Magmatismo cálcio-alcalino Calimiano no embasamento do Terreno Jauru (Província Rondoniana - San Ignácio), Cráton Amazônico: geoquímica e geocronologia Sm-Nd E U/Pb

Calymmian magmatism in the basement of the Jauru Terrain (Rondonian - San Ignácio Province), Amazon Craton: U-Pb and Sm-Nd geochemistry and geochronology

RESUMO:

O Ortognaisse Taquarussu e o Granodiorito Guadalupe, parte da Província Rondoniana-San Ignácio, SW do Cráton Amazônico, correspondem a corpos orientados segundo um trend principal NW. São rochas de composição granodiorítica com ocorrências subordinadas de monzogranitos, de granulação fina a grossa, constituídas essencialmente por plagioclásio, quartzo, microclina, ortoclásio e biotita. Os minerais acessórios são anfibólio, titanita, granada, apatita, epidoto, zircão e opacos. O estudo geoquímico permitiu classificar as rochas como granodioritos e monzogranitos, oriundos de um magmatismo intermediário a ácido, de caráter subalcalino, da série cálcio-alcalina a cálcio-alcalina alto K, com índices de alumina que variam de metaluminoso a levemente peraluminoso. Foram classificados como gerados em ambiente de arco de ilhas vulcânicos e os dados U-Pb (SHRIMP em zircão) mostram uma idade concórdia de 1575 ± 6 Ma. A idade modelo das análises de Sm-Nd (T_DM) apontam para 1,63 Ga, com εNd (t = 1,57 Ga) variando entre -1,52 e +0,78. Esses dados permitem caracterizar essas rochas como uma crosta juvenil com uma possível contaminação de rochas crustais.

PALAVRAS-CHAVE:
crosta juvenil; arco de ilhas; rochas cálcio-alcalinas.

ABSTRACT:

The Taquarussu Orthogneiss and the Guadalupe Granodiorite, part of the Rondonian-San Ignacio Province basement, southwest of the Amazonian Craton, correspond to oriented bodies with a NW trend. The rocks show granodiorite composition with minor occurrences of coarse grained monzogranites consisting essentially of plagioclase, quartz, microcline, orthoclase and biotite. The accessory minerals are amphibole, titanite, garnet, apatite, epidote, zircon and opaque. The geochemical data indicate that the rocks are classified as granodiorites and monzogranites, with an intermediate to acid magmatism, sub-alkaline character, from the calc-alkaline to the high-K calc-alkaline series, with alumina ratios ranging from metaluminous to lightly peraluminous. The rocks were classified as generated in volcanic islands arc environment and the U-Pb data (SHRIMP zircon) show a concord age 1575 ± 6 Ma. The Sm-Nd model age (T _DM) is 1.63 Ga with εNd (t = 1.57 Ga) ranging from -1.52 to +0.78. These data indicate that these rocks are probably a juvenile crust with a possible contamination of crustal rocks.

KEYWORDS:
juvenile crust; island arc; calc-alkaline rocks.

Introdução

Durante o Paleoproterozoico ocorreram importantes eventos de formação de crosta juvenil, sendo os mais importantes estudados por Condie (1995, 1998). Os trabalhos desse autor apontam, através de levantamento de idades U-Pb em zircão, três picos globais de formação de crosta continental juvenil em 2,7; 1,9 e 1,2 Ga, o que supõe crescimento episódico e retrabalhamento de crosta continental. Apesar da proposição de que o crescimento episódico da crosta juvenil esteja relacionado à superpluma ou ciclo dos supercontinentes (Stein & Hofmann 1994, Condie 1995, 1998, 2000, Albarede 1998), no sudoeste do Cráton Amazônico a maior parte da crosta juvenil é relacionada a arco de origem oceânica. Um desses eventos de acresção de crosta juvenil, não identificado nos trabalhos de Condie 1995, 1998, 2000), foi apresentado por Geraldes et al. (2001), que identificou diversos corpos graníticos acrescidos às margens continentais por colisões arco-continente, no período entre 1,56 e 1,54 Ga (U/Pb), com valores de Nd(t) entre +1,0 e -0,8, e idades de residência crustal entre 1,88 e 1,75 Ga (Geraldes et al. 2001).

Na região de Jauru, no SW do estado de Mato Grosso, ocorre um extenso magmatismo paleo a mesoproterozoico que representa parte do embasamento da Província Rondoniana- San Ignácio. O presente trabalho teve por objetivo apresentar a caracterização geológica do gnaisse Taquarussu e granodiorito Guadalupe, caracterizadas como rochas juvenis, geradas em 1,57 Ga, a partir de informações de campo, petrografia, geoquímica e geocronologia.

Contexto Geológico Regional

O Cráton Amazônico possui sua maior porção em território brasileiro, mas abrange também os territórios da Bolívia, Colômbia, Guiana, Paraguai, Suriname e Venezuela. É dividido pela Bacia Amazônica em duas partes: o Escudo das Guianas, ao Norte, e o Escudo Guaporé (ou escudo Brasil central), ao sul (Santos 2003). Tassinari e Macambira (1999) subdividiram o Cráton Amazônico em províncias geocronológicas, sendo elas: Província Amazônia Central (2,5 Ga), Províncias Maroni-Itacaíunas (2,2 a 1,9 Ga), Ventuari-Tapajós (1,9 a 1,8 Ga), Rio Negro-Juruena (1,8 a 1,55 Ga), Rondoniana - San Ignácio (1,55 a 1,3 Ga) e Sunsás-Aguapeí (1,25 a 1,0 Ga).

