Geologia e petrogênese de corpos máficos-ultramáficos da faixa Brasília Sul, borda sul do Cráton São Francisco - MG.

Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.No sul de Minas Gerais, porção meridional do orógeno Tocantins, ocorrem variedades de (meta)mafitos-ultramafitos em meio a metassedimentos neoproterozóicos, plataformais a oceânicos. Este trabalho aborda as associações do Complexo Petúnia, sul do Complexo Campos Gerais, e da região de Andrelândia. As do Complexo Petúnia são variedades metamórficas de dunito, olivina (ol) ortopiroxenito pegmatóide, cromitito, hornblendito, gabros, e basaltos (granada anfibolitos). Os ol ortopiroxenitos constituem-se de ortopiroxênio (En87-93) pegmatóide que envolve cúmulus de Crespinélio e ol (Fo84-91), bandados cripticamente, e compõem variedades de xistos e felses de antofilita, clorita (cht), carbonato (car), talco e magnetita (mag). O cromitito é laminado, com cromita fina, ortocumulática (assinatura estratiforme) e cht pseudomórfica intercúmulus. Os metagabros formam tipos coronítico e cataclasado. O primeiro exibe trama sub-ofítica com augita, labradoritabytownita(by) e ilmenita (il), com ol reliquiar compondo reações incompletas com plagioclásio (pl) e il, com coronas múltiplas de serpentina (opx) e anfibólio monoclínico (cam), Fe-tschermakita (tsch) e gedrita. O metagabro cataclasado (diopsídio, albita-oligoclásio e Mg-hornblenda-actinolita) apresenta textura de substituição, granonematoblástica e pseudotaquilito. Os granada anfibolitos (pargasitahornblenda, oligoclásio-andesina, titanita e granada almandínica), nematoblásticos a miloníticos, tem assinaturas variando de basaltos MORB´s aos de arco vulcânico, sugestivos de magmas transicionais, manto fértil e zonas de supra-subducção. Análises termobarométricas (calibrações de Al em anfibólio) forneceram valores de 7,5-9,0 Kbares, e pares de hornblenda (hbl)-pl forneceram valores entre 635- 675°C e 7,5-8,9 Kbares. Dados de concórdia U-Pb (zircão, SHRIMP) do metagabro forneceram idade de cristalização em 2.963±6 Ma. Os baixos valores de EGP nos (meta)ultramafitos e altos no metagabro coronítico (~15ppb de Pt+Pd), e cromititos (ca. 1ppm) aventam a possibilidade de um magma rico em EGP, provavelmente concentrados em horizontes específicos (reefs) com a possivel influência de processos concentradores/dispersores metamórfico/hidrotermais. Na região de Andrelândia, corpos anfibolíticos, em meio às unidades metassedimentares das nappes Andrelândia, Liberdade, Pouso Alto e Lima Duarte, compõe-se de basaltos MORB´s aos de arcos de ilhas. Isto sugere ambientes oceânicos cronocorrelatos associados a zonas de supra-subducção. Idades concórdia U-Pb (zircão, SHRIMP) forneceram valores de cristalização riacianas, ca. 2,15 Ga, com intercepto inferior em torno de 600 Ma. Foram determinadas condições termobarométricas desarmônicas entre as variedades, com valores entre 5,5-8,3Kbares e 550-930°C para anfibolitos em meio a metassedimentos da Nappe Liberdade, 7,5-8,1 Kbares e 700°C, da Andrelândia e, 8,3-8,9 Kbares e 780-810°C, e da Lima Duarte. Um litotipo ultramelanocrático, cálcico, de composição ultrabásica, ocorre associado a metaultramafitos na base da klippe Carvalhos. Apresenta textura granoblástica (gnáissica) com granada (grd), clinopiroxênio (cpx), hbl e epidoto (ep), com simplectitas retrógradas de cpx (dipsídio)/hbl e pl ao redor de grd, com espinélio (spl), il, magnetita e car, e, provavelmente constitua uma variedade metarrodingítica. O cpx granoblástico apresenta composição acima do campo do dipsídio e alto conteúdo de Alvi, e diopsídica em grãos simplectíticos ao redor de grd (Alm28- 33Gro35-42Py24-31). O cam é tsch em grano/poiquiloblastos e hbl-tsch em grãos lamelares (simplectíticos). O ep apresenta conteúdo de Al2O3 expressivo (~28,00%), com o pl em campo de anortita pura e caráter secundário (retrógrado). O spl, essencialmente secundário, tem composição sensu stricto e Mg/Fe+2= 1. A paragênese grd+ cpx± hbl± ep, com pl secundário, simplectítico com Ca-cpx, é sugestiva de rochas submetidas a fácies eclogito. Foram estimadas condições acima de 20Kbares a partir da formação de grd em rochas metaultramáficas, com condições entre 1.350- 1.500°C, determinadas experimentalmente para a transição spl-grd, em estado subsolidus, em sistema CMAS. Pares de grd-cpx, grd-hbl fornecem valores entre 970-1.000°C e 560-760°C, respectivamente. Calibrações clássicas de Al em anfibólio forneceram condições entre 10,5-11,5 Kbares para variedades granoblásticas, e de 8,1-8,4 Kbares para lamelares. Diferenças químicas entre as metaultramáficas (e o metarrodingito) da base da klippe Carvalhos, e os anfibolitos associados, indicam que essas associações não são derivadas de uma fonte magmática comum, com os metaultramafitos e o metarrodingito, possivelmente correlacionados aos metabasaltos retroeclogíticos de idades criogenianas ou ectasianas/calimianas da região, e relacionados a peridotitos orogênicos de alta a ultraalta pressão (HP/UHP), e a seções crustais de ofiolitos meso- a neoproterozóicos desmembrados e extirpados durante a exumação do prisma acrescionário da Nappe Pouso Alto. Os anfibolitos, por sua vez, são relacionados à infraestrutura riaciana (Complexo Mantiqueira), da orogenia neoproterozóica.In the south-west segment of the Neoproterozoic Brasília Belt (Minas Gerais State), distinct oceanic mafic-ultramafic rocks tectonicaly associated mainly with plataformal metassedimentary deposits. The present study is focused on these associations ascribed to the Campos Gerais, Petúnia and Andrelândia complexes. We use SHRIMP U-Pb zircon ages to constrain the crystallization ages of these ocean floor remnants which were, so far, interpreted as ophiolitc mélanges of Neoproterozoic age. The new geochronological data significantly changed previous interpretations on the age of these association. Whereas the Petúnia Gabbro provided a cristalization age of 2963±6 Ma, four amphibolite/metabasaltic rocks furnished Rhyacian crystallization ages near ca. 2150 Ma and metamorphic overprinting ages at ca. 600 Ma. As far as the petrologic and geotectonic signatures are referred these Archean and Rhyacian rocks were also very distinct. Within the Mesoarchean Petúnia Complex, we characterized several metamorphic varieties of dunites, pegmatoids olivineorthopyroxenites, cromitites, hornblendites, gabbros, as well as garnet-amphibolites (metabasalts). The olivine-orthopyroxenites (En87-93) are characterized by pegmatoid poiquiloblastic textures involving banded cumulatic Cr-spinel and olivine (Fo84-91), together with antophyllite, chlorite, carbonate, talc and magnetite schists and felses. The chromitite is laminated by alternance of fine grained orthocumulatic chromite (stratiform signature) and intercumulus pseudomorphic chlorite. The metaggabros include coronitic and catacalstic varieties. The former, presents sub-ophitic fabric with augite, labradorite-bytowinite and ilmenite (il), with reliquiar olivine (ol) resulting from incomplete reaction with plagioclase (pl) and which form multiply coronas of serpentine, opx and monoclinic amphibole (cam), Fe-tschermakite and gedrite. The cataclastic metagabbro (diopside, albite-oligoclase and MG -hornblende-actinolite) presents substitution and granoblastic textures as well as pseudotachylite. The Gt-amphiblites (pargasite-hornblende, oligoclase andesine, titanite and almandine garnet) present nematoblasitic and mylonitic textures, with E-MORB to arc-related transitional chemical signatures characteristics of fertile mantle from supra-subduction orogenic