Evolução mineralógica e isotópica da porção sul do ofiolito Bossoroca, terreno São Gabriel

Abstract

O estudo integrado de serpentinitos e rochas metassomáticas em ofiolito permite traçar a história evolutiva dessas rochas desde sua formação na crosta oceânica até processos de colocação no arco de ilha ou continente. Nesse contexto, o estudo da porção sul do ofiolito Bossoroca torna-se de grande importância para a reconstrução do Orógeno Brasiliano no terreno São Gabriel. O objetivo do estudo é caracterizar os serpentinitos e clorititos metassomáticos com petrografia, química mineral e isótopos de boro (B) na turmalina, juntamente com a petrografia e geocronologia dos granitos Cerro da Cria e Ramada que intrudem o ofiolito. Para isso, foram realizados levantamentos de campo no sul do ofiolito Bossoroca, onde foram descritos três corpos de serpentinito com blocos de clorititos associados. O contato direto entre o ofiolito e os granitos não foi observado. Petrografia e análises químicas com microssonda eletrônica foram feitas em serpentina, anfibólio, olivina e Cr-espinélio de serpentinito e em clorita e turmalina associada ao cloritito metassomático, juntamente com mapa composicional quantitativo de Cr-espinélio e turmalina. Foram obtidos dados isotópicos de B na turmalina do cloritito e isótopos U-Pb-Hf em zircão dos granitos Cerro da Cria e Ramada. A partir da integração desses dados, foram identificados três eventos metamórficos (M1, M2 e M3) desde a geração das rochas ultramáficas no ambiente de crosta oceânica até a intrusão dos granitos pós-tectônicos com o ofiolito já posicionado no arco São Gabriel. M1 corresponde ao primeiro evento de serpentinização com a formação de antigorita e das texturas massa microcristalina e fibrosa. Ainda nessa fase de metamorfismo, foram gerados os clorititos metassomáticos com turmalina em ambiente de crosta alterada com influência de sedimentos marinhos terrígenos (δ11B = -0,56 a +2,50‰). O processo M2 corresponde à formação de forsterita, tremolita e núcleo de Cr-espinélio. Essa assembleia mineral indica condições metamórficas de fácies anfibolito, possivelmente durante a obducção do ofiolito no arco São Gabriel. M3 corresponde à serpentinização da forsterita e tremolita formando a textura do tipo mesh e à alteração do Cr-espinélio formando bordas ricas em Fe3+. Esse evento possivelmente teve origem a paritr das intrusões dos granitos Cerro da Cria (612 Ma; ƐHf = -8 a -13) e Ramada (578 Ma; ƐHf = -16 a -25). Valores negativos de ƐHf nos zircões dos granitos indicam existência de crosta continental antiga abaixo do terreno São Gabriel, sendo a gênese dos magmas graníticos ligada à fusão dessa crosta.

The integrated study of serpentinites and metasomatic rocks in ophiolite allows tracing the evolutionary history of these rocks since formation in the oceanic crust into placement processes in the island arch or continent. In this context, the study of the southern portion of the Bossoroca ophiolite becomes of great importance for the reconstruction of the Brasiliano Orogen in São Gabriel terrane. The aim of the study is to characterize the serpentinites and metasomatic chloritites with petrography, mineral chemistry and boron (B) isotopes in tourmaline, including petrography and geochronology of Cerro da Cria and Ramada granites, that intruded the ophiolite. Fieldwork was done at the southern of the Bossoroca ophiolite, where three serpentinite bodies with associated chlorite blocks were described. Direct contact of the ophiolite with the granites was not observed. Petrography and chemical analyses with electron microprobe were made in serpentine, amphibole, olivine, Cr-spinel of serpentinite and in chlorite and tourmaline associated with metasomatic chloritite, including compositional maps of Cr-spinel and tourmaline. Isotopic dates of B were obtained in the tourmaline of the chloritite and U-Pb-Hf isotopes in zircon of Cerro da Cria and Ramada granites. From the integration of these data, three metamorphic events (M1, M2 and M3) were identified from the generation of the ultramafic rocks in the oceanic crust environment to the intrusion of post-tectonic granites with the ophiolite positioned in the São Gabriel arc. M1 is the first event of the serpentinization with formation of antigorite and microcrystalline mass and fibrous textures. Still in this metamorphic phase, metasomatic chloritites with tourmaline in altered oceanic crust with influence of terrigenous marine sediments (δ11B = -0.56 a +2.50‰) were generated. The M2 process corresponds of forsterite, tremolite and Cr-spinel core formation. This mineral assembly indicates amphibolite facies, propably from the obduction of ophiolite in the São Gabriel arc. M3 is the event of serpentinization of forsterite and tremolite forming the mesh texture and change the Cr-spinel forming rich-Fe3+ rims. This event was possibly originated from the intrusion of Cerro da Cria (612 Ma; ƐHf = -8 a -13) and Ramada granites (578 Ma; ƐHf = 16 a -25). Negative values of ƐHf in the granites zircons indicates existence of old continental crust below the São Gabriel terrane, associating the genesis of granitic magmas to the melting of this crust.