Contribuição ao estudo do magmatismo Paleo e Mesoproterozóico do SW do Craton Amazônico através da aplicação de isótopos estáveis de O, H e S

Contribution to the study of the Paleo and Mesoproterozoic magmatism of the SW Amazonian craton based on stable isotopes of O, H and S

Contribuição ao estudo do magmatismo Paleo e Mesoproterozóico do SW do Craton Amazônico através da aplicação de isótopos estáveis de O, H e S

Contribution to the study of the Paleo and Mesoproterozoic magmatism of the SW Amazonian craton based on stable isotopes of O, H and S

Mauro Cesar Geraldes^I; Wilson Teixeira^II; Claudia Sayão Valladares^III

^IFaculdade de Geologia, UERJ, Rua São Francisco Xavier 524, Maracanã. CEP 20550-013 Rio de Janeiro (RJ), Brasil. e-mail: [e-mail]

^IIInstituto de Geociências, USP, Rua do Lago 562, Cidade Universitária. CEP 05508-900 São Paulo (SP), Brasil. e-mail: [e-mail]

^IIIFaculdade de Geologia, UERJ, Rua São Francisco Xavier 524, Maracanã. CEP 20550-013 Rio de Janeiro (RJ), Brasil. e-mail: [e-mail]

RESUMO

Os isótopos estáveis de O, H e S foram utilizados para investigar a origem das rochas magmáticas nos Terrenos Jauru e Pontes e Lacerda do SW do Craton Amazônico, estado de Mato Grosso, Brasil. No Terreno Jauru as rochas granitóides do Greenstone belt Alto Jauru e da Suíte Cachoeirinha apresentam valores de δ¹⁸O entre +9,0‰ e +6,3‰ que indicam derivação a partir de magmas juvenis. Na Suíte Intrusiva Rio Branco valores de δ¹⁸O para rochas básicas estão entre +5,4‰ e +5,8‰ e para rochas félsicas entre +8,7‰ e +9,0‰; rochas intermediárias apresentam valores entre +7,3‰ e +8,3‰. Os valores mais baixos de δ¹⁸O, obtidos nas rochas básicas, são compatíveis com derivação mantélica, porém as rochas félsicas apresentam valores de δ¹⁸O compatíveis com origem crustais. Análises de isótopos estáveis de H (rocha total) forneceram valores de δD entre - 83‰ e -92‰, diferente das assinaturas de rochas metamórficas e de águas meteóricas. Resultados em sulfetos para isótopos estáveis de S em rochas básicas e intermediárias desta suíte apresentam valores de δ³⁴S coerentes com uma fonte mantélica (entre + 0,7‰ e +3,8‰), enquanto os valores de δ³⁴S (entre +5,2‰ e +6,1‰) obtidos nas rochas félsicas sugerem participação crustal na sua gênese. Na Suíte Santa Helena (Terreno Pontes e Lacerda) os resultados obtidos para δ¹⁸O se agrupam entre +4,4‰ e +8,9‰ indicando uma origem mantélica. O presente estudo confirma a importância da aplicação de isótopos estáveis para a compreensão de processos magmáticos e evolução crustal.

Palavras-chave: Magmatismo, Isótopos de Oxigênio, Isótopos de Hidrogênio, Isótopos de Enxofre, Craton Amazônico