A província Rondoniana - San Ignácio (Fig. 1), onde situa-se a área estudada, é subdivida por Bettencourt et al. (2010) nas seguintes unidades:

1. Terreno Jauru (1,78 a 1,42 Ga), que hospeda o embasamento (1,78 a 1,72 Ga), e os orógenos acrecionários Cachoeirinha (1,56 a 1,52 Ga) e Santa Helena (1,48 a 1,42 Ga), desenvolvidos em um arco magmático tipo Andino;

2. Terreno Paraguá (1,74 a 1,32 Ga), que abriga as unidades pré-San Ignácio: Complexo Gnáissico Chiquitania, San Ignácio, Complexo Granulítico Lomas Manechis (> 1640 Ma) e o Complexo Granitoide Pensamiento (1,37 a 1,34 Ga);

3. o Terreno Rio Alegre (1,51 a 1,38 Ga), que inclui unidades geradas em cordilheira meso-oceânica e arco magmático intraoceânico; e

4. o Cinturão Alto Guaporé (<1,42 a 1,34 Ga), composto por rochas geradas em ambientes de margem passiva e arco intraoceânico.

Figura 1:
Mapa geológico do SW do Cráton Amazônico (modificado de Ruiz 2005 e Bettencourt et al. 2010).

A área de estudo situa-se no embasamento paleoproterozoico do Terreno Jauru, que é constituído pelas seguintes unidades litoestratigráficas: Grupo Alto Jauru, marcado por sequências metavulcanossedimentares e ortognaisses granodioríticos-tonalíticos agrupados no Complexo Metamórfico Alto Guaporé e Tonalito Cabaçal.

As rochas pertencentes ao Grupo Alto Jauru foram originalmente designadas de Greenstone Belt do Alto Jauru, por Monteiro et al. (1986), que a subdividiu em três formações, da base para o topo: Mata Preta, Manuel Leme e Rancho Grande. Posteriormente, essa unidade foi redefinida por Lacerda Filho et al. (2004), que a designou Grupo Alto Jauru, mantendo-se as formações propostas por Monteiro et al. (1986). Na base ocorre a Formação Mata Preta, que é constituída por metabasaltos toleíticos com estrutura em pillow , rochas ultramáficas komatiíticas , além de níveis descontínuos de lavas e tufos andesíticos, dacíticos e riodacíticos. O componente metassedimentar é subordinado e representado por metachets e xistos pelíticos com níveis de magnetita e granada. A Formação Manuel Leme é composta por lavas e tufos dacíticos a riodacíticos na porção inferior, e metacherts, formações ferríferas bandadas, clorita xistos, sericita xistos e raros metatufos félsicos na porção superior. O topo do Grupo Alto Jauru é marcado pela Formação Rancho Grande, que é representada por anfibolitos intercalados com quartzitos, xistos grafitosos e gnaisses biotíticos. As rochas vulcânicas têm idades U-Pb de 1,76 a 1,72 Ga, e ε_Nd(t) com valores de +2,6 e +2,2, indicando uma derivação de mantélica para essas rochas (Pinho et al. 1997, Geraldes et al. 2001). Idades Ar-Ar entre 1,53 e 1,46 Ga registram o metamorfismo relacionado à Orogenia Cachoeirinha (De Paulo 2005).

O Complexo Metamórfico Alto Guaporé, definido por Menezes et al. (1993) e Ruiz (2005), é constituído por ortognaisses cinzentos que intrudem as rochas do Grupo Alto Jauru. Segundo Ruiz (2005), os litotipos mais frequentes são biotita-hornblenda gnaisses e biotita gnaisses, mesocráticos, de cor cinza a cinza escura, granulação média a grossa, apresentando destacado bandamento gnáissico, definido pela intercalação de níveis descontínuos e irregulares ou bandas contínuas e paralelas de agregados máficos (biotita ± hornblenda) e félsicos (quartzo e feldspatos). Estudo geoquímico conduzido por Ruiz (2005) demonstra que são rochas ácidas, subalcalinas, cálcio-alcalinas, de médio a alto potássio, peraluminosas a metaluminosas. Os diagramas classificatórios indicam que essas rochas foram geradas em um ambiente tectônico dominado pela subducção de litosfera oceânica ao longo de arcos vulcânicos. As idades dessas rochas determinadas a partir zircões pelo método U-Pb mostra valores de 1,55 e 1,56 Ga. Valores positivos de ε_Nd(t) entre +0,8 e +2,0 sugerem derivação mantélica com contribuição crustal (Geraldes et al. 2001, Ruiz 2005).

