 |
Seixas, L.A.R.; Morais, L.A.; Carvalho, W.
ABSTRACT
This work presents the results of a geochemical investigation about the Alto Maranhão suite of paleoproterozoic (2.130±2 Ma U-Pb zircon, and 2.124±2 Ma U-Pb titanite) granitoid rocks cropping out at the southern sector of São Francisco Craton. They are correlated with the processes of magmatic and tectonic collage of the Mineiro Belt on the archean nuclei of the Quadrilátero Ferrífero Region. The sampled rocks comprises quartz-dioritic to granodioritic rocks, grouped into low, medium and high silica TTG’s; along with intermediate to acid dykes; mafic microgranular and cumulatic enclaves; and finally two mafic high K dykes. All the TTG’s have in common high fraccionated primitive mantle normalized rare earth elements (high La/Ybn), high Sr (>370ppm) , low Y (<20ppm), K2O/Na2O ratios <0,6, and Al2O3 contents ≥15% at 70% SiO2, which encompasses the definitions of the high Al TTG suites so common on the Archean. Moreover, for most of the low silica TTG’s an adakitic signature is also clearly defined by the high Cr (ppm), Ni (ppm), and Mg# (≥50), and this indicate some sort of peridotic mantle participation on their genesis, as are suggested by the actual interpretations over this class of modern volcanic rocks. Isotopic Sm-Nd data (positive eNd at the 2.124 Ma) corroborate this assertive. The other medium to high silica TTG could be the result of partial melting of wet mafic sources, ascending to the crust without mantle contamination or assimilation, or as suggested by mafic enclaves, some sort of fracctionation from the low silica members of the suite.
Palavras-chave: Granitóides, TTG, Adaquito, Paleoproterozóico, Cinturão Mineiro
Contextualização petrológica e Geotectônica Diferentes trabalhos em granitóides realizados na década de 80 enfatizaram a natureza predominantemente sódica tonalítica-trondhjemítica-granodiorítica do plutonismo formador da crosta continental arqueana. Martin (1988, entre outros) cristalizou o termo suíte TTG alto alumínio (Al2O3 > 15% para termos com 70% de SiO2) para designar esta associação de rochas, em contraposição às suítes plutônicas calco-alcalinas clássicas de margem de placa convergente pós-arquenas, nas quais os termos plutônicos evoluem comumente para rochas graníticas sensu stricto. A suíte TTG assim definida, e especialmente dado o seu conteúdo em elementos traços, foi considerada como resultado da produção de magmas félsicos e sódicos em uma condição geodinâmica de margem de placa convergente, senão exclusiva, comum ao arqueano, que permitiria a fusão parcial da crosta oceânica subductada antes de sua completa desidratação, deixando como resíduo eclogito ou anfibolito com granada. Este tipo de processo contrastaria com aquele pós-arqueno, no qual haveria a completa desidratação da crosta oceânica, liberando assim fluídos ricos em elementos litófilos, e como consequência predominaria a fusão da cunha do manto metassomatisado por estes fluídos. Residiria aí a diferença fundamental entre o magmatismo félsico plutônico predominantemente sódico arqueano, e o tipicamente calco-alcalino pós-arqueano, o qual derivaria do fracionamento de magmas basálticos, ou da fusão induzida por eles na base da crosta continental. Posteriormente, a suíte TTG foi considerada equivalente plutônico de suítes vulcânicas modernas adaquíticas (ou Mg-andesíticas), tendo em comum com as mesmas o padrão fortemente fracionado em elementos terras raras [em geral (La/Yb)n >15], o baixo conteúdo em Y e terras raras pesados (em geral Y < 18 ppm, Yb < 1,9 ppm), o alto conteúdo em Sr (em geral > 400 