Geoquímica do magmatismo Ediacarano Serra do Caramuru, NE da Província Borborema, RN, Brasil

Os stocks Serra do Caramuru e Tapuio (magmatismo Serra do Caramuru), localizados no extremo NE do Domínio Rio Piranhas-Seridó (RN), são representantes do plutonismo ediacarano a cambriano da Província Borborema. Análises químicas de rocha total (elementos maiores e traço, incluindo elementos terras raras) em amostras provenientes principalmente do stock Serra do Caramuru permitiram efetuar a caracterização geoquímica deste magmatismo. Foram identificadas as fácies diorítica, granítica porfirítica, granítica equigranular I e granítica equigranular II, além de diques e sheets graníticos. A fácies diorítica é leucocrática a melanocrática, rica em biotita e hornblenda. As fácies graníticas são hololeucocráticas a leucocráticas, com biotita e eventualmente hornblenda. A variação no conteúdo de óxidos e elementos traço sugere o fracionamento de zircão, apatita, titanita, clinopiroxênio (em dioritos), biotita, hornblenda, allanita, plagioclásio, microclina e granada (em diques tardios). O comportamento de Zr, La e Yb indica que dioritos não constituem o magma parental dos granitos. Por outro lado, as fácies graníticas parecem ser cogenéticas, apresentando trends de diferenciação e espectros de elementos terras raras (ETR) análogos [12,3≤(La/Yb)N≤190,8; Eu/Eu*=0,30-0,68]. O padrão de ETR de diques e sheets graníticos [6,96≤(La/Yb)N≤277,84; Eu/Eu*=0,18-0,58] sugere não cogeneticidade ao magmatismo Serra do Caramuru. A fácies diorítica é metaluminosa, shoshonítica, enquanto os granitos são metaluminosos a ligeiramente peraluminosos, cálcio-alcalinos de alto potássio. Diagramas envolvendo óxidos e elementos traço corroboram um ambiente pós-colisional. Os dados aportados permitem correlacionar o magmatismo Serra do Caramuru ao grupo de granitoides pós-colisionais, cálcio-alcalinos de alto potássio com eventuais associações shoshoníticas, do Domínio Rio Piranhas-Seridó.The Serra do Caramuru and Tapuio stocks (Serra do Caramuru magmatism), located on the northeasternmost part of Rio Piranhas-Seridó Domain (State of Rio Grande do Norte, NE Brazil), are representatives of the Ediacaran to Cambrian plutonism of the Borborema Province. Whole rock chemical analyses (major and trace elements including rare earth elements) of samples coming mainly from the Serra do Caramuru stock allowed the geochemical characterization of this magmatism. The following facies were identified: dioritic, porphyritic granitic, equigranular I granitic, equigranular II granitic, as well as granitic dykes and sheets. The dioritic facies is leucocratic to melanocratic, rich in biotite and hornblende. The granitic facies are hololeucocratic to leucocratic, and contain biotite and sporadically hornblende. Variations of oxide and trace element concentrations suggest fractionation of zircon, apatite, titanite, clinopyroxene (in diorites), biotite, hornblende, allanite, plagioclase, microcline and garnet (in late dykes). The behavior of Zr, La and Yb indicates that the dioritic magma does not constitute the parental magma for the granitic facies. On the other hand, the granitic facies seem to be cogenetic, displaying similar differentiation trends and Rare Earth Element (REE) spectra [12.3≤(La/Yb)N≤190.8; Eu/Eu*=0.30-0.68]. REE patterns [6.96≤(La/Yb)N≤277.84; Eu/Eu*=0.18-0.58] demonstrate that the granitic dykes and sheets are not cogenetically related to the Serra do Caramuru magmatism. The dioritic facies is metaluminous and shoshonitic, whereas the granitic facies are metaluminous to slightly peraluminous and high-potassium calc-alkaline. Diagrams involving oxides and trace elements corroborate a post-collisional environment. The results allow the correlation of the Serra do Caramuru magmatism with the post-collisional, high-potassium, calc-alkaline granites with some shoshonitic associations of the Rio Piranhas-Seridó Domain

GEOCHEMISTRY AND PETROGENESIS OF THE SERRA DA MACAMBIRA PLUTON, NEOPROTEROZOIC OF THE SERIDO BELT, BORBOREMA PROVINCE (NE BRAZIL)