ABSTRACT

Stable isotopes of O, H and S were used to investigate the origin of magmatic rocks of the Jauru and the Pontes e Lacerda Terrains, SW portion of the Amazonian craton, Mato Grosso state, Brazil. Granitic rocks of the Alto Jauru Greenstone belt and Cachoeirinha Suite, Jauru terrain, present δ¹⁸O values between +9.0‰ and +6.3‰, indicative of derivation from juvenile magmas. The Rio Branco Intrusive Suite basic and felsic rocks' δ¹⁸O values fall, respectively, within +5.4‰ to +5.8‰ and +8.7‰ to +9.0‰ ranges; the intermediate rocks present δ¹⁸O between +7.3‰ and +8.3‰. The lower values of δ¹⁸O, obtained from basic rocks, are compatible with a mantle source, however the felsic rocks present δ¹⁸O values indicative of crustal source. The stable isotopes of hydrogen yielded δD values between - 83‰ and - 92‰, different from the δD signatures of metamorphic rocks and rain water. Sulphur isotopes in sulfides from basic and intermediate rocks of the Rio Branco suite presented δ³⁴S values coherent with a mantle source (between + 0.7‰ and +3.8‰), whereas δ³⁴S values between + 5.2‰ and + 6.1‰, obtained from the felsic rocks, suggest crustal participation in their genesis. For the Santa Helena Suite (Pontes e Lacerda Terrain) the δ¹⁸O values fall between +4.4‰ and +8.9‰. The present study confirms the advantages of using stable isotopes to understand magmatic processes and crustal evolution.

Key words: Magmatism, Oxygen Isotopes, Hydrogen Isotopes, Sulphur Isotopes, Amazonian craton.

INTRODUÇÃO

Os isótopos estáveis constituem uma ferramenta efetiva na distinção entre rochas derivadas do manto daquelas formadas a partir da crosta continental. O estudo de isótopos de oxigênio em conjunção com os isótopos de hidrogênio e enxofre tem se mostrado uma ferramenta poderosa na investigação de processos petrológicos em função de assinaturas isotópicas específicas apresentadas para cada ambiente geológico. Em relação aos isótopos de oxigênio, a crosta é enriquecida em δ¹⁸O em relação ao manto em conseqüência da interação da crosta com a hidrosfera (Forester & Taylor, 1977; O'Neil et al., 1977; Sial, 1984; Sial et al., 1996; Harris et al., 1997). Em adição, os isótopos de H e S definem assinaturas que podem ser utilizadas em estudos petrogenéticos e como traçadores da origem das soluções hidrotermais (Wenner & Taylor, 1976; Nabelek et al., 1983; Sial & Ferreira, 1990).

A maioria das rochas graníticas (O'Neil & Taylor, 1967; Taylor, 1980; Taylor, 1987; Clayton, Goldsmith & Mayeda, 1989; Ryerson & McKeegan, 1994; Palin, Epstein & Stolper, 1996), metamórficas (Agrinier et al., 1985; Nabelek, 1991; Van Wyck et al., 1966) e sedimentares (Claypool et al., 1980; Vanko et al., 1992; Rollinson, 1993) é enriquecida em δ¹⁸O relativo aos valores do manto (δ¹⁸O = 5,75 ± 0,5‰), enquanto a água do mar (que pode modificar as assinaturas isotópicas de rochas formadas no assoalho oceânico) e as águas de soluções metamórficas são empobrecidas. A aplicação de isótopos estáveis também tem sido de grande utilidade para a caracterização de modelos genéticos de depósitos minerais, como exemplificado nos trabalhos de Kanehiro et al. (1973), Golding & Wilson (1983), Spooner et al. (1985), Goodz et al. (1986), Iyer et al., (1992), Martarelli et al. (1995). O objetivo deste trabalho é o estudo de isótopos estáveis de O, H e S dos granitóides da porção SW do estado do Mato Grosso. A abordagem deste artigo tem relevância para o entendimento da evolução magmática dos corpos ígneos da região enfocada, gerados em eventos de acreção crustal durante o Paleoproterozóico e o Mesoproterozóico que vieram a compor significativa fração do SW do Cráton Amazônico.

A GEOLOGIA DO SW DO CRATON AMAZÔNICO

A integração das informações disponíveis na literatura a respeito da evolução geológica da região permitiu delinear três terrenos com características distintas considerando a associação litológica, dados litogeoquímicos, dados isotópicos, dados de campo e arranjo estrutural (Tassinari et al., 2000; Geraldes et al., 2001). Estes terrenos (Jauru, Pontes e Lacerda e Rio Alegre), têm seus limites definidos por grandes lineamentos estruturais confirmados por dados geofísicos (Menezes et al., 1993).

