Petrogênese e história tectônica dos granitóides mesoarqueanos de Ourilândia (PA) – Província Carajás

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: SILVA, Luciano Ribeiro da
• Outros Autores: https://orcid.org/0000-0003-2146-7251
• Orientador(a): OLIVEIRA, Davis Carvalho de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pará
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica
• Departamento: Instituto de Geociências
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Granitóides; Petrologia; Transição tectônica; Arqueano; Província Carajás
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA
• Link de acesso: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/14827

Dados isotópicos inéditos de U-Pb-Hf em zircão das principais unidades mesoarqueanas da área de Ourilândia do Norte, localizada na porção centro-oeste da Província Carajás, foram combinados a uma revisão dos principais aspectos geológico-estruturais, petrográficos e geoquímicos destas rochas, o que permitiu uma redefinição da estratigrafia local, bem como um aprofundamento sobre as naturezas das fontes, com base em modelagem geoquímica. Além disto, foi apresentado um quadro moderno das correlações tectonoestratigráficas e dos principais eventos que levaram à estabilização da província, bem como suas implicações para a origem da tectônica de placas. Os granitoides meosarqueanos de Ourilândia são compostos por batólitos de sanukitoide (SNK) e biotita granito (BG), com subordinado tonalito-trondhjemito-granodiorito (TTG). (1) Os TTG representam o evento mais antigo da área (2,92 Ga) e são compostos por xenólitos tonalíticos (Suíte Mogno) e por um stock de trondhjemito porfirítico (Suíte Rio Verde). Os xenólitos são deformados e o trondhjemito apresenta pequenos enclaves máficos. O xenólito tonalítico forneceu εHf(2,92 Ga) = +2,0 a –0,2 e foi formado por 16% de fusão a partir de um metabasalto enriquecido, enquanto o trondhjemito apresentou valores de εHf mais amplos [εHf(2,92 Ga) = +2,3 a –3,5], sugerindo uma origem mais complexa envolvendo mistura entre melt tipo-TTG (70–80%) e um componente subcondrítico (20–30%), refletindo em seu maior tempo de residência crustal (Hf-TDMC = 3,2–3,5 Ga) em relação ao xenólito (Hf-TDMC = 3,2–3,3 Ga). (2) Os SNKs foram agrupados na Suíte Sanukitoide Ourilândia, que integra o Granodiorito Arraias (2,92 Ga) e o Complexo Tonalito-Granodiorito Ourilândia (2,88 Ga), que é composto por tonalitos e granodioritos, com subordinados quartzo monzodiorito, quartzo diorito e enclaves máficos. De modo geral, essas rochas mostram hornblenda, biotita e epidoto como principais fases máficas. O Granodiorito Arraias é a unidade SNK mais antiga da província e uma das mais antigas do mundo. Ele forneceu valores de εHf(2,92 Ga) variando de condrítico a subcondrítico (+1,9 a –4,4) e pode ser gerado por 29% de fusão do manto metassomatizado por 40% de melt tipo-TTG, em condições oxidantes, deixando um resíduo composto de ortopiroxênio, granada, clinopiroxênio e magnetita. Já o Complexo Ourilândia forneceu valores de εHf(2,88 Ga) = +3,4 a –2,0 e suas diferentes variedades de granitoides (incluindo o quartzo monzodiorito) foram formadas a partir de 18–33% de fusão do manto enriquecido por 20–40% de melt tipo-TTG, sob condições oxidantes, deixando um resíduo composto por ortopiroxênio, clinopiroxênio, granada, magnetita ±olivina. Os enclaves máficos e o quartzo diorito mostram histórias petrogenéticas distintas e foram admitidos como produto de fusão parcial do manto metassomatizado por fluidos em menores pressões, fora da zona de estabilidade da granada. (3) O monzogranito equigranular representa a unidade mais volumosa da área e foi correlacionado ao batólito Boa Sorte (Suíte Granítica Canaã dos Carajás). Seu magma parental pode ser formado por 18% de fusão a partir de um trondhjemito tipo-TTG (análogo àqueles da região de Água Azul do Norte) sob condições relativamente oxidantes, deixando um resíduo composto por plagioclásio, quartzo, biotita, magnetita e ilmenita. Os dados U-Pb permitiram distinguir quatro populações de zircão (3,04 Ga, 2,97 Ga, 2,93 Ga e 2,88 Ga). A população mais jovem foi interpretada como a idade de cristalização magmática (contemporânea ao Complexo Ourilândia) e forneceu valores subcondríticos de εHf(2,88 Ga) = – 0,8 a –4,1 (o que confirma sua origem crustal). A população de 2,93 Ga foi interpretada como cristais herdados da fonte tipo-TTG e forneceu εHf(2,93 Ga) condrítico = +2,8 a –0,7 (Hf-TDMC = 3,1–3,4 Ga), indicando um menor tempo de residência crustal em relação à população de 2,88 Ga (Hf-TDMC = 3,3–3,5 Ga). Já as populações com idades de 3,04 Ga e 2,97 Ga foram interpretadas como xenocristais com εHf(3,04 Ga) = –1,7 a –2,2 (Hf-TDMC = 3,5 Ga) e εHf(2,97 Ga) = +1,4 a –5,7 (Hf-TDMC = 3,3–3,7 Ga), respectivamente. (4) O granodiorito porfirítico alto-Ti e o monzogranito heterogranular associado são intimamente relacionados ao Granito Boa Sorte e foram agrupados na Suíte Granodiorito-Granito Tucumã, que apresenta afinidade com os granitos Closepet (Cráton Dharwar, Índia) e Matok (Bloco Pietersburg, África do Sul). O granodiorito alto-Ti pode ser formado por fusão de 30% do manto enriquecido com 40% de melt tipo-TTG em condições oxidantes, deixando um resíduo composto por ortopiroxênio, olivina, plagioclásio, clinopiroxênio e magnetita, com a participação de um componente enriquecido em HFSE, como sedimentos, fluidos e/ou materiais da astenosfera. A petrogênese do monzogranito desta suíte envolveu mistura entre 40% de magmas derivados da crosta (Granito Boa Sorte) e 60% de magmas derivados do manto enriquecido (granodiorito alto-Ti). Um modelo tectônico de três estágios é admitido para explicar a origem e a assinatura isotópica dos granitoides estudados. Os valores de Hf-TDMC variam entre 3,7–3,1 Ga, indicando extração de crosta a partir do manto no Paleoarqueano, que foi gerada em tectônica tipo domos-e-quilhas de longa duração (~600 Ma) e posteriormente reciclada de volta ao manto, permitindo seu enriquecimento por subducção de baixo ângulo no Mesoarqueano (2º estágio), onde os TTG (suítes Mogno e Rio Verde) e a primeira geração de SNK (Granodiorito Arraias) foram formados em 2,92 Ga. Então, uma colisão de curta duração (3º estágio) definida pelo pico de metamorfismo regional (2,89–2,84 Ga) e associada com espessamento crustal e slab breakoff permitiu a origem de grandes volumes de magmas derivados do manto e da crosta em ~2,88 Ga, com ascensão e colocação condicionada por zonas de cisalhamento.