O plúton Serra da Macambira intrude ortognaisses do Complexo Caicó e metassupracrustais do Grupo Seridó, no Domínio Rio Grande do Norte da Província Borborema, compreendendo enclaves intermediários (quartzo monzonitos e biotita tonalitos), monzogranitos porfiríticos, sienogranitos e monzogranitos equigranulares, diques tardios de granitos e pegmatitos. Os quartzo monzonitos contêm microclina, plagioclásio, biotita, hornblenda e pouco quartzo, enquanto os biotita tonalitos não apresentam hornblenda. Os granitos porfiríticos e equigranulares portam biotita e raramente hornblenda, mostram texturas mirmequítica e pertítica, além de plagioclásio zonado, que caracteriza a relevância da cristalização fracionada na sua evolução. Os diques graníticos são hololeucocráticos, com textura granofírica indicando condições de colocação hipabissais. Os granitos equigranular e porfirítico mostram características geoquímicas similares, sendo interpretados como produtos de diferenciação do mesmo magma. Esses granitos apresentam padrão de Elementos Terras Raras (ETR) com anomalia negativa de Eu, enriquecimento em ETR leves, razão (La/Yb)N entre 8,9 e 24,6 e YbN entre 8,2 e 45,4, variando de ligeiramente metaluminosos a ligeiramente peraluminosos e seguindo a trajetória cálcio-alcalina de alto-K. Modelos geoquímicos utilizando elementos maiores e traços sugerem que o magma foi formado a partir de 20-35% de fusão parcial da crosta continental inferior, deixando um resíduo composto por K-feldspato, plagioclásio, quartzo, hornblenda, ortopiroxênio, apatita, magnetita, ilmenita e zircão. A evolução magmática envolveu 20-25% de cristalização fracionada, gerando um cumulato de plagioclásio, K-feldspato, biotita, hornblenda, titanita, magnetita, apatita, zircão e alanita, formando as rochas que constituem o plúton. Diagramas discriminantes aliados a feições texturais e estruturais permitem posicioná-lo em contexto de geração e colocação tardi- a pós-tectônico, durante o colapso da orogênese Brasiliana.. The Serra da Macambira pluton intrudes Caicó Complex orthogneisses and metasediments of the Seridó Group of the Rio Grande do Norte Domain in the Borborema Province. The Serra da Macambira pluton comprises intermediate enclaves (quartzbearing monzonite and biotite-bearing tonalite), porphyritic monzogranite, equigranular syenogranite to monzogranite, and late granitic and pegmatitic dykes. The quartz-bearing monzonite has mainly Kfeldspar, plagioclase, biotite, hornblende, whereas in biotite-bearing tonalite hornblende is absent. Porphyritic and equigranular granites display mainly biotite and rare hornblende, myrmequite and pertitic textures, and zoned plagioclase indicating the relevance of fractional crystallization during magma evolution. Granitic dykes are hololeucocratic and granophyric demonstrating conditions of hypabissal crystallization. Equigranular and porphyritic granites have similar geochemical characteristics, which suggest they were formed from similar parental magmas. Such granitic rocks have Rare Earth Element (REE) patterns with negative Eu anomalies and light REE enrichment (normalized La/Yb from 8.9 to 24.6, and normalized Yb from 6.2 to 45.5). They are metaluminous to slightly peraluminous, following a classical high-K calc-alkaline path. Major and trace element contents suggest that the parental magma was generated by 20-35% partial melting of hydrated lower continental crust, leaving a restite of orthopyroxene, plagioclase, quartz, K-feldspar, hornblende, apatite, magnetite, ilmenite, and zircon. Such magma evolved through 20-25% of fractional crystallization, with a cumulate composed by plagioclase, K-feldspar, biotite, hornblende, titanite, magnetite, apatite, zircon and allanite. Discriminant diagrams and textural and structural characteristics may imply that the Serra da Macambira pluton is a late- to post-collisional intrusion formed during the collapse stage of the Neoproterozoic Brasiliano / Pan-African orogeny

Química mineral e condições de cristalização do plutão ediacarano Bom Jardim de Goiás, Província Tocantins, Centro Oeste do Brasil

Intrusões graníticas pós-colisionais relacionadas ao Ciclo Brasiliano são de ampla distribuição no Arco Magmático de Goiás, porção central da Província Tocantins, Brasil Central. O Plutão Bom Jardim de Goiás (PBJG) compõe o quadro desses corpos intrusivos de idade ediacarana, cujo embasamento é constituído por rochas metassupracrustais e ortognaisses do Arco Magmático Arenópolis. De acordo com descrições petrográficas, as rochas do PBJG são classificadas em tonalito, granodiorito e quartzo monzodiorito, com textura equigranular grossa a inequigranular (fina a média); localmente observam-se fenocristais de anfibólio e plagioclásio. Neste trabalho são apresentados dados de química mineral de anfibólio, plagioclásio, biotita e magnetita do PBJG, assim como os parâmetros intensivos de cristalização do plutão em questão. O anfibólio do PBJG é subédrico ou anédrico, com características químicas apontando para os anfibólios cálcicos edenita e Mg-hornblenda. O plagioclásio (andesina, An30-37) ocorre como grãos prismáticos ou ripiformes, geminados, com zonamento químico evidenciado por alterações acentuadas para sericita, epídoto e carbonatos no centro dos cristais. A biotita é marrom, lamelar, sendo parcialmente substituída por titanita, clorita e epídoto, correspondendo quimicamente a Mg-biotita. A magnetita é euédrica a subédrica, em seções quadradas ou alongadas, encontrando-se usualmente como inclusões em hornblenda, clinopiroxênio, biotita e titanita. O teor de AlT da hornblenda indica pressão de cristalização do PBJG entre 2,1 e 4,0 kbar. Esses valores são coerentes com a presença de andalusita nas rochas encaixantes. O geotermômetro anfibólio-plagioclásio mostra temperaturas de 692 a 791°C, relativamente mais baixas do que aquelas obtidas pelo geotermômetro de saturação de zircão em rocha total (794 – 813°C), interpretadas como mais próximas da temperatura de liquidus de magmas granodioríticos a tonalíticos. Post-collisional granite intrusions related to the Brasiliano cycle are widespread in the Goiás Magmatic Arc, central part of the Tocantins Province, Central Brazil. The Bom Jardim de Goiás pluton (PBJG) is one of these intrusions of Ediacaran age, which are intrusive into metasupracrustal rocks and orthogneisses of the Arenópolis Magmatic arc. According to petrographic descriptions, the PBJG rocks are classified as tonalite, granodiorite and quartz monzodiorite, with coarse-grained equigranular to fine- to medium-grained inequigranular texture. This paper presents mineral chemistry of amphibole, plagioclase, biotite and magnetite from the PBJG and an estimation of intensive parameters of crystallization. The amphibole of the PBJG is subhedral or anhedral, with chemical characteristics of the calcic-amphiboles edenite and Mg-hornblende. The plagioclase (andesine, An30-37) occurs as prismatic or lath-like grains, twinned on the albite law, with chemical zoning evidenced by alteration to sericite, epidote and carbonates toward the centre of the crystals. Biotite is brown, lamellar, and partially replaced by titanite, chlorite and epidote; it corresponds chemically to Mg-biotite. The magnetite is euhedral or anhedral, with quadratic or elongated sections and usually observed as inclusions within hornblende, clinopyroxene, biotite and titanite. The AlT content of hornblende indicates crystallization pressure of 2.1 to 4.0 kbar for the PBJG. These values are consistent with the presence of andalusite in the host rock. The amphibole-plagioclase geothermometer indicates temperatures between 692 and 791°C, that are relatively lower than those obtained from whole rock zircon saturation geothermometer (794 – 813°C), interpreted as closer to the liquidus temperature