O Terreno Jauru (Figura 1a) agrupa as unidades (Greenstone belt Alto Jauru, Suíte Cachoeirinha e Suíte Intrusiva Rio Branco) que ocorrem no lado leste do lineamento Taquaruçu-Jundiuvira-Lucialva (Monteiro et al., 1986) recobertas ao norte por sedimentos do Grupo Parecis (Saes et al., 1984). Tonalitos, vulcânicas ácidas e gnaisses do Greenstone belt Alto Jauru foram analisados pelo método U-Pb em zircões e apresentaram idades de 1790 a 1750 Ma. Análises químicas de rocha total indicam características calcioalcalinas e dados isotópicos Sm-Nd (T^_DM entre 2000 e 1800 Ma e ε_Nd(t) entre +3 e +2) reforçam as características juvenis para esta unidade (Geraldes et al., 2001). Em adição, rochas intrusivas da Suíte Cachoeirinha (com composição entre granito e tonalito) apresentam idades U-Pb em zircões entre 1585 Ma e 1536 Ma. O estudo químico destas rochas indica trend calcioalcalino e resultados isotópico Sm-Nd (T_DM entre 2047 e 1743 Ma e ε_Nd(t) entre +3,7 e - 1,3) sugerem ainda que a sua formação ocorreu em arco magmático desenvolvido na margem continental pré-existente, com significativo retrabalhamento de crosta mais antiga durante a geração destes corpos plutônicos (Ruiz et al., 2004). A Suíte Intrusiva Rio Branco representa parte de uma associação bimodal na região de Jauru-Araputanga (Terreno Jauru) com idades U-Pb entre 1460 Ma e 1420 Ma. Rochas de composição básica a félsica e estruturas rapakivi indicam mistura de magmas, o que é também sugerido pela composição bimodal identificada nos estudos litogeoquímicos desta unidade. Dados de isótopos de Sm-Nd para as unidades básicas (T_DM entre 1800 e 1700 Ma e ε_Nd(t) entre +1,9 e +1,2) e para as unidades félsicas (T_DM entre 1700 e 1600 Ma e ε_Nd(t) entre + 0,9 e - 0,1) sugerem que os protólitos destas rochas têm origem mantélica e da base da crosta, respectivamente (Geraldes et al., 2004). Em adição, observam-se intensos processos de sericitização nas rochas félsicas e cloritização e saussiritização nas rochas básicas ao longo de toda a unidade.

O Terreno Pontes e Lacerda (Figura 1b) localiza-se a oeste do lineamento Taquaruçu-Jundiuvira-Lucialva, sendo limitado ao oeste pela faixa de sedimentos deformados do Grupo Aguapeí (Souza & Hildred, 1980). Este terreno é composto por rochas da Suíte Santa Helena além de granitos anorogênicos não foliados, como o Guapé e o São Domingos com idade U-Pb de ~1,0 Ga (Menezes, Lopes & Bezerra, 1993). As rochas da Suíte Santa Helena apresentam idades U-Pb em zircão entre 1,45 Ga e 1,42 Ga e T_DM entre 1,70 Ga e 1,50 Ga (com ε_Nd(t) entre +4,1 e +2,6). São rochas de composição granítica a tonalítica, com quimismo calcioalcalino, sugerindo formação em ambiente de arco magmático distal à margem continental pré-existente (Terreno Jauru) a qual teve participação subordinada na geração do plutonismo (Tassinari et al., 2000).

O Terreno Rio Alegre (1,51 Ga a 1,48 Ga) e o Terreno Pontes e Lacerda são limitados pelo Lineamento Rio Alegre (LRA), definido como uma zona de cisalhamento formada durante o Evento Aguapeí. Este lineamento apresenta anomalias gravimétricas e cintilométricas e foi interpretado como uma zona de sutura reativada que representaria o depocentro da bacia Aguapeí (Menezes et al., 1993). O Terreno Rio Alegre é constituído por rochas vulcanossedimentares metamorfisadas na fácies xisto-verde, com características distintas dos granitos típicos do Suíte Santa Helena, que predominam no Terreno Pontes e Lacerda. As rochas deformadas do Grupo Aguapeí estão presentes tanto no Terreno Pontes e Lacerda como no Terreno Rio Alegre.