ppm, e Sr/Y > 40), além da sua natureza predominantemente sódica (Rollinson & Martin, 2005). No entanto, diferem destas, dado o conteúdo mais elevado de Mg# (> 0,5 Mg# = mol MgO/MgO+FeOt), Cr e Ni (média de 36 ppm e 24 ppm, respectivamente) dos adaquitos. O refinamento dos dados produzidos nas últimas décadas, em ambas as suítes, levou aos autores a explicar estas diferenças em termos de que, com base no elevado valor de Mg#, Cr e Ni desta suíte, haveria maior participação direta ou indireta de peridotítos do manto na gênese dos adaquitos, seja como contaminante de magma gerado da fusão parcial da crosta oceânica quando de sua ascenção à superfície, seja como produto direto de fusão parcial de peridotito do manto metassomatisado por líquidos desta natureza (Stern & Killian, 1996; Rapp et al. 1999; Condie, 2005; Martin et al., 2005). O estudo contido neste trabalho concentra-se sobre dados geoquímicos de alta precisão (ICP-MS) de amostras provenientes da parte norte de uma importante massa plutônica aflorante ao sul do Quadrilátero Ferrífero (Fig. 1), denominada de Plutonitos do Grupo Barbacena (Pires, 1977), Batólito Alto Maranhão (Grossi Sad et al. 1983), ou mais recentemente, de Suíte Alto Maranhão (Heineck et al., 2003). Rochas da localidade tipo desta suíte (Alto Maranhão, J. Murtinho e Prefeitura na Fig. 1) têm sido consideradas representantes do magmatismo plutônico juvenil paleoproterozóico associado com a fase pré a sin-colisional da Orogênese Transamazônica, no contexto do Cinturão Mineiro, terreno acrescionado à margem do núcleo arqueano da porção meridional do Cráton São Francisco (Noce, 1995; Alkmim & Marshak, 1998; Noce et al., 2000; Teixeira et al., 2000; Silva et al., 2002, Seixas & Baars, 2004). Estudos anteriores (Seixas, 2000; Seixas et al., 2001) apontaram características petrológicas e geoquímicas similares destas rochas e as suítes TTG arqueanas, assim como assinatura geoquímica adaquítica. Nesse sentido, a amostragem representada neste artigo recupera os dados desses estudos prévios, e incorpora amostras de setores a sudeste (Pé do Morro, Ponte Caída, Ribeirão Água Limpa), oeste (duas novas amostras em Jeceaba), e sul (Caeté) da localizadade do Alto Maranhão; duas amostras no contexto dos gnaisses de Conselheiro Lafaiete; e duas amostras bem mais a sudoeste (Lagoa Dourada, Fig. 1).
Assinaturas geoquímicaS Parâmetros geoquímicos discriminates das amostras investigadas são apresentados na Tabela 1 e Figs. 2 e 3 a seguir. Os dados foram separados de acordo com teor em SiO2, e listados em termos de valores de média aritmética (Md.) e desvio padrão (D.P.) de granitóides (TTG, baixo, médio e alto SiO2); diques intermediários (Diques interm.) e diques ácidos; enclaves máficos microgranulares (Enclaves micr.) e enclaves cumuláticos (Enclaves. cumul.); e diques máficos de alto potássio (Diques alto K). As análises foram obtidas nos labratórios CRPG (Nancy, França) e ACME (Vancouver, Canadá). Dados os valores bem mais baixos em Ba e Sr das duas amostras de TTG de Lagoa Dourada (L.D.) no grupo de teor médio de SiO2, as mesmas foram tratadas separadamente. A diferenciação entre enclave microgranular e cumulático se dá em termos de texturas e teor de SiO2 das rochas. A partir dos dados geoquímicos e isotópicos disponíveis, o caráter cogenético das amostras pôde ser mais seguramente indicado para o setor norte, envolvendo Jeceaba, Alto Maranhão, Joaquim Murtinho e Prefeitura (Noce, 1995; Seixas, 2000). O local Joaquim Murtinho está datado em 2130 ± 2Ma (U-Pb, zircão); o local Prefeitura em 2124 ± 2Ma (U-Pb, titanita), com eNd +2,45 (Noce, 1995).
