A extensão do arco magmático de Goiás ao longo do lineamento transbrasiliano : estudo baseado na aplicação dos métodos U-Pb e Lu-Hf por LA-MC-ICP-MS

Abstract

A amalgamação final e consolidação da Plataforma Sul-americana no final do Neoproterozóico-Cambriano a partir de uma série de colisões durante a orogênese Brasiliana-Pan-Africana, (ca. 600 Ma) foram seguidas de eventos magmáticos tardi-a pós-orogenéticos, intrusivos ao longo dos contornos das Faixas Brasília e Paraguai, na região central do Brasil. Os granitos mais antigos situados no oeste de Goiás (540 Ma), Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, mostram características petrográficas e geoquímicas de granitóides cálcio-alcalinos do tipo-I, altamente diferenciados, enquanto que as intrusões mais jovens (508-485 Ma) são mais alcalinas e similares aos granitos do tipo- A. O Lineamento Transbrasiliano (LT) é a principal feição tectônica da área que delimita as Faixas Brasília e Paraguai, sendo que em ambos os lados, ocorrem gnaisses ainda pouco conhecidos, intrudidos por granitos pós-tectônicos. Este trabalho tem como enfoque principal o estudo sistemático de isótopos de Nd e datação pelo método U-Pb por LA ICPMS em gnaisses da região de Aruanã- Araguaiana no Mato Grosso e em granitos pós-tectônicos que ocorrem na região de Sonora-Taboco no Mato Grosso do Sul. Desta forma, busca-se determinar idades absolutas para magmatismo e contribuir para o entendimento da evolução crustal da região. No presente trabalho é documentada, a presença de rochas (gnaisses) com assinaturas isotópicas semelhantes na região de Aruanã a oeste do Lineamento Transbrasiliano, onde os gnaisses apresentam idades modelo (TDM) entre 0.86 e 1.03 Ga, o que sugere que o arco se extende até esta área, ou que fragmentos do mesmo ocorrem ao longo do Lineamento, devido à atuação de processos tectônicos direcionais. Os gnaisses da região de Bom Jardim de Goiás, por sua vez, localizados à leste do Lineamento Transbrasiliano e considerados como representantes do arco magmático de Arenópolis subdividem-se em 2 grupos, o primeiro com assinaturas isotópicas características de arcos juvenis neoproterozóicos, com idades modelo (TDM) que variam entre 0.7-1.0 Ga e um segundo grupo de rochas, com idades modelo que variam entre 1.80 e 2.50 Ga, características de rochas geradas a partir de retrabalhamento de antiga crosta continental. Análises U-Pb por LA-MC-ICPMS realizadas em zircões dos gnaisses da região de Aruanã e de Bom Jardim de Goiás mostraram idade de cristalização em torno de 800 e 680 Ma, com valores de εNd (t) positivos, entre +4.26 a +5.70, o que reforça o caráter juvenil dessas rochas. As intrusões situadas na porção Sul do Mato Grosso do Sul são representadas pelos corpos de Taboco, Rio Negro e Coxim, cujas idades obtidas pelo método U-Pb em zircões através de LA ICPMS ficam em torno de 540 Ma. Petrograficamente predominam sieno-monzogranitos, monzogranitos a granodiorítos que apresentam valores negativos de εNd (t) entre -7.86 e -6.24, com idade modelo (TDM) variando entre 1.59 e 1.97 Ga. Tais idades revelam o caráter crustal de suas fontes e caracterizam a presença de um evento Cambriano na região. Os granitos considerados como pós-orogênicos, situados no Mato Grosso são representados pelos corpos de Araguaiana, São Vicente e Lajinha, apresentam TDM entre 1.33 e 1.74 Ga, o que sugere mistura de fontes antigas e jovens em sua geração. Adicionalmente, dados obtidos pelo método Lu-Hf por LA-MC-ICPMS em zircões dos granitos localizados no Mato Grosso e no Mato Grosso do Sul, são semelhantes aos resultados obtidos para isótopos de Nd que forneceram TDM variando entre 1.19 a 1.81 Ga, caracterizada por valores de εHf (t) entre -7.58 a +4.22. Tais dados indicam mistura de magma derivado de manto Mesoproterozóico (valores positivos de εHf) e antiga contribuição crustal Paleoproterozóica (valores negativos de εHf). O Arco Magmático de Goiás é comumente considerado como ocorrendo apenas à leste do Lineamento Transbrasiliano, assim a identificação de rochas com mesma assinatura isotópica ao longo deste sugere que o mesmo pode ser estendido. Assim, sugere-se que rochas derivadas de diferentes fontes sejam geradas em ambientes juvenis neoproterozóicos ou derivadas de retrabalhamento crustal de fontes paleoproterozóicas estejam colocadas lado a lado devido à cinemática das zonas de cisalhamento transcorrentes. A presença de rochas magmáticas geradas durante evento Cambriano na Província Tocantins abre espaço para novas hipóteses de