MATERIAL E MÉTODOS

As análises dos isótopos estáveis de O (¹⁸O e ¹⁶O), S (³⁴S / ³²S) e H (deutério e ¹H) foram realizadas no laboratório ACTLABS no Canadá em amostras de rocha total pulverizadas (200 mesh) estudadas pelos métodos U-Pb, Sm-Nd e geoquímica de rocha total (Geraldes et al., 2001). A extração de oxigênio de rocha total foi realizada por reação com pentafluoreto de bromo por um período de 12 horas e temperatura de 600ºC, segundo procedimentos descritos por Clayton & Mayeda (1963). As amostras foram então convertidas para CO₂ por reação com um bastão de carbono e este gás foi então analisado por espectrometria de massa. As análises de isótopos de O foram realizadas em 21 amostras, distribuídas nos terrenos Jauru e Pontes e Lacerda. Para o Terreno Jauru foram realizadas 3 análises para as rochas do Greenstone belt Alto Jauru, 3 para as rochas da Suíte Cachoeirinha e 8 na Suíte Intrusiva Rio Branco. Para o Terreno Pontes e Lacerda foram realizadas 7 análises na Suíte Santa Helena.

Análises de S (segundo o procedimento descrito por Iyer et al., 1992) foram realizadas através da reação KIBA (com ácido fosfórico estanhoso) em piritas separadas das amostras da suíte Rio Branco. O enxofre é extraído como sulfeto de hidrogênio e posteriormente transformado em sulfeto de prata. Este último é submetido à combustão na presença de Cu₂O a 800ºC, liberando o SO₂ e outros compostos. Este gás é purificado e o enxofre é analisado em espectrômetro de massa. As amostras da suíte Rio Branco foram processadas também para a separação de micas com o objetivo de se analisar isótopos de H. O hidrogênio é analisado segundo procedimento de O'Neil (1979), de forma que a água é coletada por fusão da amostra e as razões isotópicas de H/D medidas em espectrômetro de massa. Análises de S e H foram realizadas nas amostras da Suíte Intrusiva Rio Branco, resultando em 6 análises de isótopos de H (micas) e 6 análises de isótopos de S (piritas).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

RESULTADOS ISOTÓPICOS

TERRENO JAURU

Seis amostras de rochas granitóides intrusivas do Terreno Jauru foram analisadas para isótopos de oxigênio, são estas: Tonalito Cabaçal, Gnaisse Aliança, Gnaisse Rosa, pertencentes ao Greenstone belt Alto Jauru; e Granito Alvorada, Granodiorito Água Clara e Granito Cachoeirinha da Suíte Cachoeirinha. Os resultados de ¹⁸O/¹⁶O foram normalizados pelo standard SMOW e estão apresentados na Tabela 1. A localização das amostras encontra-se na Figura 1A.

Os dados isotópicos δ¹⁸O obtidos para os tonalitos e gnaisses do greentone belt Alto Jauru (Tabela 1) indicam uma variação de valores entre +6,3‰ e +6,6‰. Os valores obtidos foram: para o Tonalito Cabaçal δ¹⁸O = +6,6‰, para o Gnaisse Aliança δ¹⁸O = +6,3‰, e para o Gnaisse Rosa δ¹⁸O = +6,3‰. Estes valores são coerentes com os dados de Sm-Nd para as mesmas amostras (T_DM entre 2000 e 1800 Ma e ε_Nd(t) entre +3 e +2, ver Tabela 1), que são característicos de suítes calcioalcalinas geradas em arcos magmáticos. De acordo com Taylor (1974), valores de δ¹⁸O entre +6,0‰ e +8,0‰ indicam origem mantélica.

