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Evolução tectono-metamórfica e petrogênese de gnaisses migmatíticos e granitoides mesoarqueanos do Subdomínio Sapucaia (Província Carajás): uma abordagem geocronólogica, isotópica e estrutural
(Universidade Federal do Pará, 2025-05-09) NASCIMENTO, Aline Costa do; OLIVEIRA, Davis Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/0294264745783506; https://orcid.org/0000-0001-7976-0472
O Subdomínio Sapucaia, localizado entre o Domínio Rio Maria e o Subdomínio Canaã dos Carajás, apresenta litoestratigrafia mesoarqueana que inclui greenstone belts, TTG, gnaisses migmatizados, sanukitoides, granitos potássicos e “híbridos”. Este trabalho apresenta uma descrição das principais estruturas migmatíticas do embasamento deste subdomínio e propõe a individualização dos ortognaisses Caracol, Colorado, Água Azul e São Carlos, agrupandoos no Complexo gnáissico-migmatítico Caracol. Intrusivos neste complexo e na sequência greenstone belts Sapucaia, ocorrem o Trondhjemito Água Fria, que representa uma segunda geração de magmatismo sódico, além dos granodioritos ricos em Mg da Suíte Sanukitoide Água Limpa e Granito potássico Xinguara. Os migmatitos mostram feições de fusão sinanatética in situ e in source, caracterizados por metatexitos estromáticos, net-structured metatexitos, schollen, schlieren diatexitos e raras ocorrências de patch metatexitos. O paleossoma é composto de ortognaisse e anfibolito, enquanto o leucossoma é quartzofeldspático e o melanossoma rico em biotita. O neosoma não segregado é representado por um granodiorito fino. A anatexia ocorreu sob condições de fácies anfibolito superior (~650–700ºC). Os ortognaisses do Complexo Caracol são metagranitoides com altos teores de SiO2 e Na2O, baixo MgO e forte fracionamento de ETR. Os sanukitoides da Suíte Água Limpa seguem um trend cálcico-alcalino, ricos em Mg, Ni, Cr e LILE. O Trondhjemito Água Fria, apesar de mais jovem, tem afinidade geoquímica semelhante aos gnaisses, mas com maior conteúdo de K₂O. O Granito Xinguara é cálcico-alcalino, rico em SiO2 e K2O, com pronunciadas anomalias negativas de Eu, indicando origem crustal. Dados geocronológicos indicam cristalização dos protólitos dos gnaisses entre 2,95–2,93 Ga, com metamorfismo regional entre 2,89–2,84 Ga, coevo aos granulitos da Província Carajás. Os sanukitoides da suíte Água Limpa e o Trondhjemito Água Fria têm idade de 2,87 Ga, seguido pelo Granito Xinguara a 2,86 Ga. Os dados isotópicos dos ortognaisses revelam valores de ƐHf(t) e ƐNd(t) positivos (+0,65 a +3,9), com idades modelo Hf-TDM C e Nd-TDM entre 3,21 e 2,98 Ga, sugerindo fonte juvenil. Os sanukitoides têm ƐHf(t) e ƐNd(t) variando de –3,31 a +1,76, idades modelo de 3,28 a 2,91 Ga, valores de δ18O entre 5,0 a 7,6‰, e composição de Pb em feldspato com μ > 10 que indicam fonte mantélica contaminada por material crustal. O Trondhjemito Água Fria tem ƐHf(t) e ƐNd(t) variando entre +1,14 e +3,59, com idades modelo Hf-TDM C de 3,05 a 3,21 Ga. O Granito Xinguara apresenta idade modelo Nd-TDM de 2,94 a 2,86 Ga, com ƐNd(t) entre +1,32 e +2,55. A proximidade temporal entre a extração mantélica e a idade de cristalização desses granitoides sugere um rápido processo de crescimento crustal na região. Os dados geoquímicos indicam que o líquido gerador do grupo de gnaisses com alta razão (La/Yb)N é atribuído a fusão de metabasaltos não enriquecidos, previamente transformados em granada-anfibolito. Fontes com composição similar à média dos metabasaltos arqueanos do Greenstone Belt Sapucaia e Identidade seria adequada para gerar tal líquido, porém a partir de diferentes graus de fusão (25-30% ou 10-15%). O líquido formador dos gnaisses com baixas razões (La/Yb)N poderia também ser derivado de uma fonte similar às anteriores, porém sem granada. O líquido dos sanukitoides