Modelamento termal de uma auréola metamórfica em torno de uma intrusão básica hipabissal paleógena na Bacia Potiguar, Nordeste do Brasil

A Bacia Potiguar possui um volume considerável de rochas básicas alcalinas. Os efeitos térmicos associados a essas rochas em bacias sedimentares podem ocasionar um tipo peculiar de metamorfismo de contato, o pirometamorfismo, capaz de fundir parcialmente as rochas encaixantes e gerar novas rochas. Este trabalho reporta o efeito térmico dessas intrusões cenozoicas, conhecidas como Magmatismo Macau, em rochas cretáceas da Bacia Potiguar, com auxílio de dados de campo, petrografia e petrofísica. Para isso, foi simulado o arrefecimento térmico por meio de modelos matemáticos no entorno do plug São João, localizado a nordeste de Pedro Avelino (estado do Rio Grande do Norte, Nordeste do Brasil), correlacionando-o a mudanças mineralógicas identificadas nas rochas encaixantes. As modificações físicas e texturais mais expressivas na evolução de altas para baixas temperaturas são a fusão parcial e recristalização das rochas encaixantes, compactação e fraturamento hidráulico. O modelamento térmico indica que a auréola metamórfica pode atingir até 150 m do contato. Além disso, as associações minerais relacionadas ao metamorfismo de contato (cordierita, tridimita e espurrita, além de vidro) permitem estimar condições de temperaturas mínimas da ordem de 1.000 °C e pressões de 0,5 kbar. O modelamento térmico sugere que as mudanças mineralógicas e texturais foram efetivas com temperaturas a partir de 400 °C. O tempo de resfriamento estimado para o plug São João é de aproximadamente 10 mil anos. Tais dados são relevantes para entender o efeito do magmatismo na remobilização de hidrocarbonetos e sua influência nos sistemas petrolíferos da Bacia Potiguar. The Potiguar Basin encompasses a considerable volume of alkaline basic rocks. The thermal effects associated with the emplacement of igneous rocks on sedimentary sequences can cause a peculiar type of contact metamorphism, the pyrometamorphism, which produces partial melting of host rocks and generate new rocks. This paper discusses the thermal effects caused by Cenozoic intrusions, known as Macau Magmatism, over Cretaceous rocks of the Potiguar Basin by means of field, petrographic and petrophysical data. Using mathematical models, the thermal cooling was simulated in the proximity of the São João plug, northeastern of Pedro Avelino village (state of Rio Grande do Norte, NE, Brazil). The results were correlated with mineralogical changes in the surrounding rocks. The most significant physical and textural changes from high to low temperatures are partial melting and recrystallization, compression and hydraulic fracturing. The thermal modeling indicates that the metamorphic aureole can reach up to 150 m from the contact. In addition, mineral assemblages related to contact metamorphism (cordierite, tridymite, spurrite, besides glass) allow to estimate minimum temperature conditions of the order of 1,000 °C and pressure of 0.5 kbar. Thermal modeling suggests that mineralogical and textural changes were effective for temperatures above 400 °C. The estimate for the São João plug cooling time is about 10,000 years. These data are relevant in order to understand the effect of magmatism on the remobilization of hydrocarbons and its influence on the Potiguar Basin petroliferous systems

Emplacement mechanism and thermal aureole provoked by the Ediacaran Catingueira pluton, Borborema Province, NE Brazil

