Archean evolution of the southern São Francisco craton (SE Brazil).
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Data
2017
Autores
Albert, Capucine
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Resumo
Os continentes modernos são fundamentalmente diferentes de suas contrapartes Arqueanas,
devido à influência de um manto substancialmente mais quente sobre a produção e as propriedades
reológicas da crosta no início da Terra. Particularmente, a natureza e a composição do registro de
rochas ígneas sofreram modificações significativas no final do eon Arqueano, atestando mudanças
importantes nos processos geodinâmicos. Este trabalho concentra-se nas rochas granitóides
posicionadas na porção sul do craton São Francisco no sudeste do Brasil. Uma combinação de
observações de campo e petrográficas, geoquímica de rocha total e análises de isotópicas (U-Pb, Lu-
Hf, O e B) foram realizadas para um melhor entendimento nos mecanismos que levaram à formação e
estabilização deste bloco cratônico, além de compreender as modificações geodinâmicas globais
ocorridas durante esse período. O embasamento do Quadrilátero Ferrífero, no sul do cráton São
Francisco, consiste em ortognaisses, intrudidos por abundantes plútons granitóides e associados
produtos magmáticos (veios pegmatíticos/aplíticos, por exemplo). O embasamento do Quadrilátero
Ferrífero registra três períodos principais de magmatismo, denominados de Rio das Velhas I (RVI) e II
(RVII) de 2.92-2.85 e 2.80-2.76 Ga, respectivamente, e o último evento Mamona (2.75-2.68 Ga).
Granitóides e gnaissses dos três complexos do embasamento estudados (Bação, Belo Horizonte e
Bonfim) foram subdivididos em dois grupos, refletindo diferentes processos petrogenéticos e/ou
fontes: rochas de médio- e alto-K. Os gnaisses e granitóides de médio-K foram formados durante os
eventos Rio das Velhas I e II. Essas rochas apresentam algumas semelhanças com os TTG Arqueanos,
apesar de possuírem um pequeno enriquecimento em SiO2 e K2O e depleção em Al2O3, e foram
interpretadas como o resultado da mistura entre um membro final derivado da fusão parcial de uma
rocha metabasáltica e um fundido resultante da reciclagem de uma crosta mais antiga de composição
TTG. Por outro lado, os granitos de alto-K colocados na crosta durante subsequente evento Mamona,
assemelham-se aos típicos granitóides à biotita do Arqueano tardio, com origem interpretada da fusão
parcial de metassedimentos imaturos. O envolvimento de metassedimentos na petrogênese destes
magmas de alto-K Neoarqueanos é ainda suportado por: (i) uma tendência para valores pesados de
δ18O(Zrc), indicando equilíbrio isótopico de O em condições de subsuperfície, e (ii) a presença fundidos
magmáticos ricos em boro e fluídos intrudidos em 2.70-2.60 Ga, provavelmente derivados de um
protólito metassedimentar rico em boro. Em geral, propomos que a evolução magmática e
geodinâmica da porção sul do craton São Francisco ocorreu da seguinte maneira. De ~ 3.50 a 2.90 Ga,
fragmentos de crosta juvenil (possivelmente TTGs) foram produzidos, formando o protólito do atual
sul do cráton São Francisco. Este é um período de crescimento crustal, como evidenciado pela
modelagem isotópica de hafnium à partir de zircões detríticos. Em ~ 2.90 Ga, a crosta sofreu
significativas modificações, devido ao início de uma tectônica colisional. Diversos fragmentos crustais
com histórias distintas foram acrescidos progressivamente, construindo, por fim, um núcleo
continental rígido e soerguido. Isto é suportado por: (i) a transição para um regime dominado por
reciclagem crustal, com diminuição de contribuição mantélica em magmas recém-gerados, (ii) o
envolvimento de componentes TTG mais antigos na geração de magmas de médio-K durante os
eventos RVI e RVII e a simultânea ausência de materiais crustais preservados mais velhos que ~ 2.90
Ga na porção sul do craton São Francisco, (iii) a abundância de sistemas hidrotermais na porção
superior da crosta evidenciados por valores leves de δ18O(Zrc), indicando o soerguimento de grandes
porções da crosta continental durante o Neoarqueano, (iv) a progressiva maturação crustal, registrada
por uma tendência para o magmatismo mais potássico e rico em HFSE (High Field Strength Element).
O soerguimento e rápido soterramento de grandes bacias sedimentares dominadas por componentes
clásticos no Neoarqueano (~ 2.75 Ga) levaram à produção de granitóides de alto-K durante o evento
Mamona. Fluidos magmáticos diferenciados portadores de turmalina percolaram a crosta e interagiram
de forma generalizada com o greenstone belt adjacente. A presença de turmalina hidrotermal de
origem magmática (e Neoarqueana) em associação espacial próxima aos complexos do embasamento
sugere que a formação das estruturas domo e quilhas ocorreu antes do último evento magmático (ou
seja, antes de 2.70 Ga), o que está em desacordo com a idéia de que a região adquiriu sua arquitetura
atual durante o Paleoproterozóico.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Quadrilátero Ferrífero - MG, Geologia estratigráfica - arqueano, Geologia isotópica
Citação
ALBERT, Capucine. Archean evolution of the southern São Francisco craton (SE Brazil). 2017. 269 f. Tese (Doutorado em Evolução Crustal e Recursos Naturais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017.