A Suíte Cachoeirinha é representada pelas amostras do Granito Alvorada (δ¹⁸O = +6,3‰), Granodiorito Água Clara (δ¹⁸O = +9,0‰) e do Granito Cachoeirinha (δ¹⁸O = +7,2‰) (Tabela 1). O alto valor de δ¹⁸O para a amostra 97-136 (Granodiorito Água Clara) não é coerente com o valor de ε_Nd(t) = +1,7 que indica uma origem juvenil para este corpo. Os estudos petrográficos e geoquímicos não apontaram características que explicassem o alto valor de δ¹⁸O para esta amostra. Em adição, outros exemplos de rochas mantoderivadas com valores de δ¹⁸O maiores de 8‰ são reportados por Baumgartner & Rumble (1988). Segundo estes autores, o aumento dos valores de δ¹⁸O pode ocorrer por processos de transporte de isótopos posteriormente à cristalização dos minerais, como discutido por Eiler et al. (1992), e Roedder (1992). Desta forma, com exceção do valor obtido para o Granodiorito Água Clara (+9,0‰), os dados obtidos permitem concluir que os granitóides analisados no Terreno Jauru (Figura 2) foram derivados de magmas juvenis e não apresentam indícios de processos ocorridos a baixas temperaturas.

Por outro lado, os estudos isotópicos (U-Pb e Sm-Nd; Ruiz et al., 2004; Tassinari et al., 2000) reportados para as rochas da Suíte Cachoeirinha, incluindo amostras não analisadas para isótopos de O, indicam geração a partir de crosta oceânica em subducção que provocou a hidratação e a fusão parcial do manto. Desta forma, pode-se sugerir a participação de sedimentos oriundos da placa em subducção e/ou retrabalhamento de crosta mais antiga na geração dos protólitos destas rochas, como nos casos de rochas com valores de δ¹⁸O de +8‰ e +9‰, T_DM de ~2,0 Ga e ε_Nd entre +1,7 e - 1,3, resultando em variações composicionais e isotópicas (ε_Nd(t) negativos) nos magmas que deram origem à suíte calcioalcalina de idade Mesoproterozóica do Terreno Jauru.

Oito amostras da Suíte Intrusiva Rio Branco (rocha total) foram analisadas para isótopos estáveis de oxigênio, cujos resultados foram normalizados pelo standard SMOW ( ¹⁸O/ ¹⁶O = 0,0039948) (Tabela 2, Figura 3). Desta forma, os valores de δ¹⁸O obtidos variam de +5,4‰ a +5,8‰ (nas rochas básicas); rochas intermediárias apresentam valores entre +7,3‰ e +8,3‰; e valores entre 7,3‰ e +9,0‰ são observados em rochas ácidas. Portanto, as rochas do primeiro grupo não apresentam influência crustal, diferentemente das rochas do segundo e do terceiro grupo. No segundo grupo, as rochas com valores de δ¹⁸O entre +7,3‰ e +8,3‰ podem ter sido originadas por mistura de magmas e mingling. Os resultados obtidos para rochas básicas (gabros e basaltos) são compatíveis com as variações de δ¹⁸O descritos por Taylor (1974) e de sienitos e traquitos como reportado por Sial & Ferreira (1990). O primeiro grupo apresenta resultados equivalentes com valores de δ¹⁸O próximos de 5,5‰, normais em rochas manto-derivadas (gabros e basaltos).

Os resultados das análises de isótopos estáveis de H (rocha total) para as mesmas amostras da Suíte Intrusiva Rio Branco indicam valores de δD entre - 83‰ e - 92‰. Os resultados de isótopos de H das amostras analisadas apresentam assinaturas distintas da assinatura isotópica atual de águas marinhas (SMOW apresenta δD = 0). Esta diferença indica a inexistência de contaminação atual por águas superficiais.

Em adição, estes resultados, quando lançados no diagrama δD versus δ¹⁸O (Figura 4) não apóiam a participação de águas metamórficas na formação das rochas estudadas. Exemplos de rochas ígneas alteradas por água marinha apresentam forte assinatura isotópica de H, conforme caso reportado por Vanko et al. (1992) em rochas basálticas da Cadeia Meso-Atlântica.