O plúton Catingueira, com área de aproximadamente 12 km2, é um granito peralcalino Ediacarano situado entre o Terreno Piancó-Alto Brígida e a Zona de Cisalhamento Patos, Província Borborema (NE Brasil). A intrusão formou uma auréola metamórfica em rochas metapelíticas da Formação Santana dos Garrotes. O presente trabalho trata da caracterização desse efeito termal, usando relações de campo, petrografia, química mineral e propriedades petrofísicas (condutividade térmica, calor específico, difusividade térmica e densidade). Utilizando-se o geotermômetro de zircônio em rochas peralcalinas, calculou-se o valor médio de 760 ± 18ºC para a temperatura inicial do magma. A colocação do plúton é marcada por: verticalização de estruturas de baixo ângulo da encaixante metassedimentar, as quais adquirem direção próxima de E-W, concordante com milonitos da Zona de Cisalhamento Patos; metamorfismo de alta temperatura (450–610ºC) e baixa pressão (3 kbar) cujo efeito é sentido a até 2,5 km do contato, com desenvolvimento da associação biotita ± granada ± estaurolita ± cordierita± sillimanita (+ clorita + muscovita). A modelagem numérica do regime térmico provocado pela intrusão foi feita por meio do software HEAT3D. As simulações foram calculadas a partir de duas formas geométricas, um cilindro vertical e um paralelepípedo horizontal, usando gradientes geotérmicos variando de 30 a 50ºC/km. Para atingir o equilíbrio térmico, foram calculados tempos de resfriamento de 781, 1.032 e 1.127 mil anos. O gradiente que permitiu atingir o melhor ajuste para o modelo foi de 50ºC/km, resultando 1.127 mil anos. Os resultados aqui obtidos em termos de dimensão, forma, profundidade e associações metamórficas são comparáveis a exemplos de outros corpos plutônicos descritos na Província Borborema.The Catingueira pluton, with an approximate area of 12 km2, is an Ediacaran peralkaline granite located between the Piancó-Alto Brígida Terrane and the Patos Shear Zone, Borborema Province (NE Brazil). The granite’s intrusion formed a metamorphic aureole over the host metapelitic rocks of the Santana dos Garrotes Formation. The present paper deals with the characterization of this thermal effect by using field relationships, petrography, mineral chemistry and petrophysical properties (thermal conductivity, specific heat, thermal diffusivity and density). An average value of 760 ± 18ºC was calculated for the peralkaline magma’s initial temperature using the zirconium geothermometer. The pluton emplacement provides two regional effects: verticalization of previous low angle structures of the host metapelites, which acquired an E-W direction parallelingthe mylonites of the Patos shear zone; high temperature (450–610ºC) and low pressure (3 kbar) metamorphism up to 2.5 km away from the pluton contact, and development of an assemblage including biotite ± garnet ± staurolite ± cordierite ± sillimanite (+ chlorite, + muscovite). Numerical modelling of the thermal regime was calculated considering two geometric shapes: a vertical cylinder and a horizontal parallelepiped, and on geothermal gradients varying from 30 to 50ºC/km. To achieve thermal equilibrium, cooling times of 781, 1,032 and 1,127 thousand years were calculated. The best fit was obtained for a geothermal gradient of 50ºC/km and a cooling time of 1,127 thousand years. The results obtained here in terms of dimension, shape, depth, and metamorphic assemblages are comparable to other examples of plutonic bodies described in the Borborema Province

Pirometamorphism in cretaceous carbonates from the Jandaíra Formation, Potiguar Basin, Northeastern Brazil

Este trabalho enfoca o efeito termal provocado por intrusões básicas hipabissais encaixadas em rochas carbonáticas cretáceas da Formação Jandaíra, Bacia Potiguar emersa, NE do Brasil. Com tal objetivo, foram usados dados de campo, microscópicos, difração de raios X, microssonda eletrônica e litogeoquímica de rocha total dos calcários. Os calcários preservados, situados nas proximidades da área de estudo, são constituídos de grãos carbonáticos, matrizes, cimentos, poros, e, mineralogicamente, contêm calcita, ankerita, dolomita, pequena quantidade de argilas (montmorilonita) e traços de quartzo, microclina, pirita e limonita. Nos calcários pirometamorfizados ocorre aumento da granulação, desaparecem os componentes fossilíferos e a porosidade é insignificante. A composição modal dos carbonatos sugere como protólitos calcários calcíferos a dolomíticos. Nos carbonatos recristalizados, podem ser formados os minerais lizardita e espinélio nas amostras pouco e moderadamente afetadas, e espinélio, espurrita e forsterita nas fortemente afetadas. Considerando o contexto geológico, a composição mineralógica e diagramas petrológicos da literatura, sugerem-se temperaturas e pressões máximas de 1050 a 1200ºC e 0,5 a 1,0 kbar, respectivamente. Além da importância petrológica na caracterização do pirometamorfismo, as conclusões desta pesquisa deixam em aberto a possibilidade de modificação no sistema petrolífero em reservatórios de hidrocarbonetos na Bacia Potiguar e demais bacias sedimentares brasileiras com rochas magmáticas associadasThis work focuses on the thermal effects caused by hypabyssal basic intrusions hosted in cretaceous carbonatic rocks of the Jandaíra Formation, onshore Potiguar Basin, Northeastern Brazil. For this purpose, we used data from field work, microscopic, X-ray diffraction, electron microprobe, and whole rock lithogeochemistry of carbonates. The preserved limestones, located nearby the studied area, have carbonates grains, matrices, cements, pores, and, mineralogically, they have calcite, ankerite, dolomite, minor amount of clays (montmorillonite), and traces of quartz, microcline, pyrite and limonite. Pyrometamorphosed limestones are coarser, the fossiliferous components disappear, and the porosity is irrelevant. The modal composition of carbonates suggests as protoliths calciferous to dolomitc carbonates. Lizardite and spinel minerals can be formed within recrystallized carbonates in little to moderate affected samples, and spinel, spurrite and forsterite in strongly affected samples. Considering the geological context, the mineralogical composition and petrological diagrams from the literature, maximum temperatures and pressures of 1050 to 1200ºC and 0.5 to 1.0 kbar, respectively, are suggested. Besides the petrological importance for the characterization of the pyrometamorphism, the conclusions of this research open the possibility of changing the petroliferous system of hydrocarbon reservoirs in the Potiguar Basin and other Brazilian sedimentary basins with associated magmatic rock

Geologia e petrogênese do “Greenstone Belt” identidade: implicações sobre a evolução geodinâmica do terreno granito - “Greenstone” de Rio Maria, SE do Pará

