Os complexos máfico-ultramáficos mineralizados (Fe-Ti±V±Cu±Cr) de Floresta e Bodocó na porção ocidental da Província Borborema e suas implicações geodinâmicas para a evolução da parte oeste da Zona Transversal

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2014.Os complexos máfico-ultramáficos na região de Floresta (Suíte Serrote das Pedras Pretas) e Bodocó (Fazenda Esperança), Pernambuco, na Província Borborema são constituidos por rochas ultramáficas que incluem metadunitos, olivina cumulados, piroxenitos, cromititos (ocorrem em Bodocó), ilmenomagnetititos, mostrando texturas cumuláticas e membros máficos compostos por granada anfibolitos e meta-horblenditos grossos. Estas rochas encontram-se recristalizadas apresentando textura reliquiares de fases que atingiram condições de alta-pressão. A presença de uma borda horblendítica em vários corpos, aliado a inexistência de ortopiroxênio, conteúdo de Al em piroxênios cálcicos, enriquecimento em Fe3+ dos cromo-espinélios, enriquecimento dos ETRL em relação aos ETRP, são compatíveis com um magma hidratado de composição olivina-toleítico a ferro-picrítico enriquecido em Ti. Neste caso, estes complexos e depósitos minerais não são comparados com os modelos clássicos de depósitos de Ferro-titânio mundiais associados a complexos acamadados, anortosíticos e/ou alcalinos, e se assemelham aos exemplos de fragmentos reliquiares de produtos relacionados à subducção, como complexos de cumulados de arco, similares a complexos do tipo Alaska. Este tipo de complexo é amplamente considerado como formados em zonas de suprasubducção sendo representantes de magmas associados a arco ou como complexos formados nas raízes de arco, podendo representar sequências ofiolíticas. Uma amostra de meta-horblendito da mina Serrote das Pedras Pretas foi datada por U-Pb em zircão (LA-ICPMS). As idades obtidas em núcleos de zircões ígneos podem ser interpretadas como representativas da idade de cristalização em torno de 950 Ma, enquanto que zircões mostrando bordas espessas com baixa razão Th/U (0,008-0,038), são representativos da idade do metamorfismo eclogítico/retro-eclogítico sofrido por estas rochas no brasiliano (idade concórdia de 625 ± 6 Ma). Adicionalmente, a idade do protólito ígneo é bem marcada em uma isócrona de Sm-Nd em 947 ± 58 Ma (n=18). Esta idade é considerada como formada durante a cristalização magmática do protólito. Valores de ?Ndt positivos entre +0,2 e +4,69 é compatível com um manto empobrecido ou uma fonte com valores próximos ao reservatório condritico na era Mesoproterozóica paras os corpos máfico-ultramáficos estudados. A variação das idades modelo TDM entre 1,2-1,6 Ga são condizentes com fonte juvenil mesoproterozóica ou mistura entre fonte antiga (paleoproterozóica) e jovem (neoproterozóica). A dispersão das razões iniciais de 87Sr/86Sr (0,701581-0,709031) junto ao fracionamento de ETRL em relação ao ETRP sugerem que a fonte foi metassomatizada/enriquecida por introdução de fusões/fluidos relacionados a subducção. Os complexos metamáfico-ultramáficos e as rochas gnáissicas, metavulcânicas e metassedimentares associadas podem constituir um sistema de arco marginal/bacia de retro-arco desenvolvido entre 1000 e 950 Ma onde, posteriormente, podem ter se envolvido em processos de subducção de uma bacia oceânica mais jovem durante a convergência Pan-Africana/Brasiliana envolvendo estes complexos em condições de alta pressão, fazendo parte da amalgamação do supercontinente Gondwana ocidental. Os depósitos econômicos de Fe-Ti associados aos corpos ultramáficos e máficos e inclusos em granito cedo-ediacarano devem estar associados em parte por: acumulação primária cumulática a intercumulática nos membros ultramáficos e secundariamente por: formação de rutilo (até 12 %) gerado pelo particionamento mineral do titânio entre as fases silicáticas e óxidos durante o estágio metamórfico de alto grau; e finalmente, pelas interações hidrotermais durante o encapsulamento destes corpos como xenólitos pelo granito durante a sua colocação.The mafic-ultramafic complexes in Floresta (Serrote das Pedras Pretas suite) and Bodocó (Fazenda Esperança), Pernambuco, Borborema Province are constituded by ultramafic rocks that include metadunites, olivine cumulate rocks, metapyroxenites, chromitites, ilmenomagnetitites showing evidence of extensive cumulus textures, and mafic members including garnet amphibolites and coarse metahornblendites. These rocks were recrystallized showing relict texture stages that reached high-pressure conditions. Features like hornblenditic aureole in several bodies, lack of orthopyroxene, Al content in calcium pyroxenes, enrichment in Fe3+ of chrome-spinel and enrichment of LREE relative to HREE in whole-rock chemistry are compatible with hydrous magma with olivine tholeiitic or high-Ti ferropicrit composition. In this way, these ore bodies aren’t comparable with classical models of world titanium deposits associated to layered, anorthositic and alkaline complexes, and resemble relics of subduction products such as arc-cumulate complexes, similar to Alaskan-type complexes. This kind of complex is widely considered to have formed above subduction zones (supra-subduction zones) as representants of arc magmas or arc–root complexes. A coarse metahornblendite from Serrote das Pedras Pretas mine were dated by U-Pb zircon (LA-ICPMS). Ages cores obtained from igneous zircons can be interpreted as representing the age of crystallisation at around 950 Ma, whereas zircon showing coarse rims with low Th/U ratios (0.008-0.038), are representative of the age of the eclogitic/retro-eclogitic metamorphism underwent by these rocks during brazilian event (concordia age of 625 ± 6 Ma). Additionally, the age of the igneous protolith is well marked in an Sm-Nd isochron in 947 ± 58 Ma (n = 18). This age is considered to be formed during magmatic crystallisation of the protolith. Positive ɛNd values between +0.2 and +4.69 is compatible with a depleted mantle or a source close to the chondritic reservoir during the Mesoproterozoic era for the mafic ultramafic bodies studied. The TDM model ages between 1.28 to 1.6 Ga are consistent with juvenile Mesoproterozoic source or mixing between old (Paleoproterozoic) and young (Neoproterozoic) sources. The dispersion of initial ratios of 87Sr / 86Sr (0.701581-0.709031) and the high fractionation of LREE relative to HREE suggest that the source was metasomatized by subduction related melts /fluids. The mafic–ultramafic complexes and contemporary granitic and volcanic rocks, together with a possible back-arc basin constitute a Cariris Velhos marginal arc–back-arc basin system evolved between 1000 and 950 Ma and subsequently, these rocks could be underwent by deformation under high pressure conditions during late Pan-African Brazilian convergence. The economic deposits of Ti associated with ultramafic bodies and enclosed within early ediacaran granite should be linked in part and combined by: early accumulation as cumulus and intercumulus under magmatic conditons; posterior enrichment in rutile (up to 12%) generated by mineral partition between the titanium silicate and oxide phases during the eclogitic stage; and finally, by hydrothermal interactions in ruptile-ductile conditions during granite emplacement and encapsulation of ultramafic bodies as xenoliths