Figura 1. Mapa de localidades das amostras da Suíte Alto Maranhão. Mapa Geológico segundo Heineck et al. (2003). CL= Município de Conselheiro Lafaiete. Litologias: A34rn e A4rs= Rochas máficas, ultramáficas, gonditos, queluzitos, filitos e quartzitos, presumivelmente todas de idade arqueana; APdmi= Rochas máficas e ultramáficas plutônicas e gnaisses, idades arqueanas e paleoproterozóicas; Suíte Alto Maranhão= Quartzo-dioritos, tonalitos e granodioritos indistintos; Granito Cupim= Granitos. As localidades amostradas estão indicadas e possuem a seguinte simbologia: Círculo branco= granitóides com 59 a 64% SiO2; Círculo cinza= granitóides com 65 a 70% SiO2; Círculo preto= granitóides com > 70% SiO2; Triângulo branco= diques com 59 a 64% SiO2; Triângulo preto= diques com > 70% SiO2; Quadrado preto= enclaves máficos microgranulares, 48 a 55% SiO2; Quadrado branco= enclaves máficos cumuláticos, 53 a 55% SiO2; Losângulo preto= diques máficos alto K, 47 a 53% SiO2. Tabela 1. Parâmetros composicionais da Suíte Alto Maranhão. (13)=nºde análises. n normalizado ao manto primitivo.
O diagrama discriminante (La/Yb)n ´ Ybn da Fig.2 posiciona as rochas TTG e diques intermediários e ácidos no campo de TTG arqueanos e adaquitos, definido pelo forte fracionamento de terras raras e baixo conteúdo em Yb. As amostras com superposição de campos referem-se à TTG com baixa sílica. Os enclaves e diques de alto K, possuem valor mais elevado em Ybn, no entanto preservando o padrão mediana a fortemente fracionado. Os TTG alta sílica possuem menor valor (La/Yb)n que os demais TTG. Este fato pode ser explicado em parte pela ação de fracionamento de alanita, principal mineral portador de terras leves em todas estas rochas, e/ou metamorfismo e recristalização deste mineral para epidoto, retirando assim preferencialmente terras raras leves. Ambas as situações foram observadas em estudos específicos caso a caso (Seixas, 2000).
Figura 2. Gráfico (La/Yb)n ´ Ybn das amostras da Suíte Alto Maranhão, com os campos de TTG arqueanos e adaquitos, e TTG pós-arquenos (Condie, 2005).
A Fig.3 a seguir relaciona os parâmetros associados com o número de magnésio e elementos compatíveis. Os dados apresentados indicam uma afinidade de parte das rochas analisadas, especialmente as rochas TTG com valores de Mg# ≥50 e %SiO2 <64 com adaquitos modernos. Uma das amostras TTG do grupo de teor intermediário em sílica também posiciona-se claramente neste campo. As demais amostras, incluindo diques intermediários, diques ácidos, TTG média a alta sílica, e duas amostras de TTG baixa sílica, se adequam aos critérios de fracionamento de elementos terras raras, alto Sr (≥ 370 ppm), caráter sódico e baixo Y (< 18ppm) de suítes TTG arqueanas e pós-arqueanas. Para amostras com %SiO2 ~ 70 (TTG médio e alta sílica) a %Al2O3 situa-se ≥ 15%. Ao mesmo tempo, estes dados no seu conjunto permitem sugerir que as rochas da suíte Alto Maranhão registram processos de fracionamento e diferenciação magmática, cuja tendência aos termos mais evoluídos a distingue da série sanuquitóide, para cujos termos menos ricos em sílica há uma superposição de parâmetros geoquímicos com adaquitos (Rollinson & Martin, 2005; Lobach-Zuchenko et al., 2005).
Figura 3. Mg# ´ %SiO2 (a); e Ni ´ Cr (b) das amostras da Suíte Alto Maranhão. Mesma legenda da Fig. 2. Campos de adaquitos, e líquidos experimentais de fusão de basaltos hidratados (a) baseado em Condie (2005).
Agradecimentos Este trabalho conta com o apoio financeiro da FAPEMIG (Projeto CRA 440/02).
REFERÊNCIAS Alkmim, F.F. & Marshak,
S. 1998. Transamazonian orogeny in the southern São Francisco craton
region, Minas gerais, Brazil: evidence for Paleoproterozoic collision
and collapse in the Quadrilátero Ferrífero. Prec. Res.,90: 29-58.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