This thesis deals to the geology and petrogenesis of the Identidade greenstone belt, located between Xinguara and Rio Maria towns, SE of Pará state. The data of this area permitted the discussion of the tectonic evolution of the gravite greenstone terrain of the Rio Maria region in the context of the Província Mineral de Carajás, SE of the Amazonian craton. The greenstone studied compose a synformal belt in the WNW-ESE direction, corresponding to one metavolcanic pile, formed predominantly by ultramafic schists (UM), basalts (BAS) and gabbros (GB) at the base, and hypabyssal dacitic rocks (DAC - ca. 2.94 Ga, Pb/Pb) at the top. The whole was intruded by metaplutonic rocks of Mesoarchean ages, the older one being quartz diorites, followed successively by granodiorites, trondhjemites / tonalites and leucogranites. The gneissic basement (GN - outcroping toward north and recognized for having an older fabric Sn-1/D1), the greenstone and the metagranitoids were intruded by hypabyssal rhyolitic (ca. 1.60 Ga, Rb/Sr) and basic dykes at the end of the Paleoproterozoic. The greenstone presents igneous structures and textures still recognized, although obliterated near the contacts with the metagranitoids and shear zones. The ultramafics occur as tremolitites, tremolite - talc schists and talc schists; the amphibole is very elongated and thin, commonly in parallel arrays, interpreted as ghosts of spinifex textures. The basalts are massive or pillowed and frequently variolitic. They show different degrees of recrystallization, with some relicts of hyalophitic, pilotaxitic and traquitoid textures. Clinoamphibole (actinolitic hornblende), epidotes and plagioclase (albite - andesine) are the most abundant minerais. The gabbros may be massives to porphyritics (plagioclase phenocrysts), still with some relicts of subophitic and granophyric textures. The dacites are porphyritic, with phenocrysts of quartz and plagioclase (oligoclase), besides hornblende and mafic clots (biotite, chlorite, opaque minerais, epidotes, sphene, apatite) in the less evolved samples. Concerning the metagranitoids, the leucogranites and trondhjemites have chloritized biotite, whereas the granodiorites and some tonalites comprise biotite or biotite + hornblende (also in quartz diorites). The greenstone and the metagranitoids were affected by one event of heterogeneous, ductile deformation, that evolved to mylonitic zones. The structural framework of the area is marked by a planar fabric (Sn//Sm/D2) in the WNW-ESE to E-W direction, with moderate to strong dips in a divergent fan. E-W, WNW-ESE or NW-SE stretching lineations, meso and asymmetric S-C microstructures, mica and clinoamphibole fishes, and rotation of o and i porphyroclasts indicated one megastructure resulting from a binary system with NW-SE shortening direction. The actual geometry of the greenstone would be derived from a dextral transpression, with the greenstone forming a positive flower structure. The transpressional regime favored the grow of transtensional cites and subsequent emplacement of granitic plutons on the NW contact, and extensional crenulation cleavage (Sn+1/D2) on the SW of the greenstone. Strain measurements displayed a ca. 60% shortening, subhorizontal extension of ca. 60 to 500% parallel to the greenstone trend, and vertical extension of ca. 101 to 280%. The strain ellipsoid may be oblate to prolate, with changes in density and rotation of the axis of maximum stretching (X) toward the mylonitic zones. The inversion of the deformation permitted the reconstruction of the original shape of the greenstone, that would be also elongated WNW-ESE, but with lesser eccentricity than today. These data, together with the quartz petrofabric, suggested that the deformation has been accommodated by pure and simple shear mechanisms, the final framework resulting essentially from the later. The last event (D3) are represented by faults and fractures which also affected the felsic and basic dykes. The paragenesis of the main metamorphic event (Mn/M2) is represented by static recrystallization, which modified some textures and almost ali minerais within the greenstone. The minerais formed phases were bluish green amphibole (actinolitic hornblende), epidotes, sphene and quartz in BAS and GB; tremolite, talc and chlorite in UM. The metagranitoids show transformations of plagioclase (saussurite, fine white mica), amphibole (to biotite and/or sphene) and biotite (to chlorite). The coexistence of hornblende + plagioclase (An>17) and/or actinolitic hornblende + chlorite in metabasic rocks shows that this event was of low pressures and temperatures in the transitional field of the greenschist and amphibolite facies. This episode should reflect a regional crustal heating produced by the plutonism at the end of the Mesoarchean, that obliterated the previous associations of ocean floor metamorphism. Slightly coeval to subsequently, it occurred one event of extensive dynamic recrystallization (Mm/M2) in the greenschist facies, specially within shear zones and lithological contacts. In these places, there are evidences of fluid incoming (schistose blastomylonites and abundant quartz veins) and remobilization of chemical elements (Al, Fe, Ca, K, Na, Rb, Sr, Zr). Finally, under lower PT conditions, it occurred a less expressive event related to crenulation cleavages and forming chlorite, epidotes and quartz (Mn+1/M2). The M2 event, as well as the one detected only in GN (M1 under amphibolite facies), was of ductile nature and cleary distinguished from the last one (D3/M3). The later was placed at the