A evolução geológica da região proposta por Ruiz (2005) é marcada por um evento orogênico acrescionário no Período Caliminiano. Esse evento, correlato à Orogenia Cachoeirinha, tem início com a geração das rochas do Grupo Alto Jauru em domínios oceânicos divergentes, marcados pela expansão do assoalho oceânico, em dorsais meso-oceânicas. O magmatismo cálcio-alcalino representado pelos ortognaisses do Complexo Metamórfico Alto Guaporé, alojados em cerca de 1550 Ma, são os primeiros registros de natureza orogênica. Essas rochas são consideradas como material juvenil acrescido à litosfera. Segundo Ruiz (2005), o contínuo consumo de litosfera oceânica resultou em um espessamento da crosta continental, que possibilitou a formação e o alojamento de corpos graníticos de dimensão batolítica, constituídos pelas rochas das suítes intrusivas Santa Helena e Água Clara (1500 a 1480 Ma) e pela Suíte Intrusiva Pindaituba (1465 a 1425 Ma).

Gelogia DA REGIÃO DE Taquarussu

As rochas dessa região foram estudadas por Matos et al. (2003), que identificaram rochas granito-gnaisse-migmatíticas, as quais foram denominadas Complexo Metamórfico Taquarussu, além de rochas cálcio-silicatadas e complexos máficos granulitizados e gnaisses peraluminosos.

No presente trabalho são apresentados resultados de mapeamento geológico na escala de 1:50.000 (Fig. 2), no qual foram enfatizados aspectos geológicos, petrográficos e estruturais que permitiram individualizar as rochas do Grupo Alto Jauru, Suite Intrusiva Figueira Branca, Gnaisse Taquarussu, Granodiorito Guadalupe, Granito Santa Helena e Granito Lucialva, além de coberturas sedimentares Fanerozoicas representadas pela Formação Uitiariti e Coberturas Aluvionares.

Figura 2:
Mapa geológico da região do distrito de Taquarussu, norte de Jauru, Mato Grosso.

As rochas do Grupo Alto Jauru são as mais antigas da área mapeada, sendo a encaixante para as demais rochas da área. Ao Grupo Alto Jauru são associados anfibolitos, metarenitos, quartzo-mica xistos e granada-muscovita xistos. Apresenta uma xistosidade definida pelos cristais de anfibólio ou muscovita orientada N0-30Wº/60-80ºNE. A Suíte Intrusiva Figueira Branca ocorre na forma de stocks alongados com trend NNW/SSE intrusivos no Grupo Alto Jauru ou como xenólitos de 1 a 10 metros e megaxenólitos de 2 a 3 inclusos no Gnaisse Taquarussu e no Granito Lucialva. Os principais litotipos dessa unidade são metagabros e metapiroxenitos. Essas rochas apresentam xistosidade definida por anfibólio, piroxênio ou biotita com atitude N0-20Wº/40-60ºNE. O Granito Santa Helena é constituído por gnaisses leuco a mesocráticos, de cor rosa a rosa-avermelhada, de composição sieno a monzogranítica, inequigranulares grossos, com porfiroclastos de feldspato potássico. A trama principal é marcada por um bandamento composicional, orientado N0-30ºW/80-90ºNE, caracterizado pela alternância de níveis félsicos e máficos. Ocorre como diques e plugs intrusivos no Gnaisse Taquarussu, Suíte Intrusiva Figueira Branca e Grupo Alto Jauru. Rochas granitícas de composição monzogranítica a granodiorítica, cinza a rosa, de granulação fina, constituem o Granito Lucialva. São marcadas por quartzo, plagioclásio, biotita e pouco K-feldspato. É comum a ocorrência de porfiroclastos de magnetita. Essas rochas apresentam uma foliação incipiente. A Formação Utiariti é marcada por arenitos, siltitos e argilitos avemelhados que recobrem em discordância as rochas das demais unidades.

Gnaisse Taquarussu

Os afloramentos do Gnaisse Taquarussu ocorrem na forma de lajedos, blocos e matacões, em meio a um relevo suave, peneplanizado; e ainda na forma de lajedos nas margens das drenagens. Ocorrem na forma de um corpo alongado, com trend NW/SE de aproximadamente 25 km de comprimento e 10 km de largura, ocupando uma área de aproximadamente 250 km² (Fig. 2).

O Gnaisse Taquarussu encontra-se encaixado nas rochas do Grupo Alto Jauru e essa relação de contato pode ser observada ao longo de todo o corpo, ora pela presença de xenólitos de anfibolito no gnaisse (Fig. 3A), ora pela presença de diques do granito na encaixante (Fig. 3B). Corresponde a um biotita gnaisse, ortoderivado, de composição granodiorítica (Fig. 3C). É uma rocha de cor cinza, leuco a mesocrático, com granulação fina a grossa. Apresenta textura inequigranular com porções inequigranular porfirítica. Exibe um complexo padrão de deformação. A principal estrutura observada é um bandamento composicional de escala milimétrica a centimétrica (Figs. 3C e 3D) definido pela alternância de leitos félsicos, compostos por quartzo, plagioclásio e K-feldspato em menor proporção, e leitos escuros, compostos por biotita, com quantidades subordinadas de plagioclásio e quartzo.

