Comportamento dos sistemas Sm-Nd e Rb-Sr da seqüência acamadada máfico-ultramáfica Ribeirão dos Motas (arqueano), cráton São Francisco Meridional: evidências de enriquecimento mantélico e fracionamento isotópico

Abstract

A Seqüência Acamadada Ribeirão dos Motas (SARM) aflora na porção meridional do Cráton São Francisco, na região centro-sul do Estado de Minas Gerais, Brasil. Essa seqüência é formada por rochas faneríticas metaultramáficas e metamáficas, variavelmente deformadas e metamorfisadas, exibindo, no entanto, acamamento magmático primário. Rochas porfiríticas com cristais idiomórficos de piroxênio e texturas heteradcumulática e adcumulática ocorrem esporadicamente. Dezoito amostras foram estudadas para obtenção da assinatura isotópica da SARM. Incluíram-se nesse conjunto, rochas com texturas primárias preservadas, rochas com paragênese metamórfica da facies anfibolito e, finalmente, rochas reequilibradas para facies xisto verde. Os resultados Sm-Nd e Rb-Sr obtidos evidenciaram uma derivação mantélica, variavelmente enriquecida em isótopos de Nd e Sr e, ao mesmo tempo, a ocorrência de fracionamentos e distúrbios isotópicos. Do conjunto de dados Sm-Nd, sete amostras se alinharam numa isócrona com idade de 2,79 ± 0,30 Ga (MSWD = 1,2 e µNdt = + 0,48), aqui interpretada como a melhor estimativa para a época de geração da SARM. Os fracionamentos e distúrbios isotópicos identificados decorrem, possivelmente, de uma das seguintes situações ou de suas combinações: a) o metamorfismo de alto grau (facies anfibolito) teria mobilizado heterogeneamente, em parte das rochas estudadas, o conteúdo dos elementos incompatíveis e, conseqüentemente, afetado as suas razões isotópicas Sm/Nd originais; b) as modificações isotópicas teriam ocorrido, generalizadamente, durante o processo metamórfico de facies anfibolito superior, superimposto às rochas recém-cristalizadas da SARM; c) os sistemas isotópicos teriam sido afetados pela evolução da Zona de Cisalhamento Cláudio, que afetou tectonicamente a SARM. Essa estrutura poderia, inclusive, ter contribuído com fluidos adicionais para os processos metamórficos superimpostos às rochas da SARM, especialmente os de baixo grau, de modo a induzir o desequilíbrio isotópico.The Ribeirão dos Motas layered sequence (SARM) crops out in the southern part of the São Francisco Craton, Brazil. This sequence comprises phaneritic metaultramafic and metamafic rocks, which, although slightly deformed and metamorphosed, retain primary igneous layers. Porphyritic rocks with idiomorphic pyroxene crystals and heteradcumulate and adcumulate textures are also present. Eighteen isotopic analyses were performed in the SARM, comprising rocks with primary (relict) textures, as well as rocks in amphibolite facies and retro-metamorphosed to green-schist facies. Seven samples yield a Sm/Nd isochron age of 2.79 ± 0.30 Ga (MSWD = 1.2 e µNdt = + 0.48), constraining the accretion time of the SARM rocks. The positive µNdt value coupled with the Rb/Sr evidence is consistent with mantle source relatively enriched in Nd and Sr isotopes. Nevertheless, some SARM samples display isotopic fractionation and disturbance, which can be ascribed to the following processes or their combinations: a) mobilization of the incompatible elements due to regional high grade metamorphism; b) isotopic changes during upper amphibolite facies overprint; c) isotopic resetting by low-grade fluids associated to the Cláudio Shear zone, which is located nearby the SARM