Estudos isotópicos de U-Pb, Lu–Hf e δ18o em zircão: implicações para a petrogênese dos granitos tipo-A paleoproterozóicos da província Carajás – Cráton Amazônico

• Main Author: TEIXEIRA, Mayara Fraeda Barbosa
• Other Authors: DALL'AGNOL, Roberto
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal do Pará 2018
• Subjects: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::GEOQUIMICA; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::PETROLOGIA; Rochas ígneas; Isótopos; Geocronologia; Crátons - Amazônia; PETROLOGIA E EVOLUÇÃO CRUSTAL; GEOQUÍMICA E PETROLOGIA
• Online Access: TEIXEIRA, Mayara Fraeda Barbosa. Estudos isotópicos de U-Pb, Lu–Hf e δ18o em zircão: implicações para a petrogênese dos granitos tipo-A paleoproterozóicos da província Carajás – Cráton Amazônico. 2018. 203 f. Tese (Doutorado) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Geociências, Belém, 2018. Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica. Disponível em: <http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/9831>. Acesso em:.; http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/9831

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Entre eles, dispõem-se de informações sobre os granitos Seringa, São João, Gogó da Onça, Rio Branco e Gradaús. O Granito Gogó da Onça Granite (GGO) compreende um stock localizado no sudeste de Canaã dos Carajás, composto por biotita-anfibólio granodiorios, biotita-anfibólio monzogranito e biotita-anfibólio sienogranito. Apresenta comportamento geoquímico similar aos granitos anorogênicos de Carajás. É um granito metaluminoso, ferroso do subtipo A2- com caráter reduzido. O comportamento dos elementos traços sugere que suas diferentes fácies são relacionadas por cristalização fracionada. Dados U-Pb SHRIMP em zircão e titanita mostraram que o GGO cristalizou entre ~ 1880 e 1870 Ma. Esse granito mostra contrastes significativos com as suítes Jamon e Velho Guilherme. O GGO é mais parecido com a Serra dos Carajás e com os granitos Seringa e São João, e aos granitos Sherman (mesoproterozóico) dos EUA e o Batólito Suomenniemi (paleoproterozóico) da Finlândia. Novos dados U-Pb SHRIMP para os granitos das suítes Jamon, Serra dos Carajás e Velho Guilherme, e para os granitos Seringa e São João mostraram que esses plutons cristalizaram entre 1880 Ma e 1857 Ma, situando-se o principal pico do magmatismo em cerca de 1880 Ma. As análises em zircão e titanita revelaram ainda idades de ~1900 Ma a ~1920 Ma nas suítes Velho Guilherme e Jamon e no Granito Seringa que representam possivelmente fases cristalizadas precocemente, incorporadas nos pulsos magmáticos dominantes, mais tardios. Também foram obtidas idades mais jovens (~1865 Ma a ~1857 Ma), comparadas aquelas obtidas para as fases menos evoluídas, para leucogranitos que formam stocks tardios nos corpos Bannach e Redenção. Esses dados sustentam a interpretação de que estes leucogranitos foram gerados por pulsos magmáticos independentes e tardios na evolução daqueles corpos, conforme já havia sido proposto por outros autores. Além das idades mencionadas, uma idade de 1732 ± 6 Ma foi obtida na facies de leucogranita do pluton Antônio Vicente da Suite Velho Guilherme, e poderia representar um evento magmático na região do Xingu ainda não relatado ou, eventualmente, poderia corresponder a um evento hidrotermal isolado que permitiu o crescimento de zircões. Além dos dados geocronológicos esses granitos foram analisados por isótopos de Hf, O e alguns plutons por isótopos de Nd. Em geral, os zircões analisados desses granitos têm composição inicial 176Hf/177Hf razoavelmente restrita, variando entre 0,281156 e 0,281384, com valores fortemente negativos εHf(t) variando de -9 a -18 e δ18O homogêneos variando de 5,50 ‰ a 7,00 ‰. Os valores obtidos para o ƐHf(t) nos diferentes granitos analisados são fortemente negativos e coerentes de modo geral com os dados isótopicos de Nd. Na Suíte Serra dos Carajás os valores de ƐHf(t) variam entre -14 a -15,5, na Suíte Jamon entre -9,5 a -15, e na Suíte Velho Guilherme entre -12 a -15, enquanto que os granitos São João, Seringa e Gogó da Onça tendem a apresentar valores mais acentuadamente negativos [ƐHf(t)= -12 a -18]. Apesar dos dados isotópicos serem homogêneos, pequenas variações foram observadas em diferentes plutons de uma mesma suíte e em diferentes fácies de um pluton. Com por exemplo na Suite Jamon, as composições isotópicas são mais variáveis, especialmente nos leucogranitos evoluídos dos plutons Bannach e Redenção, e fontes com contraste no grau de oxidação podem ser desenvolvidas na geração desses leucogranitos. Os dados isotópicos de Hf indicaram fontes crustais paleoarqueanas (3.3Ga 3.6 Ga) com menor contribuição