Mid amphibolite facies metamorphism of harzburgites in the Neoproterozoic Cerro Mantiqueiras Ophiolite, southernmost Brazil

Abstract

Valuable information is retrieved from the integrated investigation of the field relationships, microstructure and mineral compositions of harzburgites from the Neoproterozoic Cerro Mantiqueiras Ophiolite. This important tectonic marker of the geological evolution of southernmost Brazilian Shield was thoroughly serpentinized during progressive metamorphism, because the oldest mineral assemblage is: olivine + orthopyroxene + tremolite + chlorite + chromite. This M1 was stabilized in mid amphibolite facies – 550-600°C as calculated from mineral equilibria. No microstructural (e.g. ductile deformation of olivine or chromite) or compositional (e.g. mantle spinel) remnant of mantle history was identified. A metamorphic event M2 occurred in the low amphibolite facies along 100 m-wide shear zones, followed by intense serpentinization (M3) and narrow 1-3 m-wide shear zones (M4) containing asbestos.

O estudo integrado de relações geológicas, micro-estruturais e composição química de minerais resultou na obtenção de informações muito valiosas sobre a evolução dos harzburgitos do Ofiolito Cerro Mantiqueiras, de idade Neoproterozóica. Este importante marcador geotectônico da evolução geológica do extremo sul do Escudo Brasileiro foi serpentinizado de forma muito intensa durante um evento de metamorfismo progressivo, pois a assembléia mineralógica mais antiga observada é olivina + ortopiroxênio + tremolita + chlorita + cromita. Esta assembléia M1 foi estabilizada no fácies anfibolito médio – 550-600°C, conforme calculado a partir de equilíbrios mineralógicos. Não foram observadas feições mantélicas remanescentes, tanto micro-estruturais (e.g., deformação dúctil de olivina ou cromita) quanto composicionais (e.g., espinélio mantélico). Um evento metamórfico M2 ocorreu no fácies anfibolito inferior ao longo de uma zona de cisalhamento de 100mde largura, seguido por intensa serpentinização (M3) e formação de estreitas (1-3 m) zonas de cisalhamento (M4) contendo asbestos.