Caracterização U/Pb de zircão detrítico e geoquímica isotópica (Sm/Nd) em rocha-total das rochas metassedimentares de Arroio Grande - RS

Abstract

Os Xistos e Quartzitos de Arroio Grande (XQAG) correspondem, juntamente com os Mármores Matarazzo e as rochas metassedimentares de Herval, uma das unidades metassedimentares do Complexo Ofiolítico Arroio Grande no Domínio Oriental do Cinturão Dom Feliciano (CDF). No presente trabalho foram obtidos dados de campo, petrografia, geoquímica isotópica (Sm/Nd) e idade U/Pb em zircão detrítico que auxiliaram na investigação dos protólitos sedimentares do XQAG, com relação à sua proveniência e na interpretação do contexto geotectônico de sua deposição. As rochas do XQAG são xistos com predominância de muscovita e quartzo, textura em fita e estrutura S-C, e os quartzitos possuem textura bulging representado pelo quartzo e estrutura S-C insipiente, e são metamorfizadas na fácies xisto verde. Imagens de catodoluminescência (CL) em Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) permitiram reconhecer características morfológicas, e texturais dos zircões detríticos que auxiliaram nas interpretações das idades U/Pb adquiridas a partir destes zircões. As idades U/Pb obtidas dos zircões detríticos mostram uma importante contribuição de sedimentos à partir de áreas-fontes de idades neoproterozóicas (entre 560 Ma a 650 Ma), seguida áreas fontes menos representativas neoproterozóicas (entre 800 Ma a 1000 Ma), mesoproetozóica (entre 1.000 Ma e 1400 Ma) e de área-fontes paleoproterozóicos. Os resultados de isótopos de Sm/Nd produzem TDM entre 1,2 e 1,6 Ga e εNd negativos entre -7 e -12, indicando que as áreas-fonte dos sedimentos possuem uma assinatura crustal predominante. Os resultados contestam a correlação entre os XQAG em relação aos Mármores Matarazzo, por possuírem idades deposicionais mais antigas (87Sr/86Sr = 820-870 Ma). Os valores mais frequentes de idades U/Pb de zircão detrítico ediacaranas-criogenianas vinculados a morfologia pouco arredondada e prismática destes zircões e textura predominantemente ígnea, indicam uma área-fonte possível oriunda das rochas graníticas do Domínio Leste do CDF, como por exemplo, as rochas do Complexo Pinheiro Machado.

Arroio Grande’s Schists and Quartzites (AGSQ) correspond, along with the Matarazzo Marbles and the metasedimentary rocks of Herval, to one of the metasedimentary units of the Arroio Grande Ophiolitic Complex on the Dom Feliciano Belt (DFB) Eastern Domain. In this work, field data, petrography, isotopic geochemistry (Sm/Nd) and U/Pb ages in detrital zircons were obtained, which helped on the investigation of the sedimentary protoliths of AGSQ, concerning its provenance and interpretation of the geotectonic context at the time of deposition. AGSQ rocks consists of schists with predominance of muscovite and quartz, ribbon texture and S-C structure, and the quartzite have bulging texture represented by quartz and incipient S-C structure, and are metamorphosed in green schist facies. Cathodoluminescence (CL) images obtained in a scanning electron microscope (SEM) allowed the recognition of morphological and textural characteristics of detrital zircons, which aided in the interpretation of the acquired U/Pb ages. The ages obtained in such detrital zircons show an important contribution of sediments from source areas of Neoproterozoic ages (between 560 and 650 Ma), followed by less representative Neoproterozoic sources (ages between 800 and 1000 Ma), Mesoproterozoic (between 1000 and 1300 Ma) and from Paleoproterozoic source areas. The results from Sm/Nd isotopes produced a TDM raging between 1,2 and 1,6 Ga and negative eNd raging between -7 and -12, indicating that the sediments source areas possess predominant crustal signature. The results obtained contest the correlation between AGSQ and Matarazzo Marbles, for the reason that the last has older depositional ages (87Sr/86Sr = 820 – 870 Ma). The more frequent Ediacaran-Cryogenian U/Pb ages, obtained from detrital zircons, linked to the slightly rounded and prismatic morphologies and the prevailing igneous texture of these zircons, indicate a probable source area from the granitic rocks of the DFB Eastern Domain, such as Pinheiro Machado Complex rocks.