zones. Additionally, the strong negative Ce anomalies indicate interaction with the circulating oceanic floor sea water. The thermobarometric analyses (Al calibration in amphibole) furnished 7,5-9,0 Kbars values whereas the hornblende (hbl)-pl provided values between 635-675°C e 7,5-8,9 Kbar. The low EGP contents obtained from the meta-ultramafic rocks, contrasting with the high values from the coronitic metagabbro (~15ppb de Pt+Pd) and the chromitites (ca. 1ppm), suggest an original concentration of the EGP in specific horizons (reefs). Outside the plutonic Petúnia Complex, in the Andrelândia town region, several amphibolitic bodies, tectonically interleaved within paragneissic successions from Andrelândia, Liberdade, Lima Duarte and Pouso Alto nappes, corresponding to ocean floor (N-MORB) and island-arc (E-MORB) type metabasaltic remnants, suggesting distinct oceanic settings associated to supra-subduction zones. The operating P and T conditions on the metamorphic paragenesis of the amphibolites interleaved with the paragneisses, showed distinct thermobarometric condition operating within the distinct nappes: 5,5-8,3Kbar and 550-930°C (Liberdade Nappe); 7,5-8,1 Kbar e 700°C (Andelândia Nappe) and 8,3-8,9 Kbar e 780-810°C (Lima Duarte Nappe). In the basal section of the Carvalho klippe (Poso Alto Nappe) was recognized an ultramelonocratic, ultrabasic, granoblastic rock, with a Ca-rich exotic paragenesis composed by garnet (grt), clinopyroxene (cpx), hornblende (hbl), epidote (ep) with retrograde symplectites of cpx-hbl and pl surrounding grt and with spinel (sp), il, mgt and carbonate interpreted as a metarodingite variety. Under the microprobe analyses the granoblastitic cpx shows composition above the diopside field and high Alvi, whereas the vermiform symplectites surrounding the grt (Alm28-33Gro35-42Py24-31) present diopsidic composition. The cam is tschermakitic in composition with granoblastic and poiquiloblastic textures and the tschermakitic hornblende occurs as lamellar symplectites. The epidote has high Al2O3 contents (~28.00%). The plagioclase plots in the anorthite field and has a secondary character (retrograde symplectite). The spl, sensu stricto is chemically heterogeneous with Mg/Fe+2= 1,75, typically secondary (retrograde). The paragenesis grt+ cpx± hbl± ep, with secondaqry pl symplectite symplectitic, with Ca-cpx, indicative of recrystallization under eclogitic facies conditions. The crystallization of grt in metaultramafic rocks indicates conditions of P above 20 kbars and T between 1.350-1.500°C according to experimental determinations for the sub solidus spl-grd transition in the CMAS system. Grd-cpx and grd-hbl furnishes T values from 970-1.000°C to 560-760°C, respectively. Classic calibrations of Al in amphibole indicates P conditions of 10,5-11,5 Kbars for granoblastic varieties and of 8,1-8,4 Kbars for lamellar varieties. Chemical differences between the metaultramafites (and the metarodingite) from the basal section of the Carvalhos Klippe and the associated amphibolites indicate that these associations are not derived from a common magmatic source, as the former (metaultramafites and the metarodingite) possibly are related to the Ectasian/Calymmian retroeclogitic metabasalts. They are also related to (HP/UHP) orogenic peridotites and to crustal sections of Meso to Neoproterozoic ophiolites dismembered and uprooted during the exhumation of the accretionary prim from the Pouso Alto Nappe. The amphibolites, in turn, are related to the Riacyan infrastructure (Mantiqueira Complex) of the Neoproterozoic orogeny

Petrographic and petrologic features of a high-grade calcium-silicate gneiss (metarodingite?) at the base of Carvalhos Klippe, Brasília Belt, Southern border of the São Francisco Craton, Minas Gerais State.