mesoarquena (3,0 Ga a 3,2 Ga) como fontes desses granitos. Essas idades são mais antigas que as idades das rochas Arquenas encaixantes desses granitos, que estão expostas na Província Carajás, e é necessário investigar a presença de crosta arqueana mais antiga em Carajás. As composições de Nd, Hf e O dos granitos paleoprozozóicos da Província de Carajás atestam claramente fonte crustais ígnea arqueanas na origem de seus magmas. As diferenças observadas podem resultar em contrastes nos domínios crustais da Província Carajás que foram a fonte dos granitos ou por processos de contaminação local. === In ca. 1880 Ma an extensive magmatic event generated A-type granites with rapakivi affinity in the Amazonian Craton, especially in the Carajás Province. In this Province these granites are grouped into three main suites according to mineralogy, geochemistry, and state of oxidation of their magmas – Jamon, Velho Guilherme, and Serra dos Carajás – and include also the Gogó da Onça, Seringa, São João, Gradaús, and Rio Branco plutons. The Gogó da Onça Granite (GOG) comprise a stock composed by biotite-amphibole granodiorite, biotiteamphibole monzogranite and amphibole-biotite syenogranite. The GGO crosscut discordantly the Archean country rocks and are not foliated. All Gogó da Onça Granite varieties are metaluminous, ferroan A2-subtype granites with reduced character. The major and trace element behavior suggests that its different facies are related by fractional crystallization. Zircon and titanite U–Pb SHRIMP ages show that the pluton crystallized at ~1880-1870 Ma. This is more akin to the Serra dos Carajás Suite and to the Seringa and São João granites of Carajás and to the Mesoproterozoic Sherman granite of USA and the Paleoproterozoic Suomenniemi Batholith of Finland. New U-Pb SHRIMP data for the Serra dos Carajás, Velho Guilherme and Jamon Suite and for Seringa and São João Granite show that these plutons crystallized between 1880 Ma to 1857 Ma. Some granites of the Velho Guilherme and Jamon suites and of the Seringa Granite presented 1920 to 1900 m. y. old zircon and titanite crystals interpreted here as antecrysts from an earlier pulse of magma that were incorporated in the main later pulse of 1880 Ma. We also obtained ages of 1865 Ma to 1857 Ma in the leucogranite facies of the Redenção and Bannach plutons, which indicate that the leucogranites of these plutons are younger than their ~1880 Ma old granites and were generated by independent magma pulses that are not cogenetic with the less evolved facies of the respective plutons. Besides it, an age of 1732 ± 6 Ma obtained in the leucogranite facies of the Antônio Vicente pluton of the Velho Guilherme Suite that could represent a magmatic event in the Xingu Region not yet reported or, eventually, could correspond to an isolate hydrothermal event that allowed the growth of zircons. This ranites have been also analysed by Lu–Hf and Oxygen isotopes and few granites also by Nd isotopes. Zircons from all the granites have remarkably restricted initial 176Hf/177Hf (0.281156 and 0.281384) and strongly negative εHf(t) values ranging from –9 to -18, and δ18O fairly homogeneous varying from 5.50‰ to 7.00‰. Small differences were observed internally in the plutons or between them. The ƐHf(t) values of the analysed plutons are strongly negative and similar to Nd isotopic data. The Serra dos Carajás Suite has ƐHf(t) values of -14 to -15.5, the Jamon Suite of -9.5 to -15 and values of -12 to -15 for the Velho Guilherme Suite, while São João, Seringa and Gogó da Onça granites have stronger negative values (ƐHf(t)= -12 to -18). Crustal model ages indicate a Paleoarchean source (3.3 Ga to 3.6 Ga) with a minor contribution from Mesoarchean (3.0 Ga to 3.2 Ga) melts for these granites. This model ages are older than the exposed Archean country rocks of the Orosirian granites of the Carajás Province and more investigation is needed to verify the real existence of that older Archean crust. The studied samples have Hf– O isotopic compositions that overlap within error, and evidence of contamination (crustal assimilation or mixing) of a mantle-derived magma cannot be seen. These plutons crystallized from magmas generated by melting of pre-existing igneous rocks with possibly in the Velho Guilherme Suite a minor contribution from a supracrustal (metasedimentary) component. The Nd, Hf, and O isotope compositions of the Paleoproterozoic granites of Carajás Province clearly attest to an igneous ancient crustal source in the origin of their magmas. The differences observed can result for contrasts in the crustal domains of the Carajás Province that were the source of the granites or of local contamination processes.