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Granitoides colisionais mesoarqueanos de Ourilândia do Norte (PA): geologia, microestrutural, afinidades petrológicas e implicações tectônicas para a Província Carajás
(Universidade Federal do Pará, 2017-06-17) SILVA, Luciano Ribeiro da; OLIVEIRA, Davis Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/0294264745783506
Este estudo investiga a diversidade, origem e significado tectônico dos granitoides mesoarqueanos de Ourilândia do Norte, que ocorrem próximo ao limite entre os domínios Rio Maria e Carajás, no sudeste do Craton Amazônico. Trabalhos anteriores, realizados nesta região, identificaram sanukitoides (~2,87 Ga), (quartzo) dioritos de afinidade BADR (basaltoandesito-dacito-riolito) e leucogranitos indiferenciados. Monzogranitos de afinidade charnokítica seccionam tais unidades. Os novos dados de mapeamento geológico obtidos neste trabalho permitiram definir a natureza e aspectos estruturais dos leucogranitos até então indiferenciados. Assim, foi possível diferenciar três novos grupos de granitoides: (i) biotita monzogranitos (BMzG); (ii) epidoto-biotita granodioritos (EBGd); e (iii) granitoides porfiríticos (Grtp). Com base nestas informações, esta dissertação visa definir a classificação, natureza, processos de formação e aspectos de deformação dessas rochas, e discutir, a partir da integração desses dados com aqueles gerados em trabalhos anteriores, as relações entre plutonismo e deformação para formação e colocação dos granitoides mesoarqueanos de Ourilândia do Norte. Para tanto, foi utilizada uma abordagem integrada de dados de campo, petrografia, microestrutural e geoquímica. Os dados de petrografia mostram que todos os grupos identificados são subdividos em duas fácies. Aquele de composição BMzG é diferenciado em uma fácies equigranular (BMzGe) e outra heterogranular (BMzGh) e o EBGd em epidoto-biotita granodiorito heterogranular (EBGdh) e titanita-epidoto-biotita granodiorito esparsamente porfirítico (TEBGdep). Esses granitoides compõem dois batólitos separados por uma faixa de sanukitoide e rochas de afinidade BADR. O batólito situado na porção central da área tem forma elipsoidal, com maior eixo orientado na direção ENE-WSW, e o outro, localizado na porção sudeste, é arciforme. Ambos são amplamente dominados por BMzG, com menor ocorrência de lentes de EBGd. O Grtp é individualizado em biotitahornblenda granodiorito porfirítico (BHGdp) e epidoto-biotita trondhjemito porfirítico (EBTdp), e ocorre como corpos menores, espacialmente associados com as rochas de afinidade sanukitoide e BADR, respectivamente. As relações de mingling estabeleceram a contemporaneidade entre todos os granitoides de Ourilândia do Norte, incluindo os de assinatura sanukitoide e BADR. Em termos de geologia estrutural, esses plútons foram afetados por deformação heterogênea. Suas porções centrais representam domínios de menor strain, onde mostram foliação magmática de direção principal ENE-WSW e mergulho subvertical, com fraca superimposição de deformação em estado sólido. Por outro lado, as bordas desses plútons são marcadas por zonas de cisalhamento de grande escala, onde foliações miloníticas são tipicamente desenvolvidas, com trend subparalelo às bordas e mergulho subvertical. Os dados meso- e microestruturais indicam que as rochas estudadas são sin- a tardi-tectônicas e foram afetadas por deformação de alta temperatura (> 500 ºC) e baixo esforço diferencial, em regime de transpressão sinistral, controlado predominantemente por cisalhamento puro, indicando que as tramas magmáticas e de estado sólido estão relacionadas a um mesmo evento deformacional. Geoquimicamente, com exceção do EBTdp que tem afinidade Mg-Na, os granitoides de Ourilândia do Norte podem ser agrupados em duas suítes: (i) suíte Fe-K que integra o grupo BMzG e a fácies TEBGdep; e (ii) suíte Mg-K composta por granitoides de afinidade sanukitoide (incluindo EBGdh e BHGdp) e (quartzo) dioritos de afinidade BADR. Ambos os grupos são cálcico-alcalinos a alcalino-cálcicos e diferem entre