Os resultados de isótopos estáveis de S (em piritas) nas mesmas amostras indicam uma variação dos valores de δ³⁴S entre +0,7‰ e +6,1‰. As relações texturais dos grãos de sulfetos indicam origem magmática, o que permite sugerir que os resultados isotópicos de S indicam a composição isotópica da fonte, uma vez que não há evidências de interação entre o magma gerador das rochas e as encaixantes regionais representadas pelas rochas do Terreno Jauru anteriormente apresentadas. Os valores de δ³⁴S obtidos devem indicar baixa fugacidade de oxigênio, o que permitiu a deposição de sulfeto de ferro (pirita), apesar de se observar poucos grãos de magnetitas em estudos petrográficos. Nos estudos envolvendo isótopos de S, os valores de δ³⁴S em sulfetos de meteoritos são comumente utilizados para a normalização e definidos como δ³⁴S = 0 ± 0,5 ‰ (Ohmoto, 1984; Cameron, 1986; Taylor, 1987; Chaussidon et al., 1989), já que suas composições são interpretadas como equivalentes à composição da Terra anteriormente aos processos de diferenciação e formação de crosta continental. Desta forma, quanto mais próximo o valor de δ³⁴S obtido na amostra for de zero, maior influência do manto na gênese da rocha. A única amostra básica da Suíte Intrusiva Rio Branco analisada (RB-02) apresentou valor de δ³⁴S de +3,8‰ sugerindo uma fonte manto-derivada para a sua origem, coerente com o valor de ε_Nd (+1,2). Já amostras Rb-12 e Rb-09 apresentaram valores de δ³⁴S de +6,1 e +5,2‰, respectivamente, sugerindo um componente crustal na gênese de seus protólitos, em concordância para os valores médios de δ³⁴S = 7,0‰ para a crosta terrestre, segundo Chaussidon et al. (1989) e Taylor (1974). Entretanto as amostras Rb-06 e Rb-07 apresentaram os menores valores de δ³⁴S (+0,7‰ e +1,7‰, respectivamente), indicando derivação mantélica, contrapondo os valores de δ¹⁸O (+8,3‰ e +7,3‰, respectivamente) que indicam uma maior influência crustal na origem destas rochas.

TERRENO PONTES E LACERDA

Seis amostras de rochas granitóides da Suíte Santa Helena foram analisadas para isótopos estáveis de oxigênio. As amostras selecionadas foram o Tonalito Lavrinha (97-113), o Gnaisse Granodiorítico (97-108), o Gnaisse Santa Helena (97-115), o Granito Serrana (97-116) e o Granodiorito Comodoro (97-127). Os resultados de ¹⁸O/¹⁶O foram normalizados pelo standard SMOW e são apresentados na Tabela 3. A localização das amostras encontra-se na Figura 1B.

Os resultados da Tabela 3 indicam uma variação entre +4,4‰ e +8,9‰ para as rochas da Suíte Santa Helena. A partir dos resultados obtidos pode-se dividir as amostras em dois grupos com valores de δ¹⁸O distintos (Figura 5): o primeiro grupo com valores de δ¹⁸O = +4,4‰ (amostras 97-113, 97-115 e 97-116) e o segundo grupo (amostras 97-108 e 97-117) com δ¹⁸O de +8,3‰ e 8,9‰, respectivamente.

Os resultados de δ¹⁸O do primeiro grupo (+4,4‰) são inferiores ao valor estimado para o manto (δ¹⁸O=5,75‰ ±0,3 segundo Taylor, 1980). Estudos petrográficos nas rochas deste grupo não indicaram alteração que promovesse a diminuição dos valores de δ¹⁸O como a interação com águas meteóricas. Entretanto pode ter havido interação destas rochas com soluções hidrotermais com baixos valores de δ¹⁸O ainda na fase subsolidus da cristalização. Caso semelhante foi observado por Taylor (1988) em rochas graníticas nas Ilhas Seychelles com valores de δ¹⁸O de até - 5,0‰. O autor ressalta ainda que no exemplo estudado não teria ocorrido modificação dos valores de ε_Nd. As idades U-Pb (entre 1,46 e 1,42 Ga) e as T_DM entre 1,62 e 1,53 Ga (com εNd entre +3,8 e +2,8) reforçam as características juvenis para as rochas deste grupo da Suíte Santa Helena.