derivou de 19–20% de fusão de um manto enriquecido por 32% de um líquido tipo-TTG no campo de estabilidade da granada. O Trondhjemito Água Fria resultou de 5–10% de fusão de metabasaltos, enquanto o Granito Xinguara se formou a partir de diferentes graus de fusão de fontes similares aos gnaisses mais antigos. A petrologia experimental indica que os sanukitoides cristalizaram entre 1000–970 °C no estágio liquidus e 700 °C no solidus, com pressões de 900–600 MPa na cristalização e 200–100 MPa na colocação do magma. Apresentam mineralogia indicativa de cristalização em condições oxidantes (NNO +0,3 a +2,5) e alto conteúdo de água (H₂Omelt > 6–7%). A evolução mesoarqueana do Subdomínio Sapucaia ocorreu em três fases principais: (1) >3,0 Ga, formação da crosta félsica primitiva; (2) entre 2,95–2,92 Ga, formação dos gnaisses do Complexo Caracol; (3) 2,89–2,84 Ga, espessamento crustal durante a atuação de uma tectônica transpressiva sinistral associada à exumação e metamorfismo do embasamento de composição TTG. A estabilização crustal permitiu a formação de magmas sanukitoides e TTG mais jovens (Trondhj. Água Fria). A ascensão desses magmas forneceu calor para a fusão dos metagranitoides do embasamento da região e formação de granitos anatéticos. Nesta etapa, a foliação gnáissica foi obliterada pela deformação e intrusões de granitoides mais jovens. A integração dos dados sugere a atuação de uma tectônica que favoreceu a formação de magmas crustais e mantélicos no final do Mesoarqueano no Subdomínio Sapucaia. Podemos sugerir que o crescimento crustal no Subdomínio Sapucaia foi inicialmente controlado por plumas mantélicas associado à tectônica vertical, similar ao que se observa nos crátons Pilbara e Dharwar. No entanto, diferente do que é proposto para o Domínio Rio Maria, a estruturação dômica do embasamento gnáissico deste subdomínio foi intensamente obliterada pela atuação da tectônica transpressiva sinistral (deformação não-coaxial) formando corpos sigmoidais de orientação E-W.
Acesso aberto (Open Access)
Petrologia magnética e química mineral dos granitoides mesoarqueanos de Ourilândia do Norte (PA)
(Universidade Federal do Pará, 2020-06-29) NASCIMENTO, Aline Costa do; OLIVEIRA, Davis Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/0294264745783506; https://orcid.org/0000-0001-7976-0472
A área de Ourilândia do Norte está situada na porção centro-oeste da Província Carajás, no limite entre os domínios Rio Maria (DRM) e Carajás (DC), onde afloram três principais grupos de granitoides mesoarqueanos (2,92-2,88 Ga), assim distinguidos: (i) leucogranitos e granodiorito alto-Ti associado – compreendem monzogranitos equi- a heterogranular e granodiorito porfirítico enriquecido em titanita. Ambos apresentam biotita como principal fase máfica, ausência de anfibólio, além de xenólitos do embasamento TTG; (ii) sanukitoides – constituídos por granodioritos (equigranular, heterogranular e porfirítico), com tonalito, quartzo monzodiorito e quartzo diorito subordinados. Caracterizam-se pela presença de hornblenda como mineral varietal e inúmeros enclaves máficos; e (iii) trondhjemito - representado como um granitoide porfirítico com finos enclaves máficos. A partir do estudo de suscetibilidade magnética (SM) estes granitoides foram divididos em três populações magnéticas: (i) baixos valores de SM (A; SM varia de 0,05x10-3 a 0,57x10-3 SI) – caracteriza- se pela escassez de fases opacas, onde há predominância de sanukitoides e trondhjemitos; (ii) valores intermediários de SM (B; SM entre 0,59x10-3 a 2,35x10-3 SI) – o conteúdo modal de ilmenita prevalece sobre o de magnetita, e há variáveis proporções de sanukitoides e leucogranitos; e (iii) altos valores de SM (C; SM 2,35x10-3 a 17,0x10-3 SI) – é constituída essencialmente por magnetita, e a ilmenita ocorre subordinada como