si com base em suas relações FeO t /MgO, Al2O3, K2O e alguns elementos traços (Sr, Ba, Rb). A origem do BMzGe é atribuída à anatexia de uma crosta TTG (2,92-2,98 Ga). O EBGdh tem afinidade sanukitoide e foi produzido por intenso fracionamento de hornblenda ±clinopiroxênio. Os granitoides de fácies TEBGdep, BMzGh, BHGdp e EBTdp mostram evidências de mingling entre magmas contrastantes, indicando que suas origens requerem interação entre magmas derivados do manto metassomatizado e da crosta. Dados geoquímicos e modelagem foram utilizados para identificar os diferentes processos relacionados à origem e formação destes granitoides: (i) o TEBGdep é enriquecido em HFSE (Ti, Zr e Y) e LILE (Ba e Sr) e foi admitido como produto da fusão parcial de uma fonte mantélica enriquecida, provavelmente em um ambiente de pós-subducção, com participação de magmas crustais; (i) o BMzGh é gerado pela interação entre magmas de composição TEBGdep (60%) e eBMzG (40%); (iii) o BHGdp é formado pela hibridização entre magmas sanukitoide (80%) e leucomonzogranítico (20%); e (iv) o EBTdp é originado por uma mistura incompleta entre líquido trondhjemítico de assinatura TTG (70-80%) e magma de afinidade BADR (20-30%). Portanto, podemos concluir que em ~2,87 Ga ocorreu um significativo crescimento e retrabalhamento crustal, nas fases finais de estabilização do primeiro ciclo geotectônico registrado na Província Carajás. Isto nos leva a sugerir que todos os granitoides mesoarqueanos de Ourilândia do Norte foram alojados durante a segunda etapa de um modelo tectono-magmático de dois estágios (subducção-colisão): (i) primeiro estágio (2.98-2.92 Ga) - subducção de baixo ângulo com colocação de slab-melt e consequente metassomatismo da cunha mantélica; (ii) segundo estágio (~2,87 Ga) – ambiente colisional, onde zonas de cisalhamento condicionaram a ascensão e colocação dos magmas, atuando como condutos pré-existentes para o transporte e interação entre magmas mantélicos e crustais.
Acesso aberto (Open Access)
Petrogênese e história tectônica dos granitóides mesoarqueanos de Ourilândia (PA) – Província Carajás
(Universidade Federal do Pará, 2022-09-16) SILVA, Luciano Ribeiro da; OLIVEIRA, Davis Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/0294264745783506; https://orcid.org/0000-0001-7976-0472
Dados isotópicos inéditos de U-Pb-Hf em zircão das principais unidades mesoarqueanas da área de Ourilândia do Norte, localizada na porção centro-oeste da Província Carajás, foram combinados a uma revisão dos principais aspectos geológico-estruturais, petrográficos e geoquímicos destas rochas, o que permitiu uma redefinição da estratigrafia local, bem como um aprofundamento sobre as naturezas das fontes, com base em modelagem geoquímica. Além disto, foi apresentado um quadro moderno das correlações tectonoestratigráficas e dos principais eventos que levaram à estabilização da província, bem como suas implicações para a origem da tectônica de placas. Os granitoides meosarqueanos de Ourilândia são compostos por batólitos de sanukitoide (SNK) e biotita granito (BG), com subordinado tonalito-trondhjemito-granodiorito (TTG). (1) Os TTG representam o evento mais antigo da área (2,92 Ga) e são compostos por xenólitos tonalíticos (Suíte Mogno) e por um stock de trondhjemito porfirítico (Suíte Rio Verde). Os xenólitos são deformados e o trondhjemito apresenta pequenos enclaves máficos. O xenólito tonalítico forneceu εHf(2,92 Ga) = +2,0 a –0,2 e foi formado por 16% de fusão a partir de um metabasalto enriquecido, enquanto o trondhjemito apresentou valores de εHf mais amplos [εHf(2,92 Ga) = +2,3 a –3,5], sugerindo uma origem mais complexa envolvendo mistura entre melt tipo-TTG (70–80%) e um componente subcondrítico (20–30%), refletindo em seu maior tempo de residência crustal (Hf-TDMC = 3,2–3,5 Ga) em relação ao xenólito (Hf-TDMC = 3,2–3,3 Ga). (2) Os SNKs foram agrupados na Suíte Sanukitoide Ourilândia, que integra o Granodiorito Arraias (2,92 Ga) e o Complexo Tonalito-Granodiorito Ourilândia (2,88 Ga), que é composto por tonalitos e granodioritos, com