Figura 3:
(A) Afloramento do Gnaisse Taquarussu de composição granodiorítica com xenólito do anfibolito do Grupo Alto Jauru. (B) Afloramento de anfibolito do Grupo Alto Jauru com dique de composição monzogranítica associada ao Gnaisse Taquarussu. (C e D) Afloramento do Gnaisse Taquarussu apresentando bandamento composicional.

Ao microscópio petrográfico os principais minerais presentes são: plagioclásio, quartzo, biotita e feldspato alcalino. Os minerais acessórios são: minerais opacos, hornblenda, apatita, epidoto, zircão e granada. Os minerais de alteração são calcita, epidoto, zoizita, clinozoizita, alanita e granada.

As rochas apresentam textura inequigranular, granoblástica e lepidoblástica. O plagioclásio predominante nessa unidade é andesina, determinado pelo método estatístico Michel-Levy, o qual ocorre como cristais subédricos a anédricos, sua dimensão varia entre 0,1 e 20 mm, chegando a atingir 30 mm. Apresenta geminações combinadas do tipo albita, carlsbad e periclina (Figs. 4A e 4B). Em geral ocorrem processos de saussuritização, gerando zoizita e epidoto. São observados intercrescimentos simplectíticos de biotita e epitodo em plagioclásio (Figs. 4C e 4D), evidenciando retrometamorfismo. O quartzo apresenta hábito granular, em cristais anédricos com dimensões entre 0,1 e 7 mm. Exibem bandas de deformação, extinção ondulante, formação de subgrãos com ângulos de 120º (Fig. 4E). Associada ao quartzo ocorre a recristalização de feldspatos alcalinos com migração de subgrãos (Figs, 4G e 4H), indicando que foram deformados plasticamente. A biotita exibe-se em palhetas anédricas a subédricas, tem cor verde com pleocroísmo verde a marrom claro, medindo de 0,1 a 4 mm, ocorre tanto de forma primária, bem como produto da alteração do anfibólio (Fig. 4F). O feldspato alcalino ocorre como cristais anédricos a subédricos, com dimensão entre 0,1 e 2 mm, com subgrãos recristalizados. O anfibólio é classificado como hornblenda, com dimensões entre 0,1 e 1 mm, caracterizada por sua cor verde, relevo alto, cor de interferência verde e pleocroísmo forte. A titanita apresenta um forte relevo, cor marrom e tamanho de até 2 mm.

Figura 4:
Aspectos microscópicos do Gnaisse Taquarussu. (A e B) Porfiroclastos de plagioclásio com geminação carlsbad em meio a uma matriz fia com textura granoblástica e lepidolástica, com polarizadores cruzados e paralelos, respectivamente. (C e D) Textura simplectítica de biotita e epidoto intercrescidos em plagioclásio, polarizadores cruzados e paralelos respectivamente. (E) Arranjo de cristais de quartzo recristalizados com ângulo intermineral de 120º. (F) Intercrescimento de biotita em hornblenda com textura lepidoblástica. (G e H) Cristais neoformados de feldspato alcalino formados a partir de processos de recristalização por deformação.

Granodiorito Guadalupe

O Granodiorito Guadalupe é caracterizado por rochas leuco a mesocráticas, de cor cinza a rosa, textura inequigranular, variando de fina a média, com porções porfiríticas (Figs. 5A e 5B). Ocorrem na forma de stocks e diques intrusivos nas rochas do Gnaisse Taquarussu (Figs. 5C e 5D). São marcadas por uma xistosidade ou bandamento composicional (Fig. 5A), com porções na qual a deformação é fraca ou incipiente, apresentando bandamento de leitos máficos e félsicos. A partir da contagem modal é possível a individualização em duas fácies petrográficas: Fácies A, de composição granodiorítica, e Fáceis B, monzogranítica (Fig. 6).

Figura 5:
Aspectos macro e microscópico do Granodiorito Guadalupe. (A) Afloramento da Fácies A do Granodiorito Guadalupe, na qual exibe cor cinza, granulação média e bandamento composicional. (B) Afloramento da Fácies B do Granodiorito Guadalupe, na qual exibe cor rosa, granulação fia a média com foliação incipiente. (C) Afloramento do Fácias A do Granodiorito Guadalupe no qual ocorre xenólito do Gnaisse Taquarussu. (D) Afloramento do Gnaisse Taquarussu com dique do Fácies A do Granodiorito Guadalupe. (E e F) Fotomicrografia exibindo aspecto geral das rochas do Fácies B do Granodiorito Guadalupe constituídas por microclina, com geminação em grade, plagioclásio e quartzo. Esses minerais são envolvidos por uma matriz de granulação fia a média. Fotos obtidas em polarizador paralelo e cruzado, respectivamente. (G e H) Fotomicrografias de porfiroblasto de granada circundada por matriz fia, inequigranular, lepidoblastica e granoblastica, constituída por biotita, quartzo, plagioclásio e microclina. Fotos obtidas em polarizador paralelo e cruzado, respectivamente.

Figura 6:
Diagrama de classificação quartzo - feldspato alcalino - plagioclásio (QAP; Streckeisen 1976) para as rochas do Gnaisse Taquarussu (círculos) e Granodiorito Guadalupe (triângulos e quadrados).

