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Enxames de diques máficos do setor sul do Cráton do São Francisco - MG

Texto completo
Autor(es):
Alexandre de Oliveira Chaves
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Imprenta: São Paulo.
Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Geociências (IG/BT)
Data de defesa:
Membros da banca:
Jose Moacyr Vianna Coutinho; Ciro Teixeira Correia; Elson Paiva de Oliveira; Jose Paulo Peccinini Pinese; Joel Jean Gabriel Quéméneur
Orientador: Jose Moacyr Vianna Coutinho
Resumo

O mapeamento geológico e as investigações petrográficas, geoquímicas e geocronológico/isotópicas aqui desenvolvidas, integradas aos dados disponíveis na literatura, permitiram distinguir, numa área da ordem de 30.000\'Km POT.2\' do setor sul do Cráton do São Francisco, seis manifestações de magmatismo básico na forma de enxames de diques. Registrando importantes eventos geológicos regionais, os enxames, nomeados E1, E2, E3, E4, E5 e E6, guardam características geoquímico/isotópicas bem definidas, apesar das inúmeras similaridades entre seus corpos em escala de afloramento. Com algumas exceções, mostram texturas ígneas subofíticas a intergranulares e uma seqüência de cristalização com augitas e plagioclásios como minerais primários, seguida de opacos, apatita, quartzo e, às vezes, biotita, olivina ou titanita. Feições de saussuritização e uralitização são bastante freqüentes. Diques anfibolíticos, com coronas de granada metamórfica, aparecem no enxame E3. O mais antigo \"enxame\" de diques máficos, E1 (neoarqueano), está representado basicamente por dois corpos dentro da área investigada, na sua porção extremo-sul, cruzando gnaisses-migmatíticos do Complexo Campo Belo. Eles preservam texturas ígneas granulares hipidiomórficas a intergranulares. Com cerca de 50 Km cada, apresentam direção NW e, em termos geoquímicos, variam de toleítos a andesitos basálticos, com os maiores valores de Mg# (55 a 75), indicando magmas pouco fracionados, dentre os enxames estudados. O padrão de elementos terras-raras (ETR) mostra um pronunciado fracionamento das leves (ETRL) em relação às pesadas (ETRP), com anomalias negativas de Eu. Diques cogenéticos aos E1, na região adjacente de Lavras, foram datados em 2658 \'+OU-\' 44 Ma (SM-Nd) por Pinese (1997), tendo ele deduzido que, praticamente isentos de contaminação crustal, se originaram de fonte mantélica enriquecida nas razões Rb/Sr e empobrecida na razão Sm/Nd em relação à \"Terra Global\". Os valores de \'épsilon\'\'IND Nd\'(2,65 Ga) variam de -1,5 a -2,1 para os diques menos evoluídos (\'T IND.DM\' 2,80-2,86 Ga) e de +1,6 a +2,5 para os mais evoluídos (\'T IND.DM\' 2,17-2,24 Ga). Provavelmente, os diques E1 e os básicos-noríticos de Pinese (op. cit.), ambos do mesmo enxame, registram as fases finais do envento Rio das Velhas. Sem dados isotópicos, o enxame E2 mostra seus corpos cortando gnaisses-migmatíticos e granitóides dos Complexos Belo Horizonte, Campo Belo e Bonfim e as litologias do Supergrupo Rio das Velhas, com largura entre 10-50m e comprimento entre 20-100Km. O fato de que os diques E2 não cruzam litologias do Supergrupo Minas e aparentemente cortam os diques arqueanos E1 sugere a especulação de que os mesmos teriam irradiado para NW, W e SW a partir de uma fonte situada à leste da área, nas imediações do Quadrilátero Ferrífero, e corresponderiam ao registro do evento extensivo gerador da bacia sedimentar que teria recebido os sedimentos do Supergrupo Minas, na transição Arqueano-Paleoproterozóico. Seus valores de Mg#(40-60) indicam magmas mais fracionados que dos E1. Variam também de toleítos a andesitos basálticos em termos geoquímicos e mostram um enriquecimento geral de ETR, com discretas anomalias negativas de Eu. O terceiro enxame, E3, com corpos de direção predominante NNW, mostra sua evolução relacionada ao