Contribuição à geoquímica, geocronologia, estrutura e evolução dos segmentos central e setentrional do arco magmático Rio Doce, Orógeno Araçuaí, MG.

Abstract

O Orógeno Araçuaí, localizado no sudeste do Brasil, juntamente com o cinturão do Congo Ocidental, situado na parte central oeste da África, formam o Orógeno Araçuaí-Oeste Congo, o qual foi gerado durante o fechamento do segmento terminal do Oceano Neoproterozóico Adamastor. Confinado entre os crátons do São Francisco e Congo, esta porção do Adamastor era somente parcialmente oceanizada. Embora este sistema orogênico seja diferente da vasta maioria dos orógenos conhecidos, ele contém uma grande quantidade de rochas ígneas orogênicas formadas em todos os estágios de sua evolução, desde o Ediacarano até o Ordoviciano. No presente estudo serão fornecidas novas informações sobre os segmentos central e setentrional da assembléia granítica Ediacarana mais antiga, a Supersuite G1, a qual em conjunto com o Grupo Rio Doce materializa o Arco Magmático Rio Doce. No segmento central, situado entre as cidades de Governador Valadares e Ipanema, MG, relações de campo e composições mineralógicas permitiram a individualização de três associações de litofacies, denominadas de zona com rochas portadoras de Opx, Tonalito-Granodiorito rico em enclaves e Granito a Tonalito pobre em enclaves, as quais foram interpretadas como exposições de diferentes níveis crustais na parte central do Orógeno Araçuaí. Portanto, essa região parece representar uma seção crustal inclinada, sendo que as raízes mais profundas do arco estão agora expostas ao longo de sua borda oeste. Quimicamente, essas associações plutônicas consistem majoritariamente de rochas magnesianas, metaluminosas a levemente peraluminosas (média ASI = 1,02), com assinatura cálcio-alcalina a alcali-cálcica de médio a alto-K. Nessa mesma região, rochas dacíticas e riolíticas do Grupo Rio Doce são essencialmente magnesianas, peraluminosas, cálcicas a cálcio-alcalinas e de médio a alto-K. Por outro lado, os plutons que formam a terminação norte do arco, entre os municípios de Teófilo Otoni e Rio do Prado, MG, consistem de granodioritos, tonalitos e monzogranitos, os quais quimicamente são similares à uma série magnesiana, levemente peraluminosa (média ASI = 1,07), cálcica (68%) a cálcio-alcalina (24%), e em menor proporção alcali-cálcica (8%), de médio a alto-K. As rochas graníticas G1 de ambas as áreas são marcadas por anomalias negativas de Nb-Ta, Sr e Ti, que seriam típicas de magmas relacionados à subducção. Entretanto, a combinação de dados isotópicos de Sr, Nd e Hf (HF(t) = -5,2 e -11,7 para os granitos G1 do norte), caracterizam o predomínio de uma assinatura crustal relacionada à anatexia de rochas meta-ígneas e meta-sedimentares, sobre cristalização fracionada de magmas de derivação mantélica. Novos dados U-Pb obtidos em zircão do segmento central do arco restringem a cristalização das rochas graníticas entre ca. 625 e 579 Ma, enquanto as idades das rochas meta-vulcânicas variam entre ca. 585 e 578 Ma. Esse evento, o qual antecede, com alguma superposição, a colocação dos granitos do tipo-S sin-colisionais do orógeno, deve assim representar o evento pré-colisional, relacionado à subducção, que teve lugar na formação do Orógeno Araçuaí. Adicionalmente, composições isotópicas Sm-Nd de rocha total mostram valores variáveis de Nd(t) entre -13,02 e -6,52, e idades modelo TDM variando entre 1,51 e 1,87 Ga. Portanto, predominantemente construído sobre um arco magmático Riaciano entre 630 e 580 Ma, a porção central do Arco Rio Doce mostra que fundidos crustais largamente prevalecem sobre magmas mantélicos, fornecendo dessa forma um bom estudo de caso, que em estudos futuros, poderá ser comparado a contextos orogênicos similares em outras partes do mundo. Para o segmento norte, novas idades U-Pb em zircão individualizaram dois grupos de granitóides. O mais antigo deles cristalizou entre 630 e 590 Ma e experimentou migmatização em torno de 585 Ma, ao passo que o grupo mais jovem cristalizou entre 570 e 590 Ma, e não mostra qualquer evidência de migmatização. Várias das amostras estudadas mostram boa correlação, em termos químicos, com campos de composições experimentais de fusão de anfibolitos, com algumas amostras plotando no campo de fusão de grauvacas. As rochas G1 do segmento norte apresentram diferenças se comparadas aos típicos granitos do tipo-I ou granitos do tipo-S, sendo particularmente similares aos granitos transicionais I/S descritos no arco Ordoviciano Famatiniano (NW Argentina). Sugere-se, portanto, um modelo híbrido, o qual envolveria fusão de rochas meta-ígneas (anfibolitos) e meta-sedimentares (meta-grauvacas) para a produção de magma na terminação norte do Arco Rio Doce. Entretanto, a real contribuição entre os membros finais nesse processo é um trabalho desafiador, ainda a ser realizado.