Petrologia e geotermobarometria das rochas metamórficas do Cinturão Araguaia: região de Xambioá-Araguanã (TO)

Visando contribuir para o entendimento dos processos metamórficos das rochas do Cinturão Araguaia (CA), esta tese apresenta dados de campo e modelagem metamórfica, utilizados como ferramentas para a obtenção das condições máximas de P-T alcançadas pelas unidades situadas na região de Xambioá e Araguanã, no noroeste do estado do Tocantins. As rochas estudadas são cinco amostras de Estaurolita-granada-biotita-muscovita xisto com cianita e uma amostra de Granada anfibolito, pertencentes à Formação Xambioá e Suíte Gabroica Xambica, respectivamente. O estudo do metamorfismo se deu por meio de análises petrográficas, químicas de rochas e minerais das principais associações de rochas pelíticas, semipelíticas e máficas que compreendem a zona de maior grau metamórfico do Cinturão Araguaia, para posterior análise por modelamento metamórfico no sistema NCKFMASH e geotermobarometria otimizada, no modo avPT, no programa THERMOCALC, bem como pelo software Hb-Pl, o que possibilitou identificar as condições P-T de pico metamórfico. Além de definir a idade aproximada do metamorfismo utilizando o método Ar-Ar em biotita e anfibólio. O estudo petrográfico-mineralógico identificou as principais paragêneses minerais nos micaxistos estudados como St + Grt +Bt + Ms + Qtz ± Pl (An12-31) +Ky, e nos anfibolitos Hb + Grt + Bt + Pl (An12-25). Os resultados de química mineral mostraram que a composição da granada das seis amostras é dominada pela molécula da almandida, a qual é seguida por piropo, espessartita, grossulária e andradita, ocorrendo aumento de Fe2+ e Mg dos núcleos para as bordas, com concomitante diminuição de Mn e Ca. Os teores mais elevados de Fe e Mg em direção as bordas indicam aumento nas condições de temperatura durante o desenvolvimento do mineral. A composição das biotitas apresenta-se na transição dos campos da biotita - flogopita, se tornando uma mica ferromagnesiana. A estaurolita do núcleo para a borda se enriquece em Fe2+ e se empobrece em Mg, o que pode sugerir reações no contato com a matriz e/ou com as micas ou granada. O modelamento metamórfico no sistema NCKFMASH resultou em pseudosseções com topologias semelhantes para as amostras BP002, BP149 e BP299, sugerindo que as condições metamórficas máximas que elas foram submetidas são semelhantes, situando-se dentro de uma janela P-T com pressão de aproximadamente 7 - 9 kbar e temperatura de 630 - 665 °C. Os modelos de isopletas composicionais dos minerais calculados nas pseudosseções indicam uma maior participação do Mg e uma menor participação de Ca na composição dos principais minerais conforme o aumento das condições P-T metamórficas na região, compatível com os resultados de química mineral das rochas estudadas. O plagioclásio e granada da amostra BP002 apresentam-se como bons indicadores das condições de metamorfismo, com valores de 8 kbar e 660 °C, na qual a variação núcleo-borda de Ca e Na em cristais de plagioclásio e a variação núcleo-borda nos teores de ferro nas granadas mostram trajetória metamórfica progressiva tipo bárica, representada por uma curva de pequena inclinação, vindo do campo trivariante Chl+Grt+Bt+Ms. As estimativas P-T obtidas no modo avPT do THERMOCALC em todas as amostras selecionadas (BP002, BP005, BP009, BP149, BP299 e BP006), assim como no software Hb-Plag nos anfibolitos (BP006), apresentaram-se bastantes coerentes e consistentes com os cálculos das condições de pico metamórfico via THERMOCALC para as rochas da região de Xambioá-Araguanã, embora haja discrepâncias dos resultados calculados. Todos os resultados P-T calculados são compatíveis com o campo da fácies anfibolito da série média P-T, típico de ambiente de cinturões orogênicos continentais e, portanto, característicos de colisões continentais. Condições metamórficas estas são reforçadas com os resultados de química mineral dos anfibólios cálcicos que sugerem as mesmas condições de média pressão do terreno de Dalradian da Escócia. As idades Ar-Ar em minerais obtidas nos metapelitos e anfibolitos situam-se em torno de 504 Ma, que são mais jovens que as idades K-Ar (520-560 Ma) e são interpretadas como relacionadas ao arrefecimento termal na evolução metamórfica do Cinturão Araguaia na interface Neoproterozóico-Paleozoico, no final do Ciclo Brasiliano. Isto demonstra que o auge do metamorfismo atingiu a fácies anfibolito médio e sugere que sua idade tenha sido próxima, por estar dentro do erro da idade química U-Th-Pb em monazitas de biotita xisto feldspático (513 ±14 Ma) da região de Presidente Kennedy (TO), interpretada como uma idade mais jovem do que a média das idades avaliadas para o metamorfismo do Cinturão Araguaia (550 – 530 Ma).