Caracterização geoquímica das rochas ortoderivadas básicas do Complexo Passo Feio, RS

Abstract

O Complexo Passo Feio (CPF), localizado na região de Caçapava do Sul, vem sendo amplamente estudado devido à sua grande variedade de litologias. As porções norte e sul do complexo apresentam diferentes características estruturais e petrográficas em função da diferença de grau metamórfico, tendo a porção norte o grau metamórfico mais baixo. As rochas ortoderivadas, objeto deste estudo, ocorrem nas duas porções do CPF e foram inicialmente discutidas na década de 1980, mas os trabalhos abordavam principalmente questões relacionadas à natureza ígnea ou sedimentar dos protólitos. Os estudos mais recentes se concentram em identificar as fontes e o ambiente de geração dessas rochas com base em dados geoquímicos. Os trabalhos iniciais apresentam dados detalhados e bem distribuídos na área de ocorrência do complexo, mas importantes elementos traços não foram analisados. Já os trabalhos mais recentes, que contê m dados geoquímicos mais apurados, abordam somente a porção norte do complexo. O objetivo principal deste trabalho é aliar distribuição espacial e dados geoquímicos de qualidade de amostras ortoderivadas para caracterizar o magmatismo básico do complexo. As amostras ortoderivadas estudadas em trabalhos mais antigos são divididas em três grupos, de acordo com características texturais e petrográficas, sendo eles: anfibólio xistos, anfibólio gnaisses e metagabros. Amostras desses três grupos foram analisad as para geoquímica de rocha total e os resultados comparados com os de amostras dos trabalhos mais recentes. A análise petrográfica indica que há diferenças texturais significativas entre os três grupos de rochas. Entretanto, quando as amostras são plotadas em diagramas geoquímicos discriminantes eles indicam que , apesar das diferenças texturais, os padrões geoquímicos são os mesmos, sugerindo o caráter isoquímico do metamorfismo. As rochas estudadas mostram dois padrões de ETR, um enriquecido e outro empobr ecido em ETRL, e a maior parte das amostras estudadas têm padrão enriquecido. Levando em consideração que a maior parte das amostras deste estudo se encontram localizadas na porção sul, a comparação com as amostras da bibliografia, que se encontram na porç ão norte, amplia as discussões para o restante do CPF. As amostras do norte apresentam os mesmos padrões encontrados nas amostras analisadas, o que indica que não há variação geoquímica entre as duas porções, apesar das diferenças de grau metamórfico. Conclui-se, portanto, que o metamorfismo não alterou a composição química original dos magmas que deram origem aos protólitos dessas litologias. Assim, quando as amostras são analisadas em diagramas discriminantes de ambiente geotectônico , há superposição cons tante entre os campos de arco de ilhas e MORB, e as amostras empobreci das em ETRL têm padrão similar ao padrão MORB, a não ser pelo enriquecimento que apresentam em LILE. Portanto, consideram-se como possíveis ambientes de geração dessas rochas um arco de ilhas no início de sua formação ou uma bacia do tipo back-arc.

The Passo Feio Complex (PFC) in the region of Caçapava do Sul, has be en widely studied due to its wide variety of rocks. The northern and southern portions of the complex have different structural and petrographic characteristics due to different metamorphic conditions, with the northern portion showing lower metamorp hic degree. The orthometamorphic varieties of this study are found both in the northern and southern portions of the CPF. They were investigated in the 1980s, but the papers addressed mainly issues related to the igneous or sedimentary nature of their prot oliths. The most recent studies focus on identifying the sources and settings of these rocks based on geochemical data. The early papers present detailed and well - distributed data within the complex area, but important trace elements were not analysed. On the other hand, the most recent works, which contain more accurate geochemical data, concentrate sampling on the northern part of the complex. The main goal of this paper is to combine spatial distribution and quality geochemical data on the orthometamorph ic rocks to characterize the basic magmatism of the complex. The orthometamorphic rocks from early studies are divided into three groups according to textural and petrographic characteristics, namely: amphibole schists, amphibole gneisses and metagabbros. Samples from these three groups were analysed for whole-rock geochemistry, and the results were compared with those of samples from the most recent studies. Petrographic analysis indicates that the three groups of rocks show significant textural differences. However, when samples are plotted on discriminating geochemical diagrams, they indicate that despite the differences, the geochemical patterns are the same, thus suggesting that metamorphism was isochemical . The studied rocks show two different ETR patterns, a dominant, LREE-enriched and a subordinate, LREE - depleted one. Taking into account that most of the studied samples are located in the southern part of the complex, the comparison with the samples from the literature, which are located mostly in the northern part, enables the discussions to be expanded to the rest of the CPF. Samples from the north show the same patterns found in the other analysed samples, indicating that there is no geochemical difference between the two portions despite the differ ence in metamorphic conditions. It is concluded that metamorphism has not altered the original chemical composition of the magmas which gave rise to the protoliths of the studied rocks. Thus, when samples are plotted in geotectonic discriminant diagrams they usually straddle between the MORB and islands arc fields. The patterns of LREE-depleted samples are similar to that of MORB except for their enrichment in LILE. Therefore, the possible geotectonic environments considered for the studied rocks are either an island arc at the early stage, or a back-arc basin.