Petrology of dioritic, tonalitic and trondhjemitic gneisses from Encantadas complex, Santana da Boa Vista, southerhmost Brazil : paleoproteozoic continal-arc magmatism

Abstract

The Encantadas Complex is a unit composed of dioritic, tonalitic and trondhjemitic gneisses with minor hornblendite. This complex is intruded by granites of Neoproterozoic age. Major and trace element data indicate metaluminous to slightly peraluminous composition related to the medium-K calc-alkaline series. Compositional parameters are consistent with a common evolution from less differentiated magmas, probably through fractional crystallization. The orthogneisses show La N /Yb N ratios from 10 to 50, K 2 O/Na 2 O varying from 1.1 to 3.0, Y contents from 3 to 39 ppm, Yb from 0.3 to 3.7, and Lu with contents in the range 0.06 and 0.54 ppm. Such geochemical features are similar to those of Archaean tonalitic rocks and are usually described in rocks formed by partial melting of mafic rocks under high-pressure conditions leaving an eclogitic residue. The presence of diorites and hornblendites, associated to tonalitic and trondhjemitic gneisses suggests, on the other hand, that tonalitic magmas could be formed by hornblende-controlled fractionation of hydrous basaltic magmas. Tonalitic gneisses show U-PbSHRIMP zircon age of 2, 263 ± 6 Ma for igneous crystallization and 2, 045 ± 10 Ma for the metamorphism. The geochemical parameters, tectonic and geochronological features of Encantadas Complex are consistent with magmas derived from mantle metasomatized by subduction-related fluids in a continental-arc.

O Complexo Encantadas é constituído por gnaisses tonalíticos, trondhjemíticos e dioríticos com presença subordinada de hornblenditos. Os elementos maiores e traços indicam uma composição metaluminosa a fracamente peraluminosa relacionada às séries cálcico-alcalinas médio-K. Os parâmetros composicionais são consistentes com uma evolução associada provavelmente a cristalização fracionada a partir de magmas menos diferenciados. Os ortognaisses mostram razões La N /Yb N variando entre 10 até 50, K 2 O/ Na 2 O entre 1,1 e 3,0, com conteúdos de Y entre 3 e 39, Yb entre 0,3 e 3,7 e Lu entre 0,06 e 0,54. Estas feições são similares às descritas em tonalitos arqueanos, usualmente atribuídas à fusão parcial de seqüências máficas sob condições de alta pressão deixando um resíduo eclogítico. A presença de dioritos e hornblenditos, associados aos gnaisses tonalíticos e trondhjemíticos sugere, por outro lado, que os mesmos podem representar rochas com uma evolução comum, geradas provavelmente por fracionamento de hornblenda a partir de magmas básicos hidratados. Os tonalitos apresentam idade U-PbSHRIMP em zircão de 2, 263 ± 6 Ma para a cristalização e 2, 045 ± 10 Ma para o metamorfismo. Os parâmetros geoquímicos, tectônicos e geocronológicos são consistentes com magmas derivados de manto metassomatizado por fluídos relacionados com subducção oceânica em uma margem continental ativa.