Na região Sul do Estado de Minas Gerais, na borda meridional do Orógeno neoproterozóico Tocantins, sul do Cráton São Francisco, ocorrem diversos corpos ultramáficos em meio a metassedimentos oceânicos, turbíditicos e pelágicos a hemipelágicos, metamorfisados em médio a alto grau e posicionados ao longo de falhas de empurrão profundas, associadas a granulitos, retroeclogitos e lentes do embasamento. Dentre estes ultramafitos, de origem controversa e possível natureza ofiolítica, destacam-se os ultramafitos do Morro do Corisco e da Fazenda da Roseta, na região da Liberdade. O ultramafito Fazenda da Roseta é constituído por uma associação de metaespinélio harzburgito, metawebsterito, carbonato serpentinito, metabronzitito pegmatoide e litotipos exóticos gnáissicos, de caráter ultramelanocrático e elevada densidade, que foram objeto do estudo. Essas rochas são caracterizadas por uma variedade textural predominantemente representada por três domínios: granoblástico, simplectítico e poiquiloblástico; constituídos pelas mais variadas proporções modais de clinopiroxênio, granada, hornblenda, plagioclásio, magnetita, ilmenita, espinélio, epídoto, com carbonato e mica branca subordinados, e apatita, como fase acessória. Essas rochas exibem forte enriquecimento em CaO e empobrecimento em Na2O e SiO2, incomuns, quando comparadas com rochas metamáficas e metaultramáficas da região. Em diagramas discriminantes, posicionam-se, nos campos de basaltos toleíticos oceânicos, N-MORB, aos de basaltos de arcos de ilhas (IAT). Os padrões geoquímicos são côncavos para os large-ion lithophile elements (LILE) e sub-horizontalizados para os high-field strength elements (HFES) e ETR pesados (ETRP), em relação à abundância desses elementos em composições de basaltos N-MORB. Quando analisadas em conjunto com as rochas metaultramáficas da região, observam-se possíveis relações parentais com os metawebsterito, meta-harzburgito e metabronzitito, que exibem padrões similares de LILE, com anomalia negativa de Rb, e padrões semelhantes de ETR, com padrões enriquecidos em relação ao condrito e uma forte anomalia negativa de Ce. A partir das considerações litotexturais e geoquímicas, o caráter alóctone dos ultramafitos, retroeclogitos, falhas de empurrão profundas associados e proximidade com serpentinitos, sugere-se que essas rochas foram submetidas a um metassomatismo cálcico primário (rodingitização) e são atribuídas a possíveis membros metarodingíticos, em provável ambiente oceânico, em episódio anterior aos processos de subducção e colisão no cenário de fechamento do Oceano Brasilíades, no panorama de estruturação da Orogênese Brasiliana.In the southern region of Minas Gerais State, in the southern border of the Neoproterozoic Tocantins Orogen, at São Francisco Craton south, several ultramafic bodies occur among oceanic metassediments, turbiditic and pelagic to hemipelagic, in medium to high-grade metamorphism and positioned along deep thrust faults associated with granulites, retroeclogites, and basement slivers. Among these ultramafic rocks of controversial origin and with a probable ophiolitic nature, the most important are the Morro do Corisco and Fazenda da Roseta, in the Liberdade region. The Fazenda da Roseta ultramafic body is made up by an association of meta-spinel harzburgite, meta-websterite, serpentinite carbonate, pegmatitic metabronzitite, and a garnet clinopyroxenite with a gneissic fabric, a possible meta-rodingite. This lithotype shows high density, ultramelanocratic character, banded granoblastic gneissic texture, which is constituted by mineral associations with varied proportions of garnet, clinopyroxene, epidote, and hornblende as the association of metamorphic peak, and plagioclase, epidote, ilmenite, magnetite, carbonate, which forms incomplete simplectitic reactions around garnet, among hornblende, with apatite and carbonate, the accessory minerals. Chemically, these