desenvolvimento de zonas de cisalhamento transcorrente transamazônicas (ZCT), ou seja, seus diques intrudiram sintectonicamente nas porções transtensionais das mesmas. Após a consolidação magmática, foram metamorfisados em função da continuidade dos movimentos horizontais ao longo das ZCT. Essa deformação teria originado texturas metamórficas blasto-subofiticas a granoblásticas/nematoblásticas e as \"sheared margins\" observadas na maioria dos diques E3. Alguns poucos diques se preservaram do metamorfismo, guardando a textura ígnea subofitica, e foram datados pelo método Rb-Sr em 2189 \'+OU-\' 45 Ma (razão inicial \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 SR\' de 0,702027, indicando fonte mantélica, e MSWD 0,96), idade que marca o início da deformação transamazônica regional. Os diques deste enxame cortam tanto gnaisses-migmatíticos e granitóides dos Complexos Belo Horizonte, Campo Belo e Bonfim, como também as litologias do Supegrupo Rio das Velhas. Constituem discretos lineamentos ao longo de centenas de metros a poucas dezenas de quilômetros e têm larguras que vão de 2m a cerca de 80m, com média de 30m. São certamente cortados por diques E4 e E5, mais recentes. A respeito da mobilidade de elementos químicos em processos metamórfico-hidrotermais, ficou evidenciado, com base em diagramas MPR, que houve mobilização parcial somente de K e Na durante os processos metamórficos que atingiram os E3. Geoquimicamente, são basaltos toleíticos com Mg# entre 35-55, ligeiramente mais evoluídos que os enxames E1 e E2 em termos do fracionamento magmático. Mostram altas razões Zr/Nb e baixas razões Zr/Y em comparação aos demais enxames da área investigada e discreto fracionamento de ETR, com anomalias negativas de Eu e a menor razão \'(La/Yb) IND.N\' dentre todos os enxames (entre 1,06-3,48). Quanto às características isotópicas da fonte dos E3, aparentemente isenta de processos de assimilação crustal, é enriquecida nas razões Rb/Sr e Sm/Nd em relação à \"Terra Global\". Os valores de \'épsilon\'IND.ND\' (2,2 Ga) variam de -0,5 a -1,0 e os de \'T IND.DM\' encontram-se entre 2.65 e 3.08 Ga. O mais expressivo enxame em termos de dimensões e número de diques é o E4. Com direções N50-60W, são lineamentos que se destacam em imagens de satélite e mapas aeromagnéticos. Alguns diques alcançam 150 Km de comprimento em afloramento e se prolongam por sob a cobertura Bambuí. Cortam gnaisses-migmatíticos e granitóides dos Complexos Belo Horizonte, Campo Belo e Bonfim, as litologias dos Supergrupos Rio das Velhas e Minas e os diques dos enxames E1, E2 e E3. O material dos diques tem feições de diabásios, sendo os de granulação mais grossa dentre os enxames investigados. Alguns corpos são porfiríticos, com fenocristais de plagioclásio de até 15 cm na maior dimensão e outros guardam diferenciados félsicos em seu interior. A textura ígnea predominante é a subofitica. Sua intrusão parece ter havido por fraturamento magmático, dada a inexistência de zonas de fraqueza pré-existentes de direções N50-60W, causado por uma possível pluma mantélica situada à noroeste do setor sul do Cráton, um fenômeno geológico que permite explicar o fluxo magmático horizontal de NW para Se, registrado por feições de contato com a encaixante, orientação dos fenocristais de plagioclásio na mesma direção dos diques e dados preliminares de anisotropia da susceptibilidade magnética. Os E4 constituem-se basicamente de andesitos basálticos (raros diques mostram tendência alcalina). Com relação à norma CIPW, são quartzo-toleítos como os demais enxames. Os valores de Mg# situam-se entre 25 e 55, apontando magmas bastante evoluídos, e mostram fracionamento de ETR, com as mais pronunciadas anomalias negativas de Eu (Eu/Eu* 0,64-0,85) dentre os enxames investigados. Os E4 foram datados pelo método Rb-Sr em 1740 \'+OU-\' 54 Ma, com razão inicial \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' de 0,70562 \'+OU-\' 0,00092 (MSWD 1,3). Esse valor corrobora com a idade de 1714 \'+OU-\' 5 Ma encontrada por Silva et al. (1995) pelo método U-Pb para rocha similar dentro da área investigada e marca localmente a ampla Tafrogênese Estateriana responsável pela fissão da massa continental paleoproterozóica pré-existente, designada Atlântica. O elevado valor da razão inicial \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 SR\' é atribuído a processos de assimilação crustal sofridos pelos E4. Sua fonte é enriquecida nas razões Rb/Sr e levemente empobrecida na razão Sm/Nd em relação à \"Terra Global\". Os valores de \'épsilon\'IND.Nd\'(1,7 Ga) levemente negativos, entre -0,2 e -2,5, parecem indicar que o magma dos E4 sofreu algum grau de residência crustal e, sendo eles próximos a zero (-0,2), apontariam para uma fonte pouco diferenciada, ou seja, a referida pluma mantélica. Seu \'T IND.DM\' encontra-se entre 2,13-2,58 Ga. Outra geração de diques proterozóicos, porém de direções N60-70E, cruza a porção sul do Cráton, alguns com mais de 100 Km de extensão. Pertencem ao enxame E5 e cruzam gnaisses-migmatíticos e granitóides dos Complexos Belo Horizonte, Campo Belo e Bonfim, as litologias dos Supergrupos Rio das Velhas e Minas e os diques dos enxames E2, E3 e E4. Preservam a textura ígnea ofitica a intergranular em tipos de granulação média a fina. Tipos porfiríticos, com fenocristais de plagioclásio de até 5cm, são também encontrados. Amostras isotopicamente similares, oriundas dos E5 e da região adjacente do Espinhaço Meridional (NE da área investigada), produziram uma isócrona Sm-Nd de 984 \'+OU-\' 110 Ma (razão inicial \'ANTPOT.143 Nd\'/\'ANTPOT.144 ND\' de 0,511355, típica de fonte mantélica, e MSWD 1,8). A afinidade temporal dos diques e sills de 906 \'+OU-\' 2 Ma (U-Pb, Machado et al., 1989) do Espinhaço Meridional reforça a idéia de que eles sejam cogenéticos aos E5, sendo todos eles marcadores locais da Tafrogênese Toniana, que registra a quebra do supercontinente Mesoproterozóico pré-existente, denominado Rodínia. Os E5 teriam irradiado para SW na área investigada a partir de pluma mantélica, proposta por Correa-Gomes & Oliveira (1997) na interfácie Brasil-África, há 1,0 Ga. Geoquimicamente, os E5 correspondem a basaltos toleíticos (Mg# entre 35 e 45 e mostram os maiores índices defracionamento de ETR [\'(La/Yb) IND.N\' 9,93-15,59] e razões Zr/Y dentre todos os enxames. É o único com anomalias positivas de Eu, similares às dos diques do Espinhaço Meridional. Isotopicamente, sua fonte é enriquecida nas razões Rb/Sr e levemente empobrecida na razão Sm/Nd em relação à \"Terra Global\". Os valores de \'épsilon\'IND.ND\'(0,9 Ga), entre -0,3 e -1,0, parecem indicar que o magma gerador dos E5 sofreu algum grau de residência crustal e, sendo próximos a zero, apontariam para a fonte - pluma - quase condrítica. Idades modelo (\'T IND.DM\') para os E5 estão entre 1,44-1,62 Ga. Os diques E5 não cortam o Grupo Bambuí, o que limita a sua deposição em ~0,9-1,0 Ga. O \"enxame\" E6 mostra dois diques, com direções aproximadas E-W e largura máxima de 10m, cuja rocha tem granulação muito fina, quase vítrea, e coloração negra. Eles são inferidos como mesozóicos, ou seja, representantes da quebra do Gondwana, por se apresentarem quimicamente similares a diques do Espinhaço Meridional e Lavras, de 120-220 Ma (K-Ar, Dussin, 1994; Silva et al., 1995; Pinese, 1997). São andesitos com Mg# entre 20-30, os mais evoluídos dentre os enxames, de acordo com este parâmetro. Mostram um maior fracionamento de ETRL em relação às ETRP, com anomalias negativas de Eu. Os enxames derivam de fontes mantélicas distintas, dadas as suas marcantes diferenças das razões Zr/Nb, Zr/Y, Zr/Sr, \'(La/Yb) IND.N\' e Eu/Eu* e dos referidos parâmetros petrológicos dos isótopos de Sr e Nd. (AU)