Geochronology and structural and petrological features of the Bravo Pluton, Central Domain of the Borborema Province, Northeast Brazil : an early trans-alkaline granite in the post-collisional stage of the Brasiliano Orogeny

O Pluton Bravo (no Estado da Paraíba) constitui um stock elipsoidal formado por monzo/sienogranitos porfiríticos, enclaves dioritos e zonas híbridas. Está intrudido em gnaisses migmatíticos paleoproterozoicos do Domínio Central da Província Borborema. Os sienogranitos são metaluminosos a levemente peraluminosos, e exibem altas razões de K2O/Na2O > 1,5 e FeOt/(FeOt + MgO) > 0,86. Os dioritos possuem alto conteúdo de Zr (> 1.134 ppm), TiO2 ~ 1,6% e Nb > (49 ppm). As razões (LaN/YbN)N estão entre 14 e 19,4, e (Eu/Eu*)N, entre 0,31 e 0,37. As rochas do Pluton Bravo são moderadamente fracionadas com picos em La, Zr e forte depressão em P, Ti e menor em Sr. Os dados plotam no campo discriminante de granitos pós-tectônicos/intraplaca. As estimativas de pressão (4,4 a 6,0 Kbar) baseadas no conteúdo de Alt em anfibólio sugerem posicionamento do pluton na crosta superior a média. A temperatura do liquidus de acordo com o conteúdo de Zr e SiO2 oscilou entre 847 e 893°C, e a de cristalização, calculada pelo par anfibólio-plagioclásio, entre 581 e 785°C. Exibem idades-modelo TDM = 2,35 a 2,18 e εNd (580 Ma) = -18,32 a -17,03. A idade U-Pb (LA-MC-ICP-MS U-Th-Pb em zircão) indica cristalização ao redor de 581 ± 2 Ma. A relação entre a idade de cristalização (~ 580 Ma), as características químicas de granito tipo-A, idades-modelo Sm-Nd maiores que 2,1 Ga e a associação com regime tectônico transcorrente contrastam com outros granitos similares, porém ligeiramente mais novos (~ 570 Ma), que ocorrem nos Domínios Central, Rio Grande do Norte e no leste da Nigéria. Isso sugere que a transição do regime compressional para direcional/componente extensional precedeu no caso deste corpo evidenciando o caráter episódico e diacrônico da Orogênese Brasiliana. ­Conclui-se que o Pluton Bravo constitui um bom exemplo de magmatismo pós-colisional transalcalino no Domínio Central, que, com outros exemplos no Domínio Rio Grande do Norte e no leste da Nigéria, sugere um afinamento convectivo da litosfera subcontinental entre 580 e 570 Ma durante a consolidação do Supercontinente Gondwana.The Bravo Pluton (State of Paraíba) is an ellipsoidal stock formed by porphyritic monzo/syenogranites, dioritic enclaves and their hybrid products. The granitic body is intruded in paleoproterozoic gneiss-migmatitic rocks of the Central Domain of the Borborema Province. The monzo/syenogranites are metaluminous to slightly peraluminous and exhibit high K2O/Na2O > 1.5 and FeOt/(FeOt + MgO) > 0.86. The diorites exhibit high contents of Zr (> 1,134 ppm), TiO2 ~ 1.6% and Nb > (49 ppm). (La/Yb)N is in between 14 and 19.4 and (Eu/Eu*)Nbetween 0.31 to 0.37. In the spiderdiagram, the data are moderately fractionated with peaks in La, Zr and strong negative anomalies in P, Ti and less in Sr. They plot in the field of post-tectonic/intraplate granites in the tectonic discriminant diagram, with some scattering. The estimated pressure (4.4 to 6.0 kbar) based on Alt content in amphibole suggest a range from the middle to the upper crust for the emplacement of the Bravo Pluton. The liquidus temperature according to Zr and SiO2 contents range from 847 to 893°C and for the crystallization, calculated by amphibole-plagioclase pairs range from 589-867°C. They show TDM model ages ranging from 2.35 to 2.18 and εNd(580 Ma) = -18.32 to -17.03. A crystallization age of 581 ± 2 Ma was obtained for the granite from LA-MC-ICP-MS U-Th-Pb method in zircon. The relationship between the crystallization age (~ 580 Ma), A-type geochemical characteristics of the granitoids, Nd model-ages greater than 2.1 Ga and association with the strike-slip regime contrasts with other similar granitoids, furthermore, slight younger in age (~ 570 Ma), which occur in Central, Rio Grande do Norte Domains and in eastern Nigeria. In this sense, the transition of the compressional to the directional regime (with an extensional component) has occurred just before in the case of this body showing an episodic and diachronic character of the Brazilian ­orogeny. We conclude that Bravo Pluton constitutes a good example of trans-alkaline post-collisional magmatism within Central Domain which together with other examples from Rio Grande do Norte Domain and in eastern Nigeria suggest a convective thinning of subcontinental lithosphere between ­580-570 Ma during amalgamation of Gondwana Supercontinent

