Isótopos de Nd aplicados à datação direta de formações ferríferas paleoarqueanas do maciço São José do Campestre, Rio Grande do Norte-RN

Abstract

As ocorrências de formações ferríferas bandadas (BIFs) identificadas na Porção Norte do Maciço São José do Campestre (MSJC) 3,4-3,5 Ga (Estado do Rio Grande do Norte) estão associadas às rochas da Sequência Vulcano-Sedimentar Serra Caiada. As análises químicas de elementos maiores, em vinte amostras, mostram composição química relativamente simples, com SiO2 e Fe2O3 representando mais de 96% de sua composição total. A textura varia de granoblástica média/fina a microbandada. Os cristais de quartzo são subeudrais a anedrais, mostrando contatos poligonais, serrilhados ou retos com opacos e/ou anfibólios da série cummingtonita-grunerita. Normalizado pelo condrito, o padrão de distribuição dos ETRs sugere três grupos distintos: o primeiro inclui BIFs com somatório de ETR (8,36 e 26,02), caracterizado, também, pelo aumento gradativo do fracionamento dos ETR leves, neste grupo; seis amostras analisadas exibem anomalia positiva de európio (Eu/Eu* = 1,07 a 1,55); o segundo grupo possui um somatório de ETR muito variado (13,42 a 249,96), sem anomalias positivas de Európio (Eu/Eu* = 0,69 a 0,97); o terceiro possui um somatório de ETR (61,9 a 454,94) com anomalias negativas de Európio (Eu/Eu* = 0,29 a 0,64). As formações ferríferas mostram razão Y/Ho entre 25 e 40 onde, valores abaixo de 30 indicam uma predominância de contribuição continental para estas rochas. A correlação Eu/Eu* e Y/Ho* mostra que, para valores de Y/Ho* >30, existem anomalias positivas e negativas de Eu e correlação semelhante no diagrama Pr/Pr* e Eu/Eu*, onde, para valores de Pr/Pr* >1, ocorrem anomalias positivas e negativas de Eu/Eu*. A correlação existente entre Ce/Ce* e Y/Ho é inversamente proporcional. Beukes e Klein, (1990) utilizaram dados semelhantes em rochas de 3,8 Ga de idade de Isua, Groelândia, para argumentar uma variação de profundidade no ambiente deposicional onde valores de Ce/Ce* <<1 e Y/Ho >30 indicam ambientes menos oxidantes e profundos e valores de Ce/Ce* <1 Y/Ho <30 indicam ambientes mais oxidados em zonas mais rasas. As idades modelo TDM das formações ferríferas analisadas variam entre 3,5 e 2,4 Ga, sugerindo que diferentes fontes podem estar envolvidas na geração destas rochas. A idade de 3,7 Ga para amostras do Grupo 1 pode ser interpretada como a época de deposição e o valores de ЄNd (3,7 Ga) positivo sugerem um fonte mantélica para estas rochas. As demais amostras, Grupos 2 e 3, não são cogenéticas, onde idades de 2,4 e 2,7 Ga podem ser interpretadas como eventos que causaram perturbação no sistema isotópico ou por épocas distintas de formação de Bifs. Embora exista esta grande variação na idade de proveniência das fontes destas rochas, elas são dominantemente arqueanas e, de fato, as formações ferríferas da Porção Norte do MSJC sugerem um input hidrotermal diversificado. ______________________________________________________________________________ ABSTRACTThe occurrences of banded iron formations (BIFs) identified in the Northern Portion of the São José do Campestre Massif (SJCM), archean core (3.4 to 3.5 Ga) of the Rio Grande do Norte State are associated with rocks of the Serra Caiada volcano sequence. The chemical analysis of the major elements in twenty samples have relatively simple chemical composition, with SiO2 and Fe2O3 representing more than 96% of its total composition. The texture varies from granoblastic, medium to fine grained, to micro banded. The quartz crystals are subheudral to anheudral, showing polygonal contacts, serrated or straight, with opaque minerals and/or cummingtonite-grunerite amphibole series. Normalized by the Chondrite, distribution pattern of the REEs suggests three distinct groups: the first includes BIFs with the sum of REE 8.36 and 26.02, also characterized by a gradual increase of the fractionation of the light REE. In this group six samples exhibit positive anomaly of europium (Eun/Eu* = 1.07 and 1.55). The second group has a sum of REE vary widely, from 13.42 to 249.96, without positive europium anomalies (Eu/Eu* = 0.69 to 0.97). The third group has a sum of REE varying from 61.9 to 454.94 with negative europium anomalies (Eu/Eu* = 0.29 to 0.64). The iron formations have Y/Ho ratios between 25 and 40 and, values below 30 indicate a predominance of continental contribution to these rocks. The correlation Eu/Eu* and Y/Ho* indicate that for values of Y/Ho* >30, there are positive and negative anomalies of Eu. Correlation similar of the Pr/Pr* and Eu/Eu* diagram, where for values of Pr/Pr* >1, there are positive and negative anomalies of Eu/Eu*. The correlation existent between Ce/Ce* and Y/Ho is inversely proportional. Beukes and Klein (1990) used similar data of 3.8 Ga rocks from Isua IF, Greenland, for argued a depth variation in the depositional environment, where values of Ce/Ce* <<1 and Y/Ho >30 indicate less oxidizing environments and deep, while values of Ce/Ce* <1 and Y/Ho <30 indicate more oxidized environments in shallower areas. The TDM model ages of the iron formations analyzed varies between 3.5 and 2.4 Ga, suggesting that different sources may be involved in the generation of these rocks. The ages of 3.7 Ga for samples of Group 1 can be interpreted as the time of deposition and the ЄNd values (3.7 Ga) + 0.1 and + 4.5 suggest a mantle source for these rocks. The samples of Groups 2 and 3 are not co genetic, where ages of 2.4 and 2.7 Ga can be interpreted as events that caused isotopic disturbance in the system or different times of formation of BIFs. Although there is a wide variation in the provenience ages of these rock sources, they are dominantly Archean and the iron formations of the northern portion of SJCM suggest a diverse hydrothermal input.