Petrologia e geocronologia do complexo máfico-ultramáfico trincheira, sudoeste do cráton amazônico: implicações tectônicas do mesoproterozóico

Abstract

A ambiência geotectônica das rochas máfico-ultramáficas do sudoeste do Cráton Amazônico é, de uma maneira geral, pouco conhecida. A maioria dos trabalhos desta porção cratônica está enfocada nos estudos geocronológicos em granitóides, de modo que pouco se sabe sobre a origem e significado tectônico destas rochas. Neste contexto, esta pesquisa buscou contribuir para o conhecimento da evolução geotectônica do sudoeste do Cráton Amazônico, através da caracterização de um complexo ofiolítico Mesoproterozóico, correspondente ao Complexo Trincheira, de idade Calimiana. Desta forma, uma nova proposta de modelo tectônico é aqui apresentada, a qual explica muitas das características anteriormente enigmáticas da história Pré-cambriana desta área-chave e possibilita outras alternativas para a reconstrução do supercontinente Columbia. O ofiolito Trincheira é composto de rochas extrusivas (anfibolitos derivados de basaltos maciços e almofadados), intrusivas máfico-ultramáficas, chert, formação ferrífera bandada, pelitos, psamitos e pequena proporção de rochas cálcio-silicáticas. A composição geoquímica das rochas extrusivas e intrusivas máfico-ultramáficas mostra semelhanças com os basaltos toleiíticos modernos, as quais possuem moderado a forte fracionamento de elementos terras-raras leves, padrão quase horizontal dos elementos terras-raras pesados e moderada a forte anomalia negativa dos elementos de alto campo de força (especialmente Nb), uma assinatura geoquímica típica de zona de subducção. As unidades basais do ofiolito Trincheira são quimicamente similares aos modernos basaltos de cadeia meso-oceânica (MORB). Esse comportamento químico muda para as unidades de topo as quais apresentam uma assinatura similar aos toleiítos de arco-de- ilha (IAT). Portanto, o ofiolito Trincheira deve ter sido originado em um ambiente intra-oceânico de supra-subducção composto de um sistema de arco/retro-arco. Os dados isotópicos de Sm, Nd e Sr para essas rochas indicam valores iniciais de Nd de moderados a altamente positivos (+2.6 a +8.8) e muito baixa razão inicial de 87Sr/86Sr (0,7013 – 0,7033), sugerindo que esses magmas foram originados a partir de uma fonte mantélica empobrecida e nada ou fracamente contaminados por componentes de subducção. O complexo ofiolítico foi deformado, metassomatizado e metamorfisado durante o desenvolvimento da Faixa Móvel Guaporé, um orógeno acrescionário-colisional Mesoproterozóico (1,47-1,35 Ba), constituído pela zona de sutura Guaporé, a qual une o Cráton Amazônico com o Bloco Paraguá. A fase colisional que marca o encaixe final dessas duas massas continentais ocorreu por volta de 1,35 Ba, onde o metamorfismo atingiu temperaturas entre 780 a 853°C nos granulitos máficos e 680 a 720°C nos anfibolitos, com pressão média de 6,8 kbar. A sutura Guaporé foi reativada no final do Mesoproterozóico e evoluiu para a abertura de um rift intracontinental, com a sedimentação das rochas dos Grupos Nova Brasilândia e Aguapeí, o qual marca a fragmentação final do supercontinente Columbia, por volta de 1,3-1,2 Ba. Granulitos máficos, anfibolitos e trondhjemitos da porção meridional do Cinturão Nova Brasilândia, representativos da última fase compressional que afetou o sudoeste do Cráton Amazônico, forneceram idades U-Pb de 1110 Ma, as quais datam o metamorfismo de alto grau e o fechamento do rift, processo resultante da acresção do microcontinente Arequipa-Antofalla ao Cráton Amazônico. Portanto, a fragmentação do supercontinente Columbia foi seguida rapidamente pela aglomeração de outras massas continentais, formando o supercontinente Rodínia, por volta de 1100 Ma.

The tectonic framework of the ultramafic-mafic rocks of the southwestern Amazon Craton is generally little known. Most of work this cratonic portion is focused on the geochronological studies of granitoids, so that little is known about the origin and tectonic significance of these rocks. In this context, this study contributes to the knowledge of the tectonic evolution of the southwestern Amazon Craton, through the characterization of a Mesoproterozoic ophiolitic complex, corresponding to the Trincheira Complex of Calymmian age, and propose a tectonic model that explains many previously enigmatic features of the Precambrian history of this key craton, and discuss its role in the reconstruction of the Columbia supercontinent. The complex comprises extrusive rocks (fine-grained amphibolites derived from massive and pillowed basalts), mafic-ultramafic intrusive rocks, chert, banded iron formation, pelites, psammitic and a smaller proportion of calc-silicate rocks. The geochemical composition of the extrusive and intrusive rocks indicates that all noncumulus mafic-ultramafic rocks are tholeiitic basalts. These rocks display moderately to strongly fractionation of light rare earth elements (LREE), near-flat heavy rare earth elements (HREE) patterns and moderate to strong negative high field strength elements (HFSE) anomalies (especially Nb), a geochemical signature typical of subduction zones. The lowest units of the Trincheira ophiolite are similar to the modern mid-ocean ridge basalt (MORB). This behavior changes to an island arc tholeiites (IAT) signature in the upper units of the Trincheira ophiolite. Therefore, the Trincheira ophiolite appears to have originated in an intraoceanic supra-subduction setting composed of an arc-back-arc system. Mafic-ultramafic rocks of the Trincheira ophiolites display moderate to highly positive initial Nd values of +2.6 to +8.8 and very low values for the initial 87Sr/86Sr ratio (0.7013 - 0.7033). It is suggested that these magmas originated from a depleted mantle source, which experienced low degree of contamination by variable subduction components. The ophiolitic sequence was deformed, metasomatized and metamorphosed during the development of the Alto Guaporé Belt, a Mesoproterozoic accretionary-collisional orogen that represents the Guaporé suture zone. Metamorphism was pervasive and reached temperatures of 780-853°C in mafic granulites and 680-720°C in amphibolites under an overall pressure of 6.8 kbar. The Guaporé suture zone is defined by the ESE–WNW trending mafic-ultramafic belt formed during a Mesoproterozoic (ca. 1.47-1.43 Ga) accretionary phase, and overprinted by upper amphibolite-granulite facies metamorphism during collisional phase in the Ectasian (~1.35 Ga), which mark the docking final of the Amazon craton and Paraguá Block. This suture was reactivated and evolved from the development of an intracontinental rift environment, represented by Nova Brasilândia and Aguapeí Groups, which mark the final breakup of the supercontinent Columbia in the late Mesoproterozoic (ca. 1.3-1.2 Ga). Mafic granulites, amphibolites and trondhjemites in the northernmost portion of the Nova Brasilândia belt yield U-Pb zircon ages ca. 1110 Ma, which dates the high-grade metamorphism and the closure of the rift, due to the accretion of the Arequipa-Antofalla basement to the Amazon craton. Therefore, the breakup of supercontinent Columbia was followed in short sequence by the assembly of supercontinent Rodinia at ca. 1100 Ma.