os tipos texturais em treliça e composta; e os leucogranitos e granodiorito alto-Ti predominam sob os sanukitoides. Os anfibólios foram classificados como magnesio-hornblenda, razão Mg/(Mg+Fe+2) ≥ 0,70, com subordinada ocorrência de ferropargasita e actinolita-hornblenda. No trondhjemito, o anfibólio ocorre como mineral acessório, e é classificado como magnesio-hornblenda e tschermakita. A biotita apresenta razão Fe+2/(Mg + Fe+2) < 0,6 nos leucogranitos e granodiorito alto-Ti, e ≤ 0,4 nos sanukitoides e trondhjemito. O plagioclásio foi classificado como oligoclásio, com menor ocorrência de albita, sem significante variação composicional entre fenocristais e matriz; comumente é encontrado com alteração para sericita. Epídoto e titanita ocorrem sob a forma de quatro tipos texturais, porém foram analisados dois principais tipos texturais, o primeiro associado aos minerais ferromagnesianos e atribuído a origem magmática e o segundo ocorre nos planos de clivagem de biotita, de origem tardi-magmática. Em termos do conteúdo de pistacita no epídoto {Ps = [Fe+3/(Fe+3 + Al)]*100}, valores entre Ps 25 a 36 %, 26 a 36 %, e 22 a 30 %, foram estimados para os leucogranitos, sanukitoides e trondhjemito, respectivamente, além de TiO2 ≤ 0,137 %. Tais valores indicam origem magmática. Estimativas de temperatura baseadas na saturação de zircão (TZr) e apatita (TAp) em rocha total variam de TZr 841-990 °C e TAp 884-979 °C (leucogranitos e granodiorito alto- Ti), TZr 826-972 °C e TAp 864-886 °C (sanukitoides) e TZr 853-977 °C e TAp 909 °C (trondhjemito), interpretadas como próximo ao liquidus. Geotermômetros e barômetros baseados no conteúdo de alumínio no anfibólio indicam temperaturas entre 738-811 °C (sanukitoides) e 779-892 °C (trondhjemitos), com pressão entre 100 a 280 MPa, representando condições de crosta superior. Entretanto, os valores abaixo de 800 °C denotam que recristalização dinâmica pode ter ocorrido a temperaturas próximas a do solidus, conforme a natureza sintectônica destas rochas. Admite-se que as temperaturas e pressões mais baixas estimadas correspondam a condições de abertura do sistema magmático relacionado à deformação. Apesar dos leucogranitos e granodiorito alto-Ti apresentarem relativo enriquecimento de #Fe (rocha total), os mesmos são rochas de afinidade cálcico- alcalina, superpondo-se aos granitos Cordilheiranos com SiO2 > 70 %, de baixo HFSE (high field strength elements), magnetita primária, e elevada SM. Isto é indicativo de que as mesmas foram formadas em condições oxidantes (provavelmente no domínio do tampão ∆NNO+2,8). Os sanukitoides apresentam FeOt/(FeOt + MgO) em rocha total, anfibólio e biotita inferior a 0,7, e moderada a baixa SM, com formação atribuída a condições menos oxidantes (no domínio do tampão ∆NNO+1,0). Admite-se que estas rochas se formaram em tais condições, porém para as variedades de sanukitoides equigranulares e o trondhjemito estimam-se condições próximo a do tampão ΔFMQ+0,5). A baixa SM e baixo conteúdo de magnetita reportada para os sanukitoides equigranulares e trondhjemito também pode ser atribuída à formação precoce do epídoto e processos tardi-magmáticos responsável pela desestabilização de magnetita. Conclui-se que o magma precursor dos sanukitoides era hidratado (H2O > 4-7 %), enquanto H2O < 4-7 % foi admitido para os magmas formadores dos leucogranitos e granodiorito alto-Ti; e trondhjemito, como indicado pela ausência ou escassez de anfibólio e minerais hidratados na paragênese. Tais resultados são comparados aqueles estimados para rochas cálcico-alcalinas da Suíte Rio Maria na Província Carajás e membros oxidados de outros terrenos Arqueanos a Paleoproterozoicos do Cinturão Báltico, orógeno Sarmatiano (Europa Ocidental), granitos tipo-Closepet e granodioritos alto-Mg do plúton Matok (Cinturão Limpopo – África do Sul).