessárias fontes alternativas tal como resíduos sólidos de rochas ornamentais originados de álcali sienito. O Basalto da Serra Gaúcha é uma família peculiar de riolito, riodacito e dacito com altíssima firmeza mecânica, com esforço para ruptura por compressão uniaxial em torno de 260 MPa, sendo mais que o dobro de rochas graníticas. Esta vantagem física é devida ao processo altamente desenvolvido de devitrificação do magma riolítico superaquecido, o que produz a brita de melhor qualidade do Brasil. Além disso, é considerado como um material ideal para areia artificial. O aproveitamento eficiente do resíduo desta rocha realiza alto rendimento dos materiais minerados, em torno de 70%. Este fator possibilita a operação com menor impacto ambiental e alta sustentabilidade econômica. Palavras-chave: brita, areia artificial, álcali sienito, traquito, riolito, meio ambiente

Nepheline syenite magma differentiation with continental crustal assimilation for the Cabo Frio Island intrusive complex, State of Rio de Janeiro, Brazil

Diferenciação do magma de nefelina sienito com assimilação da crosta para o corpo intrusivo da Ilha de Cabo Frio, RJ. Este artigo apresenta a composição química e evolução magmática das rochas alcalinas da Ilha de Cabo Frio, RJ, e das áreas adjacentes, com atenção especial para a assimilação da crosta continental. O corpo intrusivo principal é composto de nefelina sienito, álcali sienito e traquito. O ortognaisse encaixante é intrudido também por brecha de conduto subvulcânico e diques de lamprófiro, traquito e fonolito. O álcali sienito é distribuído na zona de contato em que ocorrem muitos xenólitos digeridos da rocha encaixante. A maioria das amostras de nefelina sienito e fonolito é altamente subsaturada em sílica com moderada proporção molecular de (Na+K)/Al e de K2O/(Na2O+K2O) em peso, sendo classificadas como nefelina sienito potássico. A idade 40Ar- 39Ar para o nefelina sienito é 54.83±0.35 Ma. Os diagramas de variação indicam a cristalização fracionada de titanita, ilmenita, apatita e clinopiroxênio durante o resfriamento magmático no corpo intrusivo. O nefelina sienito e traquito foram originados do magma de grau avançado em diferenciação cuja composição é próxima ao ponto terminal do campo subsaturado em sílica. A assimilação da crosta continental é relevante e algumas amostras de álcali sienito e traquito são constituídas por cerca de 50% de materiais provenientes da rocha encaixante. A assimilação crustal ocorreu na fase final da cristalização fracionada do magma de nefelina sienito. Esta composição é termodinamicamente instável e poderia ser originada de super-reaquecimento do magma ou elevação rápida do teor de fluídos que foi causado por injeção de novo pulso de magma à câmara magmática