modelos de correlação global semelhantes aos que ocorrem nos terrenos Pampeanos e na Avalônia, conforme preconizado por Fernando Flavio de Almeida (2004). _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The final amalgamation and consolidation of the South American Platform, at the end of the Neoproterozoic-Cambrian, occurred due to a series of collisions during the Brazilian orogenesis (Pan-African, Ca. 600 Ma), followed by late-to-post-orogenetic magmatic events, along the boundaries of the Brasília and Paraguay Belts, in the central portion of Brazil. The oldest granites produced by this magmatism are located in the west of Goiás (540 Ma), Mato Grosso and Mato Grosso do Sul states and display petrographic and geochemical characteristics of highly differentiated calc-alkaline type I granitoids, while the younger intrusions (508-485 Ma) are more alkaline and similar to the type A granites. The Transbrasilian Lineament is the main tectonic feature of the location and limits the Brasília and Paraguay Belts. On both sides of the lineament poorly known gneisses occur, intruded by post-tectonic granites. The focus of this work is the systematic study of the Nd (TIMS) isotopes and UPb geochronology (LA-MC- ICPMS) of gneisses of the Aruanã-Araguaiana region of Mato Grosso, and post-tectonic granites at the Sonora-Taboco region of Mato Grosso do Sul. Our aim is to find absolute ages of the magmatism in order to better understand the crustal evolution of this region. The occurrence of rocks with isotopic signatures similar of those from Aruanã region, west of the Transbrasilian Lineament, is documented for the first time. Gneisses display ages between 0.86 and 1.03 Ga (TDM model age), leading to the conclusion that the arc or its fragments might be present in the area along the lineament, placed by the action of directional tectonical processes. The gneisses of the Bom Jardim de Goiás region, east of the Transbrasilian Lineament, are originated from the magmatic arc of Arenópolis, subdivided into 2 groups: the first shows isotopic signatures typical of juvenile Neoproterozoic arcs, with model ages varying between 0.7 and 1.0 Ga (TDM model age), and the second group of rocks have model ages varying between 1.80 and 2.50 Ga (TDM model age), which could be evidence of rocks generated from the reworking of the old continental crust. U-Pb (LA-MC-ICPMS) analyses performed on zircons from gnaisses of the Aruanã and Bom Jardim de Goiás region showed a crystallization age around 800 Ma to 680 Ma, with positive εNd (t) values, between +4.26 and +5.70, which reinforces the juvenile characteristics of this rocks. Intrusions on the south portion of Mato Grosso do Sul represented by the Taboco, Rio Negro and Coxim bodies have ages of 540 Ma (U-Pb, zircons). Syenomonzogranites and monzogranites to granodiorites predominate, with negative εNd (t) values, between -7.86 and -6.24, with model ages varying from 1.59 to 1.97 Ga, (TDM model age), revealing the crustal character of their sources and the presence of a Cambrian event in the region. In Mato Grosso, post-orogenetic granites are represented by the Araguaiana, São Vicente and Lajinha bodies with TDM age between 1.33 and 1.74 Ga, suggesting a mix of old and young sources. Additionally, Lu-Hf (LA-MC-ICPMS) data from zircons of the Mato Grosso and Mato Grosso do Sul granites, show similar results of those obtained by the Nd isotopic method, with ages (TDM) varying from 1.19 to 1.81 Ga, and εHf (t) values between -7.58 and +4.22. This data could suggest a mixture of magma from the Mesoproterozoic mantle (positive εHf (t) values) and an old Paleoproterozoic crustal contribution (negative εHf (t) values). The Goiás Magmatic Arc has been considered to be restricted to the east of the Transbrasilian Lineament, therefore the identification of rocks with the same isotopical signature along other portions of the lineament suggests that the arc could be more extensive than previously suggested. Therefore, rocks derived form distinct sources, whether originated from juvenile Neoproterozoic environments or from crustal reworking of Paleoproterozoic crustal sources are placed side by side, due to the kinematics of the transcurrent shearing zones. The presence of magmatic rocks generated during a Cambrian event on the Tocantins Province requires mores investigation in order to develop new hypothesis for a model to correlate these events to those of Pampeanos and in Avalonia terrains, as suggested by Fernando Flavio de Almeida (2004).