Evolução toniana de trondhjemito em harzburgito do ofiolito Cerro Mantiqueiras, RS

Abstract

A análise das unidades associ adas a ofiolitos é chave para o entendimento da evolução geo tectônica do Escudo Sul-Riograndense. As relações de campo, petrografia e idade contribuem para um modelo evolutivo do ofiolito Cerro Mantiqueiras (CM). O o fiolito CM é constituído por harzburgito, serpentinito, anfibolito, olivina-antofilita-talco xisto, olivina-talco xisto, cromitito, hornblenda granofels, metachert. Foi obductado em uma associação ton alito-trondhjemito (Complexo Cambaí), sendo o conjunto metamorfizado na fácies anfibolito médio. Este estudo objetiva estabelecer a relação espacial do trondhjemito nas unidades litoestratigráficas do o fiolito em especial em relação ao harzburgito, caracterizar textura e mineralogia do trondhjemito, correlacionar aspectos mineralógicos e geoquímicos do throndhjemito, determinar os elementos traços e a idade U-Pb dos zircões do throndhjemito. A metodologia consistiu na pesquisa bibliográfica, trabalho de campo para estabelecer e descrever as relações de contatos, na coleta de amostras para laminação e separação de zircão, análise petrogr áfica (UFRGS) e datação isotópica e determinação de elementos traços em zircão (UFOP). O afloramento de trondhjemito tem 67 m x 11 m com blocos e matacões métricos a decamétricos, de scontín uo e lenticular E-W. O trondhje mito tem textura grossa e composição predominante de plagioclásio e quartzo. Possui índice de cor M < 5%, minerais alterados em algumas porções. A textura é alotriomórfica inequigranular. O quartzo tem forma amebóide e extinção ondulante, dimensões de 0,3 a 2,0 mm e perfaz 25% do volume total da rocha. O plagioclásio varia de 0,5 a 4,0 mm, é zonado e maclado, apresentando alteração para sericita. Seu hábito varia de primástico curto a grãos anédricos com feições de reabsorção, formando agregados com o quartzo. A hornblenda é rara com até 0,4 mm, dispersa e intersticial. Os acessórios zircão e apatita ocorrem como prismas retangulares curtos, arredondados e inclusos no plagioclásio. A análise geoquímica do trondhjemito apresentou valores de SiO2 (>70 wt%), K 2 O (<1wt%) Al 2 O 3 (<15 wt%) . O comportamento dos elementos terras raras (ETR) mostraram enriquecimento em ETR Leves em relação aos ETR pesados no diagrama normalizado por condrito com anomalia positiva de Eu. O plagiogranito é depletado em Nb, e também em Ti , elemento litófilo de raio iônico grande (LILE ) e enriquecido em elementos incompatíveis como Cs, Ba e U em relação ao manto primitivo. A geoquímica permite a classificação como plagiogranito oceânico do tipo East Karmoy. A Idade U-Pb concórdia em zircão é de 744 , 44 ± 0 , 87 Ma (n=57) compatível com a evolução toniana apresentada pelo ofiolito CM. Os elementos traç o s em zircão mostraram enriquecimento em ETR pesados no diagrama normalizado para condríto. Os dados de elementos traços de zircão registram o pro cesso de fracionamento e são concordantes com os dados do albitito do ofiolito CM.

The analysis of the units associated with ophiolites is key to the un derstanding of the geotectonic evolution of the Sul-Riograndense Shield. Field data , petrography and age relationships contribute to an evolutionary model of the Cerro Mantiqueiras ophiolite (CM). The CM ophiolite consists of harzburgite, serpentinite, amp hibolite, olivineanthophyllite-talc schist, olivine-talc schist, chromitite, hornblende granofels, metachert. It was obducted in a tonalite-trondhjemite association (Cambaí Complex), with the whole being metamorphosed into the middle amphibolite facies. This study aims to establish the spatial relationship of the throndhjemite in the lithostratigraphic units of the ophiolite in particular in relation to the harzburgite, to characterize texture s and mineralogy of the throndhjemite, to correlate mineralogic al and geochemical aspects of the throndhjemite, to determine the trace elements and the U-Pb age of the zircons of the throndhjemite. The methodology consisted of literature survey, field work to establish and describe contact relationships, sample collec tion for zircon lamination and separation, petrographic analysis (UFRGS) and isotopic dating and trace element determination in zircon (UFOP). The trondhjemite outcrop is 67 m x 11 m with metric to decametric, discontinuous and lenticular E-W blocks and b oulders.The trondhjemite has coarse texture and predominant composition of plagioclase and quartz. It has color index M < 5%, altered minerals in some portions. The texture is unequigranular allotriomorphic. Quartz is anhedral and has undulating extinction , dimensions 0.3 to 2.0 mm and makes up 25% of the total rock volume. The plagioclase ranges from 0.5 to 4.0 mm, is zoned and twinned , and shows alteration to sericite. Its habit varies from short primastic to anhedral grains with re ab sorption features, forming aggregates with the quartz. Hornblende is rare up to 0.4 mm, dispersed and interstitial. The accessory zircon and apatite occur as short, rounded rectangular prisms included in the plagioclase. Geochemical analysis of the trondhjemite showed values o f SiO 2 (>70 wt%), K 2 O (<1wt%) Al 2 O 3 (<15 wt%). The rare earth element ( REE ) behavior showed enrichment in Light REE relative to Heavy R E E in the chondrite normalized diagram with positive Eu anomaly. The plagiogranite is depleted in Nb, and also in Ti, and enriched in incompatible elements such as Cs, Ba and U relative to the primitive mantle. Geochemistry allows classification as East Karmoy type an oceani c plagiogranite. The U-Pb concord age in zircon is 744.44 ± 0.87 Ma (n=57) compatible with the tonian evolution shown by the CM ophiolite. Trace elements in zircon showed enrichment in heavy REE in the normalized diagram for chondrite. The zircon trace element data record the fractionation process and are concordant with the albitite data from the CM ophio lite.