Evolução do magmatismo neoproterozóico registrado nos ortognaisses Cerro Bori, cinturão Dom Feliciano no Uruguai

Abstract

Dados de geoquímica de elementos maiores e traços, isótopos de Sm-Nd e Pb-Pb, além de idades U-Pb em zircão (SHRIMP) possibilitaram o entendimento da evolução magmática e tectônica dos Ortognaisses Cerro Bori, Domínio Leste do Cinturão Dom Feliciano no Uruguai durante do Ciclo Orogênico Brasiliano. Os Ortognaisses Cerro Bori são compostos por gnaisses tonalíticos e granodioriticos, que envolvem boudins de gnaisses máficos, com composição de diorito gabróico e diorito. Essas rochas intrudiram os Paragnaisses Chafalote e ambas as unidades foram afetadas por m metamorfismo de alto grau (alta P e T) e intensa deformação. Os ortognaisses foram separados em três grupos, Tipo I, II e III. O Tipo I é composto de gnaisses máficos com afinidade toleítica e assinatura de magmas de um back-arc transicional. Idades U-Pb em zircão (SHRIMP) foram obtidas em cinco amostras desse grupo, nos quais zircões com zonação oscilatória revelaram idades de cristalização dessas rochas entre 794 ± 8 Ma e 771 ± 6 Ma. O Tipo II é composto principalmente por gnaisses tonalíticos, com afinidade cálcio alcalina e assinatura geoquímica de magmas de um arco magmático continental. Idades foram obtidas em cinco amostras e zircões com zonação oscilatória revelaram idades de cristalização entre 802 ± 12 Ma e 786 ± 9 Ma. O Tipo III é composto por gnaisses máficos ricos em biotita e características geoquímicas de rochas potássicas a utrapotássicas. Uma população de zircões foi encontrada em uma amostra, resultando em uma idade de 767 ± 9 Ma. Tipo I, II e III tem valores negativos de ƐND (entre -2.12 e -6.67) e idades antigas de TDM (entre 1.2 e 2.0 Ga), indicando processos de assimilação crustal/contaminação associada á cristalização fracionada na formação destas rochas. Uma configuração do tipo arco andino é sugerido para essa associação de rochas, com a região do arco próxima a região do back-arc. Magmas máficos foram encontrados associados aos Ortognaisses do Cerro Bori, com idades entre 659 e 637 Ma. A idade de 659 ± 5 Ma é provavelmente a melhor estimativa do pico metamórfico da região, em decorrência do espessamento crustal da colisão. A idade da fusão parcial foi determinada através de bordas nos zircões do Tipo I, II e III, em 654 ± 3 Ma. Magmas pós colisionais são representadas por rocha de composição gabróica e idade de 647 ± 7 Ma, com assinatuira geoquímica de um magma tipo E-Morb. Idades de 637 ± 4 Ma foram encontradas num magma com afinidade cálcioalcalina alto K a shoshonítica, caracterizando o período pós-colisional da região.

Geochemistry of major and trace elements, Sm-Nd and Pb-Pb isotopic composition and UPb zircon ages (SHRIMP) led to the understanding of tectonic and magmatic evolution of the Cerro Bori orthogneisses, Eastern Domain of the Dom Feliciano Belt in Uruguay, during the Brasiliano Orogenic Cycle. The Cerro Bori orthogneisses are composed of tonalitic and granodioritic gneisses which involve boudins of mafic gneisses, with composition of gabbroic diorite and diorite. These rocks intruded the Chafalote paragneisses and both units were affected by a high grade metamorphic event (high P and T) and intense deformation. The orthogneisses were separated into three groups, based on gechemical and isotopic data, Type I, II and III. Type I is composed of mafic gneisses with tholeiitic affinity and signature of transitional back-arc magmas. U-Pb zircon ages (SHRIMP) were obtained in five samples of this group, in which zircons with oscillatory zoning reveal crystallization ages between 794 ± 8 Ma and 771 ± 6 Ma Type II is composed mainly of tonalitic gneiss with cal-alkaline affinity with and geochemical signature of continental magmatic arc rocks. Ages were obtained in five samples and zircons with oscillatory zoning reveal crystallization ages between 802 ± 12 Ma and 786 ± 9 Ma Type III is composed of biotite rich mafic gneiss with geochemical characteristics of potassic to utrapotassic rocks. A population of zircon was found in one sample, resulting in an age of 767 ± 9 Ma. Type I, II and III have negative values of ƐND (between -2.12 and - 6.67) and old TDM ages (between 1.2 and 2.0 Ga), indicating processes of crustal assimilation/ contamination associated to fractional crystallization in the generation of these rocks. An Andean type arc setting is suggested for these rocks, with an arc setting near the back-arc. Younger mafic rocks were found as well in associated to the ortogneisses Cerro Bori (between 659 and 637) Ma. They can occur as boudins, in the tonalitic and granodioritic gneiss or as dikes. The mafic rocks as boudins have ages of 659 ± 5 Ma, an typpical metamorphic zircons replect a crystallization near the peak, beeing this probably the best estimate of metamorphic peak age. Later partial melting event was determined on zircon rims of the Type I, II and III rocks, in 654 ± 3 Ma. The dikes represent post-collisional magmas. Geochemical signatures of an E-Morb were found in the mafic granulite dike, crystallized at 647 ± 7 Ma. The amphibolite has characteristics of a high-K calc-alkaline to shoshonitic magma, crystallized at 637 ± 4 Ma and characterizing the post-collisional setting. The emplacement of these dikes was possibly related to the shear zones found in the area.