end of the Paleoproterozoic, being of hydrothermal character and associated to high crustal structures. The progressive evolution of the M2 metamorphism with its thermal peak predating the deformation suggested a counterclockwise P-T-t path, corresponding to the metamorphic evolution of Phanerozoic marginal basins. Some chemical analysis of the metavolcanic rocks permitted the definition of magmatic series and a discussion of petrogenetical modeling. It was possible to recognize three geochemical series, that is, from the older to the younger, komatiitic (UM), tholeiitic (BAS and GB) and calc-alkaline (DAC). The first one corresponds to peridotitic komatiites with MgO>18 weight % (volatile-free basis), with an enrichment trend in Al, such as in Geluk and Munro, and less calcic than the Barberton one. The light rare earth element patterns are irregular with (La/Sm)N ratios between 0.42 and 4.2 and negative Eu anomalies. The heavy rare earth elements seem less affected by post-eruptive processes, being plate or slightly fractionated (1.0quartz>hornblende>K-feldspar, with subordinated amount of biotite, magnetite, sphene, allanite and zircon. The source of the dacitic magma would be a tholeiite metamorphosed to the garnet amphibolite facies and somewhat enriched in light rare earth elements. The geodynamical model proposed admit the existence of a gneissic basement prior to 2.96 Ga. Between 2.96 and 2.90 Ga, the interplay of high geothermal gradients and lithospheric extension was responsible for extensive rifting, forming marginal basin systems, where extruded the komatiitic and tholeiitic rocks. At 2.94(?)-2.90 Ga, the DAC were generated from partia' melting of oceanic crust in subduction zone settings, and evolved by low pressure fractional crystallization. The same mechanisms that generated the DAC are extended also to the calc-alkaline plutonism, this one being responsible for the structural inversion of the greenstone, crustal thickening and final shape of the granite - greenstone terrain (dextral transpression ca. 2.88-2.86 Ga). The region still suffered a late episode (end of Eoarchean, 2.69-2.50 Ga) of (re)heating, registered only in sorne mineral, without any evidente of deformation and/or metamorphism. Finally, it occurred the intrusion of felsic (1.60 Ga, Rb/r) and basic dykes at the end of the Paleoproterozoic. The correlation with the actual understanding of the Província Mineral de Carajás permitted envisage that the Rio Maria granite - greenstone terrain was then configured at the moment of implantation of the Itacaiúnas Supergroup (ca. 2.76 Ga) and alkaline granitic plutonism at the Serra dos Carajás. So the sinistrai transpression that inverted that supergroup would correspond to a newer event, very distinct as regards as the dextral transpression of the Rio Maria region.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFINEP - Financiadora de Estudos e ProjetosEste trabalho trata da geologia e petrogênese do "greenstone belt" Identidade, situado entre as cidades de Xinguara e Rio Maria, SE do Estado do Pará. Os dados obtidos permitiram discutir a evolução geodinâmica do terreno granito - "greenstone" da região de Rio Maria, inserindo-a no contexto da Província Mineral de Carajás (PMC), SE do cráton Amazônico. O "greenstone" em lide compõe um cinturão "sinformal" direcionado WNW-ESE, correspondendo a um pacote metavulcãnico, com xistos ultramáficos (UM), basaltos (BAS) e gabros (GB) na base, e, no topo, rochas hipabissais dacíticas (DAC - ca. 2,94 Ga, Pb/Pb). O conjunto foi intrudido por metaplutônicas Mesoarqueanas, os tipos mais precoces sendo quartzo dioríticos, seguidos sucessivamente por granodioritos (com enclaves máficos), trondhjemitos / tonalitos e leucogranitos. O embasamento gnáissico (GN - aflorante a norte e reconhecido por conter uma fábrica mais antiga Sn-1/D1), o "greenstone" e os metagranitóides foram intrudidos no final do Paleoproterozôico por enxames de diques riolíticos (ca. 1,60 Ga, Rb/Sr) e diabásicos. O "greenstone" apresenta estruturas e texturas ígneas reconhecíveis, porém obliteradas em regiões de contato com metagranitóides e em zonas de cisalhamento. As ultramáficas ocorrem como tremolititos, tremolita - talco xistos e talco xistos; o anfibólio é bastante alongado e fino, comumente em arranjos paralelos, interpretados como fantasmas de texturas "spinifex". Os basaltos são maciços ou almofadados, freqüentemente variolíticos. Mostram diferentes graus de recristalização, sendo identificados restos de texturas hialofiticas, pilotaxíticas e traquitóides. Clinoanfibólio (hornblenda actinolítica), epídotos e plagioclásio (albita - andesina) são os minerais mais abundantes. Os gabros são maciços a porfiriticos, distinguindo-se relíquias de texturas subofiticas e granofiricas. Os dacitos são porfiríticos, com fenocristais de quartzo e plagioclásio (oligoclásio), além de hornblenda e nódulos máficos (biotita, clorita, opacos, epidotos, titanita, apatita) nas variedades menos evoluídas. Dentre os metagranitóides, os leucogranitos e trondhjemitos contêm biotita cloritizada, enquanto granodioritos e parte dos tonalitos portam biotita ou biotita + hornblenda (também em quartzo dioritos). O "greenstone" e os metagranitóides foram afetados por uma deformação dúctil, heterogênea, que evoluiu para zonas miloníticas. A estruturação da área é marcada por uma fábrica planar (Sn//Sm/D2) direcionada WNW-ESE a E-W, de mergulhos divergentes. Lineações de estiramento E-W, WNW-ESE ou NW-SE, meso e microestruturas assimétricas S-C, peixes de micas e de clinoanfibólios, e rotações de porfiroclastos