O Granodiorito Guadalupe é constituído por plagioclásio, quartzo, feldspato alcalino e biotita. Os minerais acessórios são minerais opacos, granada, titanita, epidoto, zoizita, muscovita e anfibólio. O plagioclásio predominante nessa unidade é oligoclásio (Fácies A) com ocorrência de albita nas porções mais evoluídas (Fáceis B), ambos determinados pelo método estatístico Michel-Levy. Ocorre como cristais subédricos a anédricos, com dimensões variáveis entre 0,1 e 20 mm. Apresentam geminações do tipo albita, carlsbad e ausência de maclas devido a processos deformacionais. O quartzo apresenta hábito granular, em cristais anédricos com dimensões entre 0,1 e 4 mm, com extinção ondulante. A microclina ocorre como cristais anédricos a subédricos. Exibem maclas do tipo xadrez (Figs. 5E e 5F) e geminação carlsbad, com dimensão entre 0,1 e 2 mm. A biotita exibe-se em palhetas anédricas a subédricas, apresenta cor verde com pleocroísmo entre verde e marrom claro. As dimensões variam entre 0,1 e 3 mm. São reconhecidos cristais euédricos de biotita secundárias, com extinção olho de pássaro, associadas à muscovita e aos minerais opacos. É comum o intercrescimento de zoisita e biotita. As granadas ocorrem na forma de porfiroblastos atingindo até 3 mm (Figs. 5G e 5H). É muito comum nas rochas dessa unidade a ocorrência de intercrescimento coronítico de allanita em epidoto e também em porfiroblastos de clinozoizita.

Geologia estrutural

As rochas do Gnaisse Taquarussu apresentam evidências de pelo menos três fases de deformação. A principal estrutura relacionada à fase D₁ é a foliação S₁, representada ora por um bandamento composicional, ora por uma xistosidade. O bandamento composicional é definido pela alternância de bandas ou níveis enriquecidos em minerais máficos, principalmente biotita, e bandas félsicas, constituídas essencialmente por quartzo, plagioclásio e feldspato (Fig. 7A). A xistosidade é definida pela orientação de biotita e anfibólio e secundariamente arranjos recristalizados de quartzo e plagioclásio (Fig. 7B). O estereograma de polos da foliação S₁ construído com base nas atitudes medidas do bandamento composicional e xistosidade do ortognaisse (Fig. 8) permite visualizar que essa foliação apresenta um espalhamento oriundo do dobramento provocado pelas fases de deformação posteriores, principalmente da fase D₂. A atitude preferencial dessa foliação é N47W/62NE.

Figura 7:
Aspecto de campo da foliação S1 do Gnaisse Taquarussu. Em (A) bandamento gnáissico, definido pela alternância de bandas ou níveis enriquecidos em minerais máficos, principalmente biotita, e bandas félsicas, constituídas por quartzo, plagioclásio e feldspato em (B) xistosidade, definida pela orientação de biotita e anfibólio e por arranjo recristalizado de quartzo e plagioclásio.

Figura 8:
Estereograma com polos das medidas da foliação S₁.

A fase D₂ é associada a uma clivagem de crenulação que transpõe a foliação S₁. Em alguns locais são observados estágios desse processo de transposição como, por exemplo, no local ilustrado na Figura 9A, onde ocorrem dobras apertadas definidas pelo bandamento composicional S₁, as quais apresentam a foliação S₂, que nesse caso está pouco desenvolvida em posição plano axial. Já no afloramento local ilustrado na Figura 9B, S₁ define dobras sem raiz, que são parcialmente transpostas pela foliação S₂, que ocupa posição plano axial dessas dobras. As dobras associadas à fase D₂ são apertadas a isoclinais, recumbentes a inclinadas com caimento, em geral estão transpostas devido ao cisalhamento simples responsável pela formação da foliação S₂. Outra estrutura associada à fase D₂ são zonas de cisalhamento cujo sentido de transporte aparente é destral (Fig. 9C).

Figura 9:
Aspecto de campo do Gnaisse Taquarussu exibindo o efeito da deformação D₂. (A) Bandamento gnáissico (S₁) com dobras suaves relacionadas à fase D₂. (B) Detalhe de afloramento no qual a foliação S1 foi quase que completamente transposta pela foliação S2, formando dobras sem raiz. (C) Zona de cisalhamento destrais relacionadas a D 2, desenvolvidas sobre a foliação S₁.

A terceira fase de deformação (D₃) é marcada por falhas que cortam as estruturas das fases pretéritas. Essas falhas ocorrem em sistemas escalonados (Fig. 10), são centimétricas a métricas, não apresentam preenchimento por minerais ou rochas cataclásticas. O transporte aparente é sinistral.

Figura 10:
Afloramento do Gnaisse Taquarussu no qual o bandamento gnáissico (S1) está afetado por falhas relacionadas à fase D₃.

