O Complexo máfico-ultramáfico Mata Grande, São Sepé, RS : petrologia e geocronologia

Abstract

O Complexo Máfico-Ultramáfico Mata Grande (CMG), localizado no município de São Sepé, porção NW do Escudo Sul-Rio-Grandense, é uma intrusão máfico-ultramáfica com cerca de 5 km2 que mantém contatos através de falhas normais com gnaisses do Complexo Cambaí ao SW e ao SE, e com as rochas sedimentares da Bacia do Paraná ao N. O contato com os xistos magnesianos e serpentinitos do Complexo Arroio Lajeadinho situados ao leste é intrusivo. Foram descritas três unidades de rochas cumuláticas: Unidade Máfica (UM), Unidade Ultramáfica (UUM) e Unidade Transicional (UT). A principal estrutura primária é um acamamento composicional/textural milimétrico a centimétrico e uma intercalação de camadas das unidades em escalas de afloramento e regional. As rochas da UM cristalizaram a partir da acumulação de cristais de plagioclásio e, em menor proporção, de olivina, além de fases minerais intercúmulus, que representam de 24% a 41% de líquido intersticial aprisionado nesta acumulação. Na UT, a acumulação de plagioclásio e olivina ocorreu em proporções muito próximas, com uma menor proporção do líquido aprisionado (cerca de 15%). As amostras da UUM evidenciam uma acumulação principal de olivina com plagioclásio intercúmulus mais uma proporção do líquido intersticial (20%). Todas as unidades do CMG são afetadas pelo metamorfismo de contato causado pelo Granito São Sepé, sob condições de temperatura equivalentes às das fácies albita-epidoto hornfels e hornblenda hornfels. Os dados de geoquímica em rocha total mostraram anomalias positivas de Ba e Sr e negativas de Nb para todas as amostras, indicando metassomatismo na fonte. O efeito da acumulação não exerce influência no comportamento destes elementos, tendo em vista a ausência de fases minerais com afinidade química para comportá-los. Os padrões de ETR são mais coerentes com trends cumuláticos. No entanto, a anomalia de Eu conspícua que ocorre nos cumulados de plagioclásio e mais acentuada nos cumulados de olivina sugere um enriquecimento prévio de Eu no magma. Os dados de U-Pb em zircões obtidos por LA-ICP-MS forneceram idades de zircões herdados das rochas (metavulcânicas do Complexo Bossoroca, 800-750 Ma; ortognaisses do Complexo Cambaí, 720 Ma; e granitóides da Suíte Lagoa da Meia-Lua, 680 Ma) e uma idade de cristalização magmática para o CMG (667.8 ± 3.3 Ma). Os dados de geoquímica e geocronologia favorecem a hipótese de um ambiente pós-colisional para a cristalização e colocação do Complexo Mata Grande. Processos de delaminação litosférica tais como slabbreakoff são sugeridos como fonte de calor para o magmatismo máfico pós-colisional. A placa oceanic partiu-se após a subducção abaixo do Arco de São Gabriel e a colisão com o Complexo Encantadas (2,2 Ga), um fragmento do Cráton Rio de La Plata, durante um periodo de extenso magmatismo juvenil associado à amalgamação do Supercontinente Godwana Ocidental.

The Mata Grande Mafíc-Ultramafic Complex (MGC), located at São Sepé municipality, NW portion of the Sul-Rio-Grandense Shield, is a 5 km2 mafic-ultramafic intrusion which maintains contacts by normal faults southwest with the gneisses of the Cambaí Complex and in north with the sedimentary rocks of the Paraná Basin. The contact southeast with magnesian schists and serpentinites of the Arroio Lajeadinho Complex is intrusive. Three cumulatic rock unities were described: Mafic Unit (MU), Ultramafic Unit (UMU) and Transicional Unit (TU). Preserved primary structures are composicional/textural millimetric to centimetric layering with no mineral lineation, outcrop scale intercalation and regional intercalation. UM rocks crystallized from accumulation of plagioclase crystals and, in less proportion, olivine crystals, and also from intercumulus phases, representing 24% - 41% of the interstitial trapped liquid in the accumulation. In UT, plagioclase and olivine accumulation occurred in very close proportions, with a minor trapped liquid proportion (~ 15%). UUM samples shows olivine principal accumulation with intercumulus plagioclase plus trapped liquid (20%). All CMG units are affected by contact metamorphism caused by São Sepé Granite, under albite-epidote hornfels and hornblende hornfels temperature conditions. Geochemical data are presented and Ba, Nb and Sr anomalies indicate previous metassomatism in the source. Accumulation effect on those anomalies is absent or has little influence, since there are no mineral phases capable to hold these elements in studied rocks. REE patterns are more consistent with cumulate trends. However, conspicuous Eu positive anomaly in the plagioclase cumulates and more accentuated in olivine accumulates suggests that there was an Eu enrichment in the magma. U-Pb zircon data obtained by in situ LA-ICP-MS yielded ages of inherited zircons from surrounding igneous and metamorphic rocks (Bossoroca Complex metavolcanic, 800- 750 Ma; Cambaí Complex orthogneiss, 720 Ma; and Lagoa da Meia-Lua Suite granitoids, 680 Ma) and a magmatic crystallization age for the MGC (667.8 ± 3.3 Ma). Either geochemical and isotope data allied with field relationships favor the hypothesis of a post-collisional environment for Mata Grande Complex crystallization and emplacement. Lithospheric delamination process such as slab-breakoff is suggested as source of heat for post-collisional mafic magmatism. The oceanic plate has broken down after subduction under São Gabriel Arc and its collision with 2,2 Ga Encantadas Complex, a Rio de La Plata Craton Fragment, in a extensive period of juvenile magmatism associated to Western Godwana Supercontinent amalgamation.