Os resultados de δ¹⁸O para as amostras do segundo grupo da Suíte Santa Helena (Granodiorito Guaporé com +8,9‰ e Granodiorito Comodoro com +8,3‰) são coerentes com valores de δ¹⁸O característicos de rochas crustais. No entanto, a idade U-Pb para o Granodiorito Guaporé é de 1,44 Ga, T_DM de 1,54 e ε_Nd de + 3,4 o que indica características juvenis para este grupo. Em adição, as rochas da Suíte Santa Helena mostram uma ampla variação nas composições isotópicas de Pb (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb entre 20,044 e 16,960; ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb entre 15,789 e 15,409; e ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb entre 37,707 e 35,875) que foram interpretadas como decorrentes da re-homogeneização durante o evento de cavalgamento Aguapeí (Geraldes et al., 2001). As variações nos valores de δ¹⁸O aqui apresentados podem ter sido decorrentes desta re-homogeneização isotópica no final do Mesoproterozóico.

CONCLUSÕES

Os dados isotópicos de O, H e S mostram-se úteis na determinação de fontes de rochas ígneas, e apresentam importante contribuição ao entendimento da evolução geológica de processos magmáticos. No SW do Craton Amazônico foram estudas rochas dos terrenos Jauru e Pontes e Lacerda. No primeiro, as unidades amostradas foram o Greenstone belt Alto Jauru, a Suíte Cachoeirinha e a Suíte Intrusiva Rio Branco. No terreno Pontes e Lacerda a unidade estudada foi a Suíte Santa Helena.

Os dados isotópicos de δ¹⁸O das rochas granitóides do Greenstone belt Alto Jauru apresentaram valores entre +6,3‰ e +6,6‰. Estes valores são coerentes com os dados de Sm-Nd para as mesmas amostras (T_DM entre 1,93 Ga e 1,77 Ga e ε_Nd(t) entre +2,6 e +2,2), que são característicos de suítes calcioalcalinas geradas em arcos magmáticos. As rochas calcioalcalinas geradas em ambiente de arco magmático usualmente apresentam valores de δ¹⁸O entre +6,5 e +8,0‰, ao passo que rochas supracrustais usualmente apresentam valores de δ¹⁸O entre +6,0 e +18,0‰ segundo Taylor (1988). A suíte Cachoeirinha apresentou valores de δ¹⁸O entre +6,3‰ e +9,0‰ e valores de T_DM entre 1,78 Ga e 1,75 Ga, com ε_Nd(t) variando de +0,5 a +1,7. Com exceção do valor obtido para o Granodiorito Água Clara (+9,0 ‰), os dados permitem concluir que os granitóides analisados no Terreno Jauru foram derivados de magmas juvenis e não apresentam indícios de processos ocorridos a baixas temperaturas. Rochas cujas fontes magmáticas apresentam valores de δ¹⁸O maiores do que +8‰ requerem o envolvimento de algum material que em certo período de tempo no passado tenha residido próximo da superfície.

A Suíte Intrusiva Rio Branco tem caráter bimodal, tendo sido formada em ambiente intra-cratônico durante o Mesoproterozóico (1,47-1,42 Ga). As rochas félsicas desta suíte apresentaram características químicas de granitos rapakivi e valores de δ¹⁸O de +8,7‰ a +9,0‰. Para as rochas básicas os valores variaram de +5,4‰ a +5,8‰; as rochas intermediárias apresentaram valores de δ¹⁸O de +7,3‰ a +8,3‰. Os valores δ¹⁸O do grupo de rochas básicas são compatíveis com uma fonte mantélica e as rochas félsicas apresentaram valores de δ¹⁸O compatíveis com origem crustal. Os valores de δ¹⁸O intermediários podem indicar fontes híbridas, resultado de processos como assimilação, interação magma-crosta ou metassomatismo (contaminação) do manto através do retorno de sedimentos em zonas de subducção. Os dados aqui apresentados não permitem discriminar entre estes vários processos qual foi o predominante.