A relação de superposição entre as três fases de deformação pode ser observada no afloramento FF-59 (Fig. 11), situado a aproximadamente 5 km a nordeste de Taquarussu. Nesse local o gnaisse de composição granodiorítica apresenta inúmeros xenólitos de anfibolito. A principal estrutura observada neste afloramento é um bandamento gnáissico, atribuído à fase D_1, orientado N70E/65NW. Esse bandamento apresenta-se crenulado, em alguns locais é reconhecida uma clivagem de crenulação orientada N10W/75SW. Essa clivagem representa a S₂. Paralela a essa clivagem ocorrem zonas de cisalhamento sinistrais, às quais associam-se rochas miloníticas. Em algumas partes do afloramento as zonas de cislahamento da fase D₂ são dobradas, o plano axial orientado N75W/75NE é coincidente com o plano de falhas sinistrais, essas estruturas são relacionadas à fase D₃.

Figura 11:
Afloramento do Gnaisse Taquarussu no qual são evidenciadas as relações de corte entre as várias fases de deformação que afetam essas rochas.

Geoquímica

A caracterização geoquímica das rochas estudadas foi realizada com base em 15 amostras representativas. As composições das rochas foram analisadas (Tab. 1) em termos de elementos maiores, menores (%) e traços (ppm), realizadas pelo laboratório ACME Analycal Laboratoires (ACMELAB, Canadá). A localização das amostras submetidas ao tratamento geoquímico está apresentada no mapa geológico (Fig. 2).

Tabela 1:
Composição química de elementos maiores, menores e terras raras de amostras do Gnaisse Taquarussu e Granodiorito Guadalupe.

• As amostras JA-04, JA-06A e JA-13B foram concedidas pelo PRONAGEL

Os teores de sílica para as amostras variam entre 64,95 e 74,81% (Tab. 1), o que indica natureza intermediária a ácida dessas rochas. As amostras apresentam uma variação composicional desde monzogranito a granodiorito, sendo a composição granodiorítica a predominante.

O comportamento dos elementos maiores (Fig. 12) e de elementos traço (Fig. 13) pode ser visualizado nos diagramas de Hacker. Correlações lineares negativas entre SiO₂ e Al₂O₃, Fe₂O₃, MgO, MnO, TiO₂, CaO e P₂O₅, além de correlações positivas de K₂O, onde as unidades estudadas demonstram o empobrecimento progressivo durante os processos de diferenciação no plagioclásio cálcico e minerais máficos primários tais como biotita, hornblenda, apatita e zircão.

Figura 12:
Diagramas de Harker (elementos maiores, expressos em óxidos) para as rochas do Gnaisse Taquarussu e Granodiorito Guadalupe.

Figura 13:
Diagramas de Harker (elementos menores, expressos em ppm) para as rochas do Gnaisse Taquarussu e Granodiorito Guadalupe.

Em continuidade, para a análise dos diagramas de Harker foram selecionados elementos traços onde as correlações apresentam processos de cristalização fracionada. Os diagramas de Harker elucidam os padrões de cristalização, permitindo caracterizar correlações negativas entre SiO₂ e Sr, Sm, Nd, Eu e Lu. A relação entre SiO₂ e Rb é suavemente positiva.

Com base nos dados geoquímicos, as rochas da região de Taquarussu são classificadas como dacitos e riodacitos no diagrama R1-R2, proposto por De La Roche et al. (1980; Fig. 14A), correspondentes dos granodioritos e monzogranitos. Usando o diagrama de Debon e Le Fort (1983), as amostras plotam nos campos gd e ad, correspondentes aos granodioritos e monzogranitos, respectivamente (Fig. 14B). Pertencem à série cálcio-alcalina a cálcio-alcalina alto K, conforme apresenta o diagrama SiO₂versus K₂O proposto por Peccerillo e Taylor (1976, Fig. 14C). As rochas apresentam um caráter metaluminoso a levemente peraluminoso a partir dos índices de Shand, utilizados no diagrama A/CNK versus A/NK de Maniar e Piccoli (1989; Fig. 14D). No diagrama AFM de Irvine e Baragar (1971; Fig. 14E) as amostras estudadas coincidem com o campo das rochas não toleíticas. Os índices de alcalinidade propostos por Frost et al. (2001; Fig. 14F) demonstram teores cálcicos a cálcio-alcalinos, típicos de ambientes de arco.

Figura 14:
Diagramas classificatórios para elementos maiores do ortognaisse Taquarussu e Granodiorito Guadalupe. (A) R1-R2 de De La Roche et al. (1980). (B) Diagrama Q x P (Debon et al. 1983). (C) Diagrama K2O x SiO2, com limites extraídos de Le Maitre (1989). (D) Diagrama A/CNK versus A/NK de Maniar e Piccoli (1989). (E) Diagrama AFM de Irvine e Baragar (1971). (F) Diagrama de Frost et al. (2001) para classificação de séries magmáticas de rochas graníticas.

Os diagramas descriminantes de ambientes tectônicos para rochas graníticas (Pearce et al. 1984) demonstram um processo evolutivo dessas rochas, iniciando em um ambiente de arco magmático ou arco de ilha oceânico, evoluindo para um ambiente continental com contaminação crustal (Figs. 15A e 15B).

Figura 15:
Diagrama discriminante de ambientes tectônicos para rochas graníticas [(Rb versus Y + Nb) e (Nb versus Y); respectivamente] proposto por Pearce et al. (1984).