Geocronologia e aspectos estruturais e petrológicos do Pluton Bravo, Domínio Central da Província Borborema, Nordeste do Brasil: um granito transalcalino precoce no estágio pós-colisional da Orogênese Brasiliana

RESUMO: O Pluton Bravo (no Estado da Paraíba) constitui um stock elipsoidal formado por monzo/sienogranitos porfiríticos, enclaves dioritos e zonas híbridas. Está intrudido em gnaisses migmatíticos paleoproterozoicos do Domínio Central da Província Borborema. Os sienogranitos são metaluminosos a levemente peraluminosos, e exibem altas razões de K2O/Na2O > 1,5 e FeOt/(FeOt + MgO) > 0,86. Os dioritos possuem alto conteúdo de Zr (> 1.134 ppm), TiO2 ~ 1,6% e Nb > (49 ppm). As razões (LaN/YbN)N estão entre 14 e 19,4, e (Eu/Eu*)N, entre 0,31 e 0,37. As rochas do Pluton Bravo são moderadamente fracionadas com picos em La, Zr e forte depressão em P, Ti e menor em Sr. Os dados plotam no campo discriminante de granitos pós-tectônicos/intraplaca. As estimativas de pressão (4,4 a 6,0 Kbar) baseadas no conteúdo de Alt em anfibólio sugerem posicionamento do pluton na crosta superior a média. A temperatura do liquidus de acordo com o conteúdo de Zr e SiO2 oscilou entre 847 e 893°C, e a de cristalização, calculada pelo par anfibólio-plagioclásio, entre 581 e 785°C. Exibem idades-modelo TDM = 2,35 a 2,18 e εNd (580 Ma) = -18,32 a -17,03. A idade U-Pb (LA-MC-ICP-MS U-Th-Pb em zircão) indica cristalização ao redor de 581 ± 2 Ma. A relação entre a idade de cristalização (~ 580 Ma), as características químicas de granito tipo-A, idades-modelo Sm-Nd maiores que 2,1 Ga e a associação com regime tectônico transcorrente contrastam com outros granitos similares, porém ligeiramente mais novos (~ 570 Ma), que ocorrem nos Domínios Central, Rio Grande do Norte e no leste da Nigéria. Isso sugere que a transição do regime compressional para direcional/componente extensional precedeu no caso deste corpo evidenciando o caráter episódico e diacrônico da Orogênese Brasiliana. Conclui-se que o Pluton Bravo constitui um bom exemplo de magmatismo pós-colisional transalcalino no Domínio Central, que, com outros exemplos no Domínio Rio Grande do Norte e no leste da Nigéria, sugere um afinamento convectivo da litosfera subcontinental entre 580 e 570 Ma durante a consolidação do Supercontinente Gondwana