Construção do Maciço Sienítico Piquiri (609 a 583 MA) por colocação sucessiva de pulsos de magma ultrapotássico e shoshonítico sob extensão no Escudo Sul-Rio-Grandense

Abstract

O Maciço Sienítico Piquiri (MSP), situado no extremo sul do Brasil na porção leste do Escudo Sul-rio-grandense, tem idade neoproterozoica, relacionado-se aos estágios finais do Ciclo Brasiliano. As discussões nesta tese são baseadas em compilações de dados pré-existentes, dados de campo, petrografia, geoquímica de rocha total de elementos maiores e traços, geoquímica de isótopos de Rb-Sr e Sm-Nd em rocha total, e datações U/Pb em zircão por LA-MC-ICP-MS. O MSP é composto por três pulsos que se posicionaram em ordem temporal decrescente da borda para o centro do corpo, denominados de Pulso 1, Pulso 2 e Pulso 3 respectivamente, cristalizados num intervalo entre 610 a 584 Ma. Os pulsos se intrudem sequencialmente, sempre sendo retrabalhados pelo pulso seguinte. O MSP compreende rochas com predominância de sienitos e feldspato alcalino sienitos, variando para quartzo feldspato alcalino sienitos a quartzo sienitos, com ocorrência de injeções de quartzo sienitos tardios. O magma do Pulso 1 possui relação de mistura heterogênea com um magma lamprofírico, ambos provenientes de fontes composicionalmente similares, com evidências de rápida ascenção. As rochas do Pulso 1 têm textura de resfriamento rápido contra as rochas encaixantes. A foliação magmática com contatos paralelos as paredes da intrusão, o que de modo geral representa a forma semi-circular do MSP, sendo menos desenvolvida na borda (Pulso 1) e centro do corpo (Pulso 3), tornando-se marcante na porção intermediária (Pulso 2), sugere que a dinâmica interna do magma controlou o fluxo magmático. O magma do Pulso 1 se posicionou em epizona, com evidências de separação de fluídos como geração de brechas magmáticas sobre as rochas encaixantes, amígdalas e injeções aplíticas/pegmatíticas. A geração de metamorfismo de contato restrito às encaixantes posicionadas como pendentes de teto sobre rochas do Pulso 1, também aponta para intrusão em ambiente raso. Os dados de campo e correlações com base na bibliografia sugerem que o posicionamento do MSP ocorreu em ambiente extensional, provavelmente relacionado à porção transtrativa da zona de cisalhamento destral de direção NNW presente na região. Os dados litogeoquímicos mostram que as rochas do MSP são alcalinas saturadas em sílica, metaluminosas, enriquecidas em Rb, Sr, Ba, K, P2O5 e ETRL e com moderados conteúdos de HFSE, indicando fontes enriquecidas em K, semelhantes para todos os pulsos. Os magmas do Pulso 1 e os lamprofíricos tem caráter ultrapotássico, enquanto os magmas dos pulsos 2 e 3 são shoshoníticos. Os valores de εNd(t) em torno de -10 e razões iniciais 87Sr/86Sr entre 0,706 e 0,710, refletem fonte mantélica enriquecida por subducção prévia.

The Piquiri Syenitic Massif (PSM) situated in the southernmost Brazil, eastern part of Sul-rio-grandense Shield, is of Neoproterozoic age, and is related to the latest stages of Braziliano Cycle. Discussions in this thesis are based on available published data, new data from field work, petrography, geochemistry of major and trace elements, of Rb-Sr and Sm-Nd isotopes, as well as, U-Pb geochronology, using zircon grains, through LA-MC-ICP-MS. The PSM is composed of three magmatic pulses, Pulse 1, Pulse 2, and Pulse 3, the older (610Ma), mainly along the borders, and the youngest (584 Ma) in the center of the body. Each pulse is partially reworked by the following. PSM is formed predominantly by syenites and alkali feldspar syenites besides quartz syenites and quartz alkali feldspar syenites. Late injections of quartz syenites are common. Pulse 1 magma shows mingling structures with lamprophyric melts, both derived from compositionally equivalent sources. Textural evidence points to fast ascent, and rapid cooling against the host rocks. Magmatic foliation is parallel to the intrusion contacts, which configures a semi-circular form to PSM, that is clear for Pulse 2. Such features suggest that flow was controlled by magma internal dynamic. Pulse 1 magma is epizonal, and shows evidence of volatile oversaturation leading to formation of magmatic breccia on the host rocks, vesicles and aplite-pegmatite injections. Contact metamorphism occurs only on Pulse 1 roof pendants, what also points out to shallow depth intrusion. Field data and correlation with bibliographical references indicate that PSM was positioned in an extensional setting, probably along transtensional segments of the dextral transcurrent NNE shear zone occurring in this region. Geochemical data show that PSM rocks belong to the silica-saturated alkaline series, are metaluminous and enriched in Rb, Sr, Ba, K2O, P2O5 and LRE elements, with moderate contents of HFSE, which indicate similar sources for PSM magmatic pulses. Pulse 1 and lamprophyre magmas are ultrapotassic, whilst pulses 2 and 3 show shoshonitic affinity. Values of εNd(t) c.a. -10 87Sr/86Sr initial ratios in between 0.706 e 0.710, are coherent with mantle sources affected by a previous subduction-related metasomatism.