Geological evolution of Paraiba do Sul terrane, Orógeno Ribeira belt, southeastern Brazil, base onlitogeochemical studies and U-Pb (LA-ICPMS)

A estrutura crustal do Orógeno Ribeira pode ser definida, em seu segmento central, por alguns terrenos tectono-estratigráficos distintos entre si, e limitados por empurrões por sobre o Cráton de São Francisco e zonas de cisalhamento oblíquas, resultado de sucessivos eventos de colagem no Brasiliano. Neste contexto, o Terreno Paraíba do Sul se apresenta como uma estrutura sinformal, recobrindo o Terreno Ocidental, margem retrabalhada do Cráton de São Francisco (Heilbron et al., 2004). Ainda que o Orógeno Ribeira seja o mais estudado do Gondwana Oeste, esta tese contribui para o entendimento da constituição, origem e evolução das unidades que compõem o Terreno Paraíba do Sul, neste orógeno. Para tanto foram realizadas investigações geocronológicas sistemáticas subsidiadas por análises litogeoquímicas, tendo em vista o caráter regional do terreno estudado. Este estudo integrado se faz necessário em virtude da poucas e espacialmente restritas idades existentes para os ortognaisses do embasamento (Complexo Quirino) e granitóides, e à ausência de idades de proveniência de sua cobertura metassedimentar (Grupo Paraíba do Sul). Os dados litogeoquímicos de quarenta e uma análises (trinta e duas de Valladares et al., 2002) discriminam duas séries cálcio-alcalinas para o Complexo Quirino: uma de médio-K e composição tonalítica; e outra de alto-K e composição granítica/granodiorítica, relacionadas a ambiente de arco vulcânico. Foram ainda identificados alguns possíveis grupos cogenéticos, para cada uma destas séries (grupos 1 a 8 para a série de alto-K, e 1 a 3 para a série de médio-K), considerando razões entre elementos incompatíveis com variações inferiores a 1,5 vezes (Allégre & Minster, 1978) e outros critérios petrológicos, para orientação da investigação geocronológica. A análise geocronológica U-Pb foi realizada pelo método LA-ICPMS, em zircões selecionados de dez amostras, sendo seis de ortognaisses do Complexo Quirino (quatro da série de alto-K e duas da série de médio-K), duas de quartzitos do Grupo Paraíba do Sul e duas de granitóides neoproterozóicos. Todas as análises foram produzidas pelo autor no Radiogenic Isotope Facility of University of Alberta, Canadá. Os dados obtidos apresentaram, para o Complexo Quirino, idades de cristalização paleoproterozóica relacionadas ao Evento Transamazônico, sendo a série de alto-K mais antiga (2308 ± 9,2 Ma a 2185 ± 8 Ma) do que a série de médio-K (2169 ± 3 Ma a 2136 ± 14 Ma). A integração dos dados geocronológicos obtidos, com as avaliações petrogenéticas, possibilita a interpretação de que quatro ou cinco suítes ocorram na série de alto-K. A série de médio-K seria representada por uma única suíte cogenética, evoluída por assimilação concomitante à cristalização fracionada, consequente de fusão de crosta arqueana pré-existente durante o mesmo evento que gerou crosta juvenil. A expressiva quantidade de grãos herdados e idade TDM (Valladares et al., 2002) corroboram com esta hipótese. Os metassedimentos investigados são provenientes da erosão de rochas paleoproterozóicas (com maior concentração entre 1,9 Ga e 2,1 Ga), em parte oriundas do próprio embasamento, juntamente com contribuições subordinadas de fontes arqueanas. A idade de deposição máxima obtida a 1951 Ma (zircão concordante mais jovem), juntamente com a idade concordante mais antiga de metamorfismo do seu embasamento (645 ± 13 Ma), define a melhor estimativa para a implantação da Bacia Paraíba do Sul em algum intervalo entre o final da Orogenia Transamazônica e o início da Orogenia Brasiliana. Três eventos metamórficos neoproterozóicos também foram identificados com base em registros de bordos de grãos, pontas de prismas e interceptos inferiores de zircões do embasamento e idades de cristalização de granitóides: um precoce, entre 645-605 Ma caracterizado nesta tese como pré-M1; e outros dois subseqüentes, com intervalos de 605-570 Ma e 540-520 Ma correlacionáveis respectivamente aos eventos M1 e M2 de Heilbron (1993) para o Orógeno Ribeira. Dentre as hipóteses para o registro metamórfico pré-M1, é sugerida uma possível influência dos episódios colisionais, de idade cronocorrelata, ao sul do Orógeno Brasília, ou a existência de um fragmento de crosta continental posicionada entre o Arco Rio Negro (Terreno Oriental) e o Cráton de São Francisco. No segundo caso, um evento de acresção deste fragmento de crosta ao arco, anterior à colisão com o Cráton, resultaria nas idades de metamorfismo mais precoce. Por fim, a idade ID-TIMS de 503 ± 2 Ma em titanita do Complexo Quirino (Valladares, 1996) continuaria sendo a mais nova, refletindo a diminuição da atividade metamórfica para este terreno.

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