Datação U-PB em xenocristais de zircão como proxy para avaliação da assimilação vulcânica e crosta subjacente, Formação Jaguarão, Cretáceo, RS-Brasil

Abstract

As lavas portadoras de cordierita da Formação Jaguarão do Cretáceo foram formadas nos estágios iniciais da ruptura do Gondwana no Cinturão Dom Feliciano Oriental. As lavas são caracterizadas por conter muitos xenólitos. Este vulcanismo distinto aponta para uma assimilação incomum de rochas hospedeiras. Estudos anteriores sugeriram magmatismo relacionado à fusão parcial devido ao atrito em falhas reativadas com transporte rápido. Para entender melhor o papel das rochas crustais na formação de lavas, examinamos as lavas da Formação Jaguarão quanto à distribuição dos xenólitos. Além disso, datação U-Pb de zircão por LA-ICP-MS foi aplicada a uma amostra selecionada contendo xenólitos amplamente assimilados e adcumulados de ortopiroxênio reequilibrados. Nossos resultados sugerem mais de um estágio de contaminação. Propomos o fracionamento e assimilação em uma câmara magmática anteriormente à extrusão seguida de incorporação de fragmentos durante a extrusão para explicar os xenólitos altamente assimilados e os grandes xenólitos com margens nítidas e menor grau de assimilação presentes nas lavas. A datação U-Pb de xenocristais de zircão funcionou como uma proxy para avaliar a crosta subjacente ao vulcanismo. Os resultados sugerem um nível raso para a câmara magmática, considerando que a maioria dos xenocristais de zircão são Neoproterozóicos, semelhantes ao embasamento local. A presença de poucos xenocristais de 1,0-1,2 Ma sugere sequências de idade Mesoproterozóica na crosta subjacente.

The cordierite-bearing lavas from the Cretaceous Jaguarão Formation were formed in the early stages of the Gondwana breakup, Eastern Dom Feliciano Belt. The lavas are characterized by enclosing lots of xenoliths. This distinct volcanism points to unusual assimilation of host-rocks. Previous studies suggested magmatism related to partial fusion due to friction in reactivated faults with fast transportation. In order to better understand the role of crustal rocks in the lavas formation, we examined the Jaguarão Formation lavas regarding the distribution of xenoliths. In addition, LA-ICPMS U-Pb zircon dating was applied to a selected sample containing largely assimilated xenoliths and reequilibrated orthopyroxene adcumulates. Our results suggest more than one stage of contamination. We propose fractionation and assimilation in a magma chamber previously to extrusion followed by fragments incorporation during extrusion to explain both highly assimilated xenoliths and large xenoliths with sharp margins and lower degree of assimilation. The U-Pb zircon xenocrysts dating worked as a proxy to assess the crust underlying the volcanism. The results suggest a shallow level for the magma chamber considering the majority of the zircon xenocrysts are Neoproterozoic, similar to local basement. Presence of few 1.0-1.2 Ma xenocrysts suggests Mesoproterozoic sequences in the underlying crust.