subordinados quartzo monzodiorito, quartzo diorito e enclaves máficos. De modo geral, essas rochas mostram hornblenda, biotita e epidoto como principais fases máficas. O Granodiorito Arraias é a unidade SNK mais antiga da província e uma das mais antigas do mundo. Ele forneceu valores de εHf(2,92 Ga) variando de condrítico a subcondrítico (+1,9 a –4,4) e pode ser gerado por 29% de fusão do manto metassomatizado por 40% de melt tipo-TTG, em condições oxidantes, deixando um resíduo composto de ortopiroxênio, granada, clinopiroxênio e magnetita. Já o Complexo Ourilândia forneceu valores de εHf(2,88 Ga) = +3,4 a –2,0 e suas diferentes variedades de granitoides (incluindo o quartzo monzodiorito) foram formadas a partir de 18–33% de fusão do manto enriquecido por 20–40% de melt tipo-TTG, sob condições oxidantes, deixando um resíduo composto por ortopiroxênio, clinopiroxênio, granada, magnetita ±olivina. Os enclaves máficos e o quartzo diorito mostram histórias petrogenéticas distintas e foram admitidos como produto de fusão parcial do manto metassomatizado por fluidos em menores pressões, fora da zona de estabilidade da granada. (3) O monzogranito equigranular representa a unidade mais volumosa da área e foi correlacionado ao batólito Boa Sorte (Suíte Granítica Canaã dos Carajás). Seu magma parental pode ser formado por 18% de fusão a partir de um trondhjemito tipo-TTG (análogo àqueles da região de Água Azul do Norte) sob condições relativamente oxidantes, deixando um resíduo composto por plagioclásio, quartzo, biotita, magnetita e ilmenita. Os dados U-Pb permitiram distinguir quatro populações de zircão (3,04 Ga, 2,97 Ga, 2,93 Ga e 2,88 Ga). A população mais jovem foi interpretada como a idade de cristalização magmática (contemporânea ao Complexo Ourilândia) e forneceu valores subcondríticos de εHf(2,88 Ga) = – 0,8 a –4,1 (o que confirma sua origem crustal). A população de 2,93 Ga foi interpretada como cristais herdados da fonte tipo-TTG e forneceu εHf(2,93 Ga) condrítico = +2,8 a –0,7 (Hf-TDMC = 3,1–3,4 Ga), indicando um menor tempo de residência crustal em relação à população de 2,88 Ga (Hf-TDMC = 3,3–3,5 Ga). Já as populações com idades de 3,04 Ga e 2,97 Ga foram interpretadas como xenocristais com εHf(3,04 Ga) = –1,7 a –2,2 (Hf-TDMC = 3,5 Ga) e εHf(2,97 Ga) = +1,4 a –5,7 (Hf-TDMC = 3,3–3,7 Ga), respectivamente. (4) O granodiorito porfirítico alto-Ti e o monzogranito heterogranular associado são intimamente relacionados ao Granito Boa Sorte e foram agrupados na Suíte Granodiorito-Granito Tucumã, que apresenta afinidade com os granitos Closepet (Cráton Dharwar, Índia) e Matok (Bloco Pietersburg, África do Sul). O granodiorito alto-Ti pode ser formado por fusão de 30% do manto enriquecido com 40% de melt tipo-TTG em condições oxidantes, deixando um resíduo composto por ortopiroxênio, olivina, plagioclásio, clinopiroxênio e magnetita, com a participação de um componente enriquecido em HFSE, como sedimentos, fluidos e/ou materiais da astenosfera. A petrogênese do monzogranito desta suíte envolveu mistura entre 40% de magmas derivados da crosta (Granito Boa Sorte) e 60% de magmas derivados do manto enriquecido (granodiorito alto-Ti). Um modelo tectônico de três estágios é admitido para explicar a origem e a assinatura isotópica dos granitoides estudados. Os valores de Hf-TDMC variam entre 3,7–3,1 Ga, indicando extração de crosta a partir do manto no Paleoarqueano, que foi gerada em tectônica tipo domos-e-quilhas de longa duração (~600 Ma) e posteriormente reciclada de volta ao manto, permitindo seu enriquecimento por subducção de baixo ângulo no Mesoarqueano (2º estágio), onde os TTG (suítes Mogno e Rio Verde) e a primeira geração de SNK (Granodiorito Arraias) foram formados em 2,92 Ga. Então, uma colisão de curta duração (3º estágio) definida pelo pico de metamorfismo regional (2,89–2,84 Ga) e associada com espessamento crustal e slab breakoff permitiu a origem de grandes volumes de magmas derivados do manto e da crosta em ~2,88 Ga, com ascensão e colocação condicionada por zonas de cisalhamento.