Os resultados das análises de isótopos estáveis de H em rocha total (de - 83‰ a - 92‰) da Suíte Intrusiva Rio Branco, combinados com isótopos de δ¹⁸O, indicam uma origem co-magmática para as soluções hidrotermais que provocaram as variações isotópicas nas rochas desta unidade. Estes resultados, por sua vez, não suportam a hipótese de participação de águas meteóricas ou metamórficas nas soluções hidrotermais formadoras das amostras estudadas. Os resultados em sulfetos de isótopos estáveis de S para as rochas básicas e intermediárias apresentaram valores de δ³⁴S coerentes com uma fonte mantélica (entre +0,7‰ e +3,8‰), enquanto os valores de δ³⁴S (entre +5,2‰ e +6,1‰) obtidos nas rochas félsicas sugerem participação crustal na sua gênese. Esta contribuição pode ter ocorrido na forma de assimilação, interação magma-crosta ou contaminação do manto através do retorno de sedimentos em zonas de subducção. Os resultados aqui apresentados não permitem discriminar entre estes vários processos. A conjunção dos dados de isótopos de O, H e S e os dados de isótopos radiogênicos (U-Pb e Sm-Nd) publicados na literatura reforçam a interpretação que a Suíte Intrusiva Rio Branco representa parte de uma associação bimodal não cogenética, em que as rochas básicas foram derivadas do manto, enquanto as rochas félsicas se formaram na base da crosta.

Os dados isotópicos de O das rochas da Suíte Santa Helena (entre +4,4‰ e +8,9‰), que ocorrem próximo da cidade de Pontes e Lacerda, mostram uma maior complexidade de resultados e interpretações em relação aos resultados de isótopos estáveis obtidos em parte das rochas graníticas da região de Jauru-Araputanga. A partir dos resultados obtidos pode-se dividir as amostras em dois grupos com valores de δ¹⁸O distintos: o primeiro grupo, com valores ao redor de δ¹⁸O = +4,4‰, define uma variação inferior ao valor estimado para o manto (δ¹⁸O=5,0 ‰), provavelmente resultado da interação destas rochas com soluções hidrotermais com baixos valores de δ¹⁸O ainda na fase subsolidus da cristalização. Estes valores de δ¹⁸O combinados com as idades U-Pb (entre 1,46 e 1,42 Ga) e as T_DM entre 1,62 e 1,53 Ga (com ε _Nd entre +3,8 e +2,8) reforçam as características juvenis para as rochas deste grupo.

Os resultados de δ¹⁸O para as amostras do segundo grupo da Suíte Santa Helena (entre +8,9‰ e +8,3‰) são coerentes com valores de δ¹⁸O característicos de rochas crustais. Em adição, as rochas da Suíte Santa Helena mostram uma ampla variação nas composições isotópicas de Pb (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb entre 20,044 e 16,960; ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb entre 15,789 e 15,409; e ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb entre 37,707 e 35,875) que foram interpretadas como decorrentes da re-homogeneização durante o evento de cavalgamento Aguapeí. As variações nos valores de δ¹⁸O aqui apresentados podem ter sido decorrentes da percolação de soluções hidrotermais no final do Mesoproterozóico.

AGRADECIMENTOS

Este trabalho foi financiado pela FAPESP, Processo 96-04819-7 para M. C. Geraldes, Processo FAPESP 96-1207-1 para W. Teixeira. O trabalho é uma contribuição para o Projeto UNESCO IGCP 510 - A-Type Granites and Related Rocks Through Time.

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Recebido em 04/04/2006

Aceito em 07/12/2008

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  01 Ago 2008
• Data do Fascículo
  2008

Histórico

• Aceito
  07 Dez 2008
• Recebido
  04 Abr 2006