rocks show a characteristic enrichment in CaO and major Na2O and SiO2 depletion when is compared with meta-mafic and meta-ultramafic rocks of the region. These rocks are positioned on the fields of meta-mafic rocks related to N-MORB and IAT. It has curved upward patterns for large-ion lithophile elements (LILE) and flat patterns for HFES and heavy rare earth elements (HREE), when compared with the abundance of these elements in N-MORB basaltic compositions. When this rock is analyzed together with the meta-ultramafic rocks of the region, it is possible to observe possible parental relations with meta-websterite, meta-harzburgite and meta-bronzitite, which show similar patterns of LILE, with negative Rb anomaly, and similar REE patterns, with enriched patterns related to chondrite and a Ce strong negative anomaly. From litho-textural and geochemical considerations together with the aloctone character of the associated ultramafics, retroeclogites and deep thrust faults, it is suggested that this (meta) ultramafic rock is a register of a calcium metassomatism (formation of rodingite), a probable meta-rodingite, in a probable oceanic environment, in a former episode to the process of subduction and collision, attributed to the closing of the Brasilíades Ocean, in a scenario of the Brazilian Orogen formation, synchronous to the formation of structural nappes

Seafloor and high grade metamorphism in neoproterozoic ophiolitics meta-peridotites, Southern Brasilia fold belt, Minas Gerais.

Na região Sul do Estado de Minas Gerais, entre as cidades de São Vicente de Minas, Andrelândia e Liberdade, na borda meridional do Cráton São Francisco, porção sul da Faixa Brasília, de idade neoproterozóica, são identificados vários corpos ultramáficos em meio a metassedimentos oceânicos, turbíditicos e pelágicos a hemipelágicos, metamorfisados em médio a alto grau e posicionados ao longo de falhas de empurrão profundas associadas a granulitos, retroeclogitos e lentes do embasamento. Dentre destes ultramafitos, de origem controversa e possível natureza ofiolítica, destacam-se os ultramafitos do Morro do Corisco e da Fazenda da Roseta, na região de Liberdade. Estes corpos correspondem a meta-harzburgito cumulático serpentinizado, que apresenta texturas de serpentinização primária (fundo oceânico?) Diagramas litogeoquímicos, discriminantes de ambientes tectônicos, posicionam estes meta-peridotitos em campos específicos de peridotitos ofiolíticos, orogênicos ou abissais. Os dados das análises de elementos menores e traços, quando comparados a valores do manto primitivo, apresentam um enriquecimento em elementos litófilos, e valores próximos aos do manto para os elementos siderófilos, similar a rochas ultramáficas de origem oceânica, submetidas a processos de serpentinização e/ou metamorfismo regional.. Os registros petrológico-estruturais evidenciaram uma evolução em, essencialmente, 4 episódios metamórfico-deformacionais que são: 1) um episódio inicial relacionado às condições de formação das rochas primárias ultramáficas cumuláticas, em provável ambiente crustal-subcrustal oceânico; 2) processos primários de metamorfismo e/ou hidrotermalismo (fundo oceânico?), atingindo a fácies anfibolito; 3) um metamorfismo progressivo relacionado, possivelmente, a exumação destes corpos, atingindo condições de fácies granulito de alta pressão, provavelmente relacionada aos processos de subducção e obducção, , 4) um retrometamorfismo final que atingiu fácies xisto verde.In the southern region of the Minas Gerais State, Brazil, among São Vicente de Minas, Andrelândia e Liberdade, in the southern border of the São Francisco Craton, southern portion of the neoproterozoic Brasília fold-thrust Belt, there are several ultramafic bodies among oceanic, turbiditic and pelagic to hemipelagic metasediments, with high to medium grade metamorphism, positioned along deep thrust faults