a e 15 indicaram uma megaestrutura resultante de um binário com encurtamento NW-SE. A geometria atual do "greenstone" seria derivada de transpressão dextrógira, com o "greenstone" compondo uma estrutura em flor positiva. O regime transpressivo favoreceu a criação de regiões transtrativas, onde se alojaram plútons graníticos no NW, além de clivagens de crenulação extensional (Sn+i/D2) no SW. A quantificação da deformação revelou encurtamento da ordem de 60%, extensão subhorizontal, paralela ao "trend" do "greenstone", de 68 a 500%, e extensão vertical de 101 a 280%. O elipsóide de deformação variou de oblato a prolato, com mudanças de densidade e rotação do eixo de estiramento máximo (X) nas zonas miloníticas. A inversão da deformação permitiu reconstruir a forma original do "greenstone", que seria também alongada WNW-ESE, embora de excentricidade menor que a atual. Estes dados, juntamente com a petrofábrica do eixo c do quartzo, sugeriram que a deformação progressiva envolveu mecanismos de cisalhamento puro e simples, sendo o arcabouço final resultante deste último. Falhas e fraturas rúpteis diversas, afetando também diques riolíticos e diabásicos, marcaram o último evento (D3). As paragêneses minerais do metamorfismo principal (Mn/M2) originaram-se de recristalização estática, pré-tectônica, que modificou parte das texturas e quase totalmente a mineralogia das rochas do "greenstone". Formaram-se anfibólio verde azulado (hornblenda actinolítica), epídotos (pistacita predominante), titanita e quartzo em BAS e GB; tremolita, talco e clorita em UM. Saussuritização e sericitização de plagioclásio, biotitização de anfibólio, cloritização de biotita e transformação de hornblenda em titanita verificaram-se nos metagranitóides. A coexistência de hornblenda + plagioclásio (An> 17) e/ou hornblenda actinolítica + epidotos + clorita em rochas metabásicas mostrou que o evento supra foi de pressão baixa e temperaturas transicionais entre as fácies xisto verde e anfibolito. Este episódio essencialmente térmico refletiu o aquecimento crustal produzido pelo plutonismo do final do Mesoarqueano, tendo obliterado as associações prévias do metamorfismo de fundo oceânico. Ligeiramente concomitante a francamente subseqüente, houve um evento de recristalização dinâmica extensiva (Mm/M2) na fácies xisto verde, particularmente em zonas de cisalhamento e contatos litológicos. Em tais locais, existem evidências de aporte de fluidos (blastomilonitos xistosos e abundantes veios de quartzo) e remobilização da maioria dos elementos químicos (Al, Fe, Ca, K, Na, Rb, Sr, Zr). Em condições PT ainda menores, deu-se finalmente a ação de um evento discreto, relacionado com crenulações e formando clorita, epídotos e quartzo (Mn+1/M2). O evento M2, bem como aquele detectado somente em GN (M1 em fácies anfibolito), foram de natureza dúctil, o que os distinguiu nitidamente do último episódio (D3/M3). Este foi posicionado no final do Paleoproterozóico, tendo caráter hidrotermal e associado á feições rúpteis de alto nível crustal. A evolução progressiva do metamorfismo M2, com pico térmico precoce ao pico da deformação, sugeriu uma trajetória P-T-t anti-horária, correspondente á evolução metamórfica de bacias marginais fanerozóicas. Algumas análises químicas de rochas metavulcânicas permitiram a definição de séries magmáticas e discussão de modelos petrogenéticos. Reconheceram-se três séries geoquímicas, a saber, da mais antiga para a mais nova, komatiítica (UM), toleitica (BAS e GB) e cálcio-alcalina (DAC). A primeira corresponde a komatiitos peridotíticos, com MgO>18% em peso (base anidra), com um "trend" de enriquecimento em Al, tal como em Geluk e Munro, e menos cálcico do que Barberton. Os padrões de terras raras leves são irregulares, com razões (La/Sm)N entre 0,42 e 4,2 e anomalias negativas de Eu. Os terras raras pesadas pareceram menos afetados por processos pós-eruptivos, sendo planos ou ligeiramente fracionados (1,0quartzo>hornblenda>K-feldspato, com quantidades accessórias de biotita, magnetita, titanita, alanita e zircão. A fonte do magma dacítico seria crustal do tipo toleíto metamorfisado em fácies granada anfibolito e ligeiramente enriquecido em terras raras leves. No modelo geodinâmico proposto, já existia um embasamento gnáissico antes de 2,96 Ga. Entre 2,96 e 2,90 Ga, a conjugação de alto gradiente geotérmico com extensão litosférica provocou o rifteamento continental, formando bacias marginais, onde se daria a extrusão de komatiitos e toleítos. Em torno de 2,94(?)-2,90 Ga, geraram-se os DAC através de fusão de crosta oceânica em zonas de subducção, evoluindo por fracionamento a baixas pressões. Os mesmos mecanismos geradores dos DAC também seriam responsáveis pelo plutonismo cálcio-alcalino, culminando com a inversão estrutural do "greenstone", espessamento crustal e forma final do terreno granito - "greenstone" (transpressão dextrógira ca. 2,88-2,86 Ga). A região sofreu ainda um episódio de (rea)quecimento, detectado a nível de minerais, sem deformação e metamorfismo correlatos, ao final do Eoarqueano (2,69-2,50 Ga), e intrusão de enxames de diques riolíticos (1,60 Ga, Rb/Sr) e diabásicos ao final do Paleoproterozóico. A correlação com o conhecimento atual da PMC permitiu admitir que o terreno granito - "greenstone" de Rio Maria já estava configurado quando da implantação do Supergrupo Itacaiúnas (ca. 2,76 Ga) e da granitogênse alcalina na Serra dos Carajás. Assim, a transpressão sinistrógira que inverteu aquele supergrupo corresponderia a um evento posterior e bem distinto da transpressão dextrógira da região de Rio Maria

