Magmatismo bimodal da área de Tucumã, Província Carajás: geocronologia U-Pb, classificação e processos

No contexto geológico da Província Carajás, diques constituem um mecanismo importante para o transporte de magma e representam o início de um rifteamento, ou, no mínimo, manifestações de extensão crustal que permitiram colocar através da crosta quantidades expressivas de magma granítico. Na área do município de Tucumã, sudeste do Estado Pará, são identificadas através de imagens de sensores remotos, diversas estruturas retilíneas que podem atingir até 60 km de extensão. O mapeamento geológico realizado nesta área revelou que tais estruturas correspondem às diversas ocorrências de um conjunto de rochas hipoabissais (diques), que seccionam o embasamento arqueano de orientação coincidente com a estruturação regional NW-SE pré-existente. Foi possível a partir de dados petrográficos e geoquímicos, individualizar tais rochas em três grupos: (i) tipos félsicos (SiO2 entre 69,1% e 78,5%), que são classificados neste trabalho como riolitos pórfiros e são amplamente predominantes (70% dos corpos identificados), sendo estes marcados pela presença de fenocristais de quartzo, k-feldspato e plagioclásio imersos em uma matriz felsítica e afírica, e por vezes, pela ocorrência de textura rapakivi; (ii) tipos intermediários (SiO2 entre 56,7% e 66,6%), que possuem ocorrência restrita, representando cerca de 10% dos corpos estudados, e são classificados como dacitos e andesitos; e (iii) tipos máficos (SiO2 entre 49,1% e 53,7%) são igualmente restritos e são formados por basaltos e basalto andesitos, contendo plagioclásio, clino- e ortopiroxênios e mais restritamente olivina, onde geralmente configuram uma textura ofítica. As relações de campo evidenciam através de intensidades variáveis de enclaves máficos presentes nos riolitos, diversos níveis de interação entre os magmas félsico e máfico. Neste sentido, a coexistência destes magmas é dada pelas frequentes relações de magma mingling, onde fenocristais de quartzo e feldspatos são frequentemente encontrados no interior destes enclaves. Tais processos resultariam em rochas de composição híbrida e que estariam representadas neste trabalho por aquelas classificadas como dacito (mistura heterogênea) e, em um estágio mais avançado de contaminação/assimilação, o produto seria composições mais primitivas que a anterior, e corresponderia aos andesitos descritos na área (mistura homogênea ou magma mixing). É comum nestas variedades, frequentes texturas decorrentes de mistura de magma (desequilíbrio), como aquelas provenientes da corrosão de fenocristais de quartzo (embaiamento). A datação pelo método U-Pb em zircão em SHRIMP para os diques félsicos forneceu a idade de 1888±3.3Ma que é interpretada como idade de cristalização dos mesmos, e por extensão, também considerada como a de formação daqueles de caráter máfico a intermediário. Os diques félsicos são peraluminosos a levemente metaluminosos, devido principal-mente ao viii fracionamento de K-Feldspato e plagioclásio com uma contribuição menor de anfibólio. Apresentam afinidades geoquímicas com os magmas formadores dos granitos do tipo A2, ferrosos e reduzidos. Já os tipos máficos pertencem à série toleítica e apresentam um acentuado fracionamento de piroxênio e plagioclásio. É possível notar um decréscimo nos teores de CaO, FeOt, MgO, TiO2, Sr, Cr e P nas rochas máficas em direção aquelas de composição riolítica, que são mais enriquecidas em sílica, ao passo que K2O/Na2O, Al2O3 e Na2O, Rb, Ba e Y aumentam neste mesmo sentido. Nos riolitos, os padrões de ETR são caracterizados pelo enriquecimento de ETRL em relação aos ERTP (altas razões La/Yb), e pela significativa anomalia negativa de Eu. O mesmo comportamento é observado nas rochas intermediárias (andesitos e dacitos), todavia, de uma maneira mais discreta. Já as rochas máficas apresentam padrões de ETR mais horizontalizados (baixa razão La/Yb) com pouca ou nenhuma anomalia de Eu. As diferenças significativas observadas nestas rochas, principalmente no que se refere aos seus padrões de ETR e ao comportamento de Rb, Ba e Sr, sugerem que as mesmas não estejam ligadas por um único processo evolutivo. Dados obtidos a partir da modelagem geoquímica e de vetores de cristalização sugerem que a evolução dos diques máficos se deu pelo fracionamento de piroxênio e plagioclásio, ao passo que o K-feldspato e biotita são as fases fracionantes no magma félsico. Para a discussão dos processos de geração das rochas intermediárias foi gerado um modelo de mistura binária simples onde os componentes primários seriam os basaltos andesitos (iniciais) e riolitos (finais), onde ficou evidenciado que através da mistura de 60% de magma riolítico com contaminação de 40% de líquidos basálticos, originou-se o líquido dacítico. Já para a origem dos andesitos, seria necessária uma contribuição maior de magma basáltico na mistura (em torno de 60%). Desta forma, estima-se que os diques de composição andesítica são provavelmente gerados por uma mistura homogênea em baixas profundidades da crosta continental (mixing), ao contrário dos dacitos que, provavelmente, são geradas na crosta superior, a uma temperatura mais baixa, proporcionando assim um processo de mistura menos eficiente (mingling). As afinidades observadas entre os diques félsicos estudados e os granitos do tipo-A das regiões de Rio Maria e São Felix do Xingu, demonstram que o magmatismo bimodal da área de Tucumã seja uma clara evidência de que o magmatismo paleoproterozóico da Província Carajás teria sido formado a partir de processos envolvendo a fusão do manto superior e underplating, associado à transtensão da crosta.