Os elementos traço normalizados para os granitos de cadeia oceânica de Pearce et al. (1984; Fig. 16A) mostram um padrão regular de enriquecimento de elementos litófilos (LILE) em relação aos de alta carga (HFSE). O diagrama de elementos terras raras normalizados para o condrito de Boyton (1984; Fig. 16B) mostra um padrão com enriquecimento em elementos terras raras leves (ETR_L) em relação aos pesados, com lantânio entre 11 e 57 ppm. O enriquecimento em ETR_L (Figs. 16A e 16B) somado ao enriquecimento progressivo em alumina (Fig. 12D) e potássio (Fig. 12D) associado a anomalias negativas de európio (Fig. 16B) das porções mais evoluídas demonstram que essas rochas sofreram contaminação crustal durante o processo orogênico.

Figura 16:
(A) Padrão de distribuição dos elementos traço normalizados pelos Granitos de Cadeia Oceânica. (B) Padrão de distribuição dos elementos terras raras (ETR), normalizados para os valores do condrito segundo Boynton (1984).

Geocronologia U-Pb e Sm-Nd

Com intenção de obter a idade de cristalização do granodiorito Guadalupe, foi selecionada uma amostra para datação U-Pb em zircão por meio de SHRIMP. A datação foi realizada na Microssonda SHRIMP IIe (sensitive high resolution ion micro probe ) do Laboratório de Geocronologia de Alta Resolução, Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo.

Foram selecionados 150 grãos de zircão e foi montada uma seção com 62 cristais. A análise foi realizada em 18 grãos, sendo que desses, 5 foram análises de bordas. Os cristais se caracterizam por serem transparentes, de cor amarela clara, alguns marrons claros. A partir das imagens de cátodo luminescência (CL) (Fig. 17) foram medidos os tamanhos dos grãos, com dimensões entre 103 e 192 µm. As imagens mostram padrões de cíclicos de crescimento ígneo, bem como sobrecrescimento metamórfico, caso do grão da Figura 17H.

Figura 17:
Imagem de catodo luminescência de cristais de zircão da amostra JA-157: (A) 2.1; (B) 3.1; (C) 4.1; (D) 5.1; (E) 6.1; (F) 7.1; (G) 8.1; (H) 9.1 e 9.2; (I) 10.1; (J) 11.1; (K) 12.1.(L) 13.1; (M) 14.1; (N) 5.1; (O) 16.1; (P) 17.1; (Q)18.1; (R) 19.1. A imagem ilustra também os locais onde foram efetuadas as análises SHRIMP.

Os resultados obtidos estão na Tabela 2 e o diagrama concórdia (Fig. 18) mostra uma idade concordante de 1575 ± 7 Ma, interpretada como a idade de cristalização do granodiorito. Dados coletados em duas bordas dos cristais de zircão apontam para razões Th/U entre 0,05 e 0,08, o que permite interpretar que o granodiorito foi afetado por um evento metamórfico entre 1534 e 1522 Ma.

Figura 18:
Diagrama concórdia para os dados U-Pb em zircão da amostra JA-157 (granodiorito Guadalupe) com idade concordante de 1575 ± 7 Ma.

Tabela 2:
Dados analíticos U-Th-Pb em zircão (SHRIMP) da amostra JA-157.

Com o objetivo de conhecer as características da fonte do magma gerador do Gnaisse Taquarussu, foram coletadas três amostras para análise isotópica Sm-Nd. As amostras correspondem a fácies Granodiorítica, a qual representa uma rocha leucocrática, constituída por plagioclásio, quartzo, microclina, biotita e anfibólio. Os minerais acessórios são apatita, óxidos, epidoto, zircão e granada. Os minerais de alteração são epidoto, carbonatos, muscovita, biotita, sericita e titanita.

As amostras coletadas foram preparadas no Laboratório Intermediário de Preparação de Amostras do Departamento de Recursos Minerais da Universidade Federal de Mato Grosso. Os dados isotópicos Sm-Nd em rocha total foram obtidos no Laboratório de Geologia Isotópica (Pará-Iso), da Universidade Federal do Pará.

Os dados da Tabela 3 mostram os valores obtidos através da análise Sm-Nd em rocha total para as amostras FF-45, FF-37 e FF-42, os quais indicam idades modelo T_DM entre 1,59 e 1,63 Ga. O ε_Nd, recalculado para a idade estimada (1600 Ma), apresenta valores entre -1,52 e +0,78. O valor positivo e muito pouco negativo de ε_Nd (1,57 Ga) e as idades modelo T_DM de 1,59 a 1,63 Ga denotam possivelmente geração de crosta juvenil mesoproterozoica com contaminação crustal nas rochas do embasamento da Província Rondoniana - San Ignácio.

Tabela 3:
Dados Sm-Nd para as amostras do Gnaisse Taquarussu.

No intuito de comparar, os dados de ε_Nd(0) das amostras deste trabalho foram plotadas num diagrama ε_Nd x tempo (Fig. 19) juntamente com as amostras do trabalho de Ruiz et al. (2004; Tab. 4). Os dados apontam para idades entre 1590 e 1870 Ma, com ε_Nd(0) sempre negativos, desde -4,12 a -22,17.