Pirometamorfismo ígneo na Bacia Potiguar, Nordeste do Brasil

In the Potiguar Basin (NE Brazil), cretaceous rocks (sandstones, siltstones, shales, limestones) are intruded by Paleogene to Neogene basic bodies. As a result, were formed buchites, pyrometamorphic rocks indicating very low pressures and very high temperatures. Field descriptions permitted distinguishing light buchites (LB) and dark buchites (DB), which were investigated throughout petrographic, electron microprobe and X-ray diffraction studies. LBs contain abundant clasts of quartz surrounded by radial tridymite needles, besides phenocrysts of sanidine and clinopyroxene included in a vitreous groundmass. DBs have mainly microcrystals of Fe-cordierite (sekaninaite), mullite, armalcolite, ilmenite and spinel, dispersed within a black cryptocrystalline matrix. Chemically, LBs are richer in SiO2 (~76.7%) and K2O (~5.7%) and poorer in Al2O3 (~12.8%) when compared to DBs (respectively ~51.5, ~0.2 and ~42.7%). Based on phase diagrams published in the literature, the habit of crystals (acicular, elongated sometimes hollow crystals) and the significant content of glassy material we consider that the liquid formed by melting at ~1100 - 1150ºC of sedimentary material cooled quickly at very high temperatures and pressures below 1 kbar. The results obtained are relevant in petrological terms, and may also have economic implications since a large number of basic bodies intrude rocks with hydrocarbon reservoirs.Na Bacia Potiguar (NE do Brasil), rochas cretáceas (arenitos, siltitos, folhelhos, calcários) são intrudidas por corpos básicos do Paleógeno e Neógeno. Como resultado, formam-se buchitos, rochas pirometamórficas indicativas de pressões muito baixas e altíssimas temperaturas. Observações de campo permitiram distinguir buchitos claros (BCs) e buchitos escuros (BEs), os quais foram investigados com estudos de petrografia, microssonda eletrônica e difração de raios-X. Os BCs contêm abundantes clastos de quartzo circundados por acículas radiais de tridimita, além de fenocristais de sanidina e clinopiroxênio incluídos na matriz vítrea. Os BEs são compostos predominantemente por microcristais de Fe-cordierita (secaninaíta), mullita, armalcolita, ilmenita e espinélio, dispersos em uma matriz criptocristalina escura. Quimicamente, os BCs são mais ricos em SiO2 (~76,7%) e K2O (~5,7%) e empobrecidos em Al2O3 (~12,8%) em relação aos BEs (respectivamente ~51,5, ~0,2 e ~42,7%). Com base em diagramas da literatura, no hábito dos cristais (aciculares, alongados, às vezes ocos) e no significativo conteúdo de material vítreo, considera-se que o líquido formado pela fusão a ~1100 - 1150ºC de material sedimentar resfriou rapidamente a temperaturas elevadas e pressões abaixo de 1 kbar. Os resultados obtidos são relevantes em termos petrológicos e podem igualmente ter implicação econômica, já que grande número de corpos básicos intrude reservatórios de hidrocarbonetos

Geology and gravimetry of Ediacaran metaultramafic rocks and associated metacarbonatites of the Senador Eloi de Souza Complex, Borborema Province, NE Brazil

O Maciço São José do Campestre, com cerca de 6.000 km2, corresponde a um dos fragmentos de crosta continental mais antigos da América do Sul, sendo constituído de ortognaisses, complexos máfico-ultramáficos e metassupracrustais com idades entre 3,41 e 2,70 Ga. O Complexo Senador Elói de Souza corresponde a uma dessas unidades, sendo composto de clinopiroxênio gnaisses, granada paragnaisses, com corpos ultramáficos e carbonatitos associados. Dados geocronológicos U-Pb em zircão sugerem uma idade de cristalização de 600 Ma para esses carbonatitos e piroxenitos. Feições de contato mostram brechas magmáticas, em que fragmentos decimétricos de piroxenito estão imersos em carbonatito de textura holocristalina. As ultramáficas apresentam textura ígnea bem preservada, predomínio de piroxênio cálcico, padrão pouco fracionado de elementos terras raras, com razões LaN/YbN de 1,5 – 8,6 e anomalia negativa de Eu (Eu/Eu* = 0,39 – 0,88). Os carbonatitos são ricos em calcita, tendo flogopita, olivina e diopsídio como fases máficas dominantes, baixas concentrações de elementos terras raras e razões LaN/YbN de 8,9 – 49,8. Modelagem gravimétrica 2D e controle de campo permitem interpretar corpos piroxeníticos elipsoidais de baixa profundidade e carbonatitos de menor expressividade no centro e bordas dos corpos ultramáficos. A integração de novos dados geológicos, geoquímicos e gravimétricos aportados nesta pesquisa mostra-se relevante para a compreensão de eventos ediacaranos no domínio arqueano do Maciço São José do Campestre.With about 6,000 km2, the São José do Campestre Massif corresponds to one of the oldest remains of continental crust in South America, consisting of clinopyroxene gneisses, mafic-ultramafic complexes, and metasupracrustals with ages between 3.41 and 2.70 Ga. The Senador Eloi de Souza Complex corresponds to one of these units, being composed of clinopyroxene gneisses, garnet paragnaisses, and ultramafic bodies and associated carbonatites. U-Pb geochronological data in zircon suggest a crystallization age of 600 Ma for these carbonatites and pyroxenites. Contact features show magmatic breccias, where decimeter-sized fragments of pyroxenite are immersed in carbonatite with holocrystalline texture. The ultramafic rocks have a well-preserved igneous texture, a predominance of calcium pyroxene, a little fractionated pattern of rare earth elements, with LaN/YbN ratios of 1.5 – 8.6 and negative Eu anomaly (Eu/Eu* = 0.39 – 0.88). Carbonatites are rich in calcite, with phlogopite, olivine, and diopside as dominant mafic phases, low concentrations of rare earth elements, with low concentrations of rare earth elements, and LaN/YbN ratios of 8.9 – 49.0. 2D gravimetric modeling and field control allow to interpret ellipsoidal pyroxenitic bodies of shallow depth and carbonatites of less expressiveness in the center and edges of these ultramafic bodies. The integration of new geological, geochemical, and gravimetric data from this research is relevant to a better understanding of Ediacaran events in the Archean domain of the São José do Campestre Massif