associated to granulites, eclogites, retroeclogites and basement slivers. These ultramafic rocks, of controversial and probable ophiolitic origin we denote the ultramafic rocks of Morro do Corisco and Fazenda da Roseta, both in the Liberdade City. These ultramafics correspond to serpentinized cumulatic meta-harzburgite which presents primary serpentinization textures (ocean floor?), Lithogeochemical diagrams, for discrimination of tectonic environments, positioned these meta-peridotites in the specific fields of ophiolitic, orogenic and/or abyssal peridotites. Analytical data for minor and trace elements when compared to primitive mantle values show an enrichment in lithophile elements, and values close to those of the mantle for siderophile elements, similar to those rocks of oceanic origin, submitted to serpentinization process and/ regional metamorphism.Structural and petrologic data show an evolution essentially in 4 episodes which are: 1) an earlier episode related to formational of primary ultramafic cumulatic rocks, in a probable crustal-subcrustal oceanic environment 2) primary process of ocean floor metamorphism and/or hydrothermalism which reach amphibolite facies (ocean floor spreading process?); 3) a progressive metamorphism related probably to exumation of these bodies, which reaches granulite facies conditions and it is probably related to early subduction and later obduction processat last, 4) a final retrometamorphism which reached greenschist facies

Synthesis about ophiolites : evolution of concepts.

Ofiolitos são fragmentos de antigas litosferas oceânicas formados em margens de placa construtivas ou divergentes transformantes. Por meio de extensos falhamentos de empurrão, esses corpos ou parte deles são colocados na crosta continental, dentro de pacotes de rochas dos cinturões orogênicos, em estado sólido, mas podendo estar, ainda, relativamente quentes. Os possíveis ambientes produtores de litosfera oceânica incluem cadeias meso-oceânicas, bacias relacionadas a arcos-de-ilhas juvenis e bacias de retroarco. Ofiolitos de idade fanerozoica são abundantes em cinturões orogênicos ao re¬dor do mundo, enquanto que os remanescentes oceânicos do Pré-Cambriano são pouco comuns e encontram-se distribuídos, principalmente, na Finlândia, Canadá, Marrocos, Arábia Saudita, Egito, Rússia, Brasil e China. Diversos registros de remanescentes oce¬ânicos pré-cambrianos de diferentes idades foram reconhecidos no Brasil. A maioria desses corpos situa-se nas faixas orogênicas brasilianas e registra o consumo dos oce¬anos neoproterozóicos. A partir do que foi exposto, esse trabalho procura sintetizar as principais informações acerca de sequências ofiolíticas, trazendo uma breve revisão de conceitos e classificações ao longo dos quase 200 anos de utilização desse termo.Ophiolites are fragments of the ancient oceanic lithosphere formed at constructive plate margins or transforming divergent plates. Through extensive thrust faults, these bodies or part of them are emplaced into the continental crust, inside rock piles of orogenic belts, in solid state, but these bodies can be relatively warm. The possible environments which produce oceanic lithosphere include meso-oceanic ranges, basins related to juvenile island arcs and retro-arc basins. Ophiolites of the Phanerozoic age are abundant in orogenic belts around the world whilst Precambrian oceanic remnants are less common and are distributed mainly in Finland, Canada, Morocco, Saudi Arabia, Egypt, Russia, Brazil and China. Several registers of Precambrian oceanic remnants of different ages were recognized in Brazil. Most of these bodies are situated in Brazilian orogenic belts and they register the consumption of the Neoproterozoic oceans. This paper aims to synthetize the main information about ophiolitic sequences, bringing a brief review of concepts and classifications along the 200-year use of this term