Figura 19:
Diagrama εNd(0) x tempo (Ma) das amostras deste trabalho (linhas tracejadas) e amostras de Ruiz et al. (2005) (linhas contínuas).

Tabela 4:
Dados geocronológicos U-Pb e Sm-Nd de amostras de Ruiz et al. (2005; 97-132; 97-134; 97-136; 97-138) e deste trabalho (FF-45; FF-37 e FF-42).

Conclusões

Neste trabalho foram caracterizadas as rochas do Ortognaisse Taquarussu e Granodiorito Guadalupe. Essas rochas apresentam granulação fina a média, textura equigranular com porções inequigranulares, constituídas por plagioclásio, quartzo, microclina, ortoclásio, biotita e anfibólio, além de minerais opacos, titanita, granada, apatita e zircão como minerais acessórios e allanita, zoizita, clinozoizita e epidoto como minerais secundários ou de alteração. Os dados geoquímicos mostram que as rochas apresentam teores de sílica entre 60,65 e 74,81%, indicando a natureza ácida a intermediária, classificadas como granodiorito e monzogranito, com natureza subalcalina, correspondendo à série cálcio-alcalina a calcio-alcalina de alto-K. Apresentam um caráter metaluminoso a levemente peraluminoso. Determinações U-Pb SHRIMP em zircões aprontam para uma idade de 1575 ± 7 Ma, interpretada como a idade de cristalização do Granodiorito Guadalupe. Os dados Sm-Nd indicam idades modelo T_DM calculadas entre 1,59 e 1,63 Ga, e os valores de ε_Nd (t = 1,57 Ga) entre -1,52 e +0,78. Os valores ε_Nd levemente positivos a pouco negativo refletem que essas rochas são juvenis com contaminação crustal.

Essas rochas foram submetidas a pelo menos três fases de deformação dúcteis, sendo que a principal estrutura relacionada à fase D₁ é a foliação S₁, representada ora por um bandamento composicional, ora por uma xistosidade formadas a cerca de 1,50 Ga. A segunda fase de deformação está associada a uma clivagem de crenulação que transpõe S₁. Interpreta-se que essas estruturas foram geradas em 1,35 Ga. A terceira fase corresponde a implantação de zonas de cisalhamento em 1,0 Ga.

O Complexo Metamórfico Alto Guaporé, representado pelos ortognaisses das suítes intrusivas Rio Novo, Retiro e Taquarussu, foi gerado a partir de fusão de rochas da crosta de assoalho oceânico de magmatismo juvenil em um ambiente de arco de ilhas vulcânico, hospedado entre 1,55 e 1,57 Ga (Ruiz et al. 2004). A natureza primitiva dessas rochas é justificada pelos baixos valores de εNd, cujo desenvolvimento orogênico ocorreu entre 1,76 e 1,50 Ga. O levantamento dos dados petrológicos, geoquímicos e geocronológicos, associados aos dados de campo das rochas do Granodiorito Guadalupe sugerem que essa unidade foi retrabalhada em um arco magmático onde sofreu contaminação crustal continental. A evolução desse arco magmático continental do tipo Andino se estende durante a Orogenia Santa Helena, representado pela instalação batólitos cálcio-alcalinos Santa Helena e Água Clara (1500 a 1480 Ma) e pela Suíte Intrusiva Pindaituba (1465 a 1425 Ma; Ruiz 2005), afetados e deformados durante a Orogenia Rondoniano - San Ignacio (1,40 a 1,29 Ga; Bettencourt et al. 2010).

O Orógeno Cachoeirinha, definido por Geraldes et al. (2001) e Ruiz et al. (2004), compreende rochas cálcio-alcalinas de idades de cristalização entre 1587 e 1522 Ma e idades modelo T_DM entre 1,88 e 1,75 Ga (ε_Nd entre -0,8 e +1,0). Ruiz et al. (2004) baseia-se nas assinaturas isotópicas de Nd e dados químicos para interpretar que essas rochas foram geradas em ambiente de arco magmático relacionado à subducção sob a margem continental representada pelas rochas do Alto Jauru. O modelo evolutivo proposto neste trabalho, sugerido pelos dados geológicos, petrográficos, geoquímicos e isotópicos, permite interpretar que o Gnaisse Taquarussu e o Granodiorito Guadalupe foram gerados em um ambiente similar ao proposto para o orógeno Cacheirinha.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), ao Programa Nacional de Cooperação Acadêmica (Procad) e ao Grupo de Pesquisa Evolução Crustal e Tectônica - Guaporé pelo suporte financeiro ao desenvolvimento da pesquisa. O primeiro autor agradece à CAPES pela concessão de bolsa de mestrado, ao Programa de Pós-graduação em Geociências pelo apoio à realização dos estudos de mestrado, e aos seus orientadores e amigos que não mediram esforços para a realização deste trabalho.

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• *
  *Autor correspondente.
• Manuscript ID: 20150008.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Mar 2016

Histórico

• Recebido
  14 Jun 2015
• Aceito
  12 Fev 2016