Petrografia, geoquímica e geocronologia da Suíte Rosário, Fragmento Cratônico São Luís, MA

The region between the Gurupi and Itapicuru rivers comprises a relatively large area in the northeastern of Pará and northwestern of Maranhão states that exposes Paleoproterozoic granitic suites and metavolcanosedimentar sequences from São Luís Cratonic Fragment, which is bordered by Neoproterozoic gneisses, metasedimentary and granitoid rocks from Gurupi Belt. Further east of this geoctectonic unit, approximately 70 km south of São Luís city, another portion of this cratonic fragment outcrops, represented by the Rosário Intrusive Suite (RIS), target of this work, which involved petrographic, lithochemical and geochronological studies in order to understand the crustal evolution of the granitoid rocks of this suite. The RIS comprises a set of multiple tonalitic, granodioritic and granitic plutons that shows partially textural, structural and mineralogical transformations related to strain along to trancurrent shear zones. The studied granitoid rocks are exposed in erosional windows, which are found in both gravel quarries o valleys and river banks. Three main rock types of this suite have been mapped in this work: meta-quartz diorites, meta-tonalites with variable melatonalites and metagranodiorites. They usually exhibit preserved igneous textures, as hypidiomorphic granular texture, with weak deformational effects and overlapped mylonitic features. The mineral assemblage is mainly composed of plagioclase, quartz, microcline, hornblende, titanite, and minor biotite, zircon, apatite, and opaque minerals. Secondary mineralogical phases are evidenced by the transformation of plagioclase into sericite, epidote and carbonate, biotite and hornblende into chlorite, and tremolite-actinolite as alteration product of hornblende. The rocks are classified as metaplutonic due to show metamorphic transformations by influence of deformation and new formation of minerals in shear zones with metamorphism reaching greenschist facies conditions (shear metamorphism). These ganitoids generally have geochemical characteristics with SiO2 content between 49% and 78%, K2O between 0.16 and 3%, MgO of 0.13-8%, CaO content of 1-8%, TiO2 varying from 0.3% to 0.7%, and Na2O content from 1% to 6%. The values of K2O/Na2O ratio are generally bellow 1, with few values up or next to 1. According to Shand alumina saturation index, these rocks are metaluminous. In geochemical classification diagrams, the rocks plot mainly in the fields of diorite, tonalite, granodiorite and granite, coincident with petrographic data, allowing fit them into calc-alkaline series. Trace elements present negative anomalies of Rb and Nb, with distribution pattern of LREE enrichment in relation to HREE [(La/Yb)N = 3-25], indicating an accentuated REE fractionation, besides of incipient negative and positive Eu anomalies (Eu/Eu* = 0.82 a 1.1). The geochemical analyses point out to an I-type calc alkaline affinity related to a magmatic arc environment. Zircon U-Pb radiometric data furnished ages of 2170.6±4 Ma, 2173.8±7.7 Ma, 2178.6±7.4 Ma, 2145±13 Ma e 2158.2±7.8 Ma, which represent the Paleoproterozoic (Rhyacian) placement ages of the Rosário Suite. Sm-Nd isotopic data furnished TDM model ages between 2.24 and 2.37 Ga with εNd from +1.0 and +2.5 (t = 2.17 Ga). In the εNd versus time diagram, all samples are positioned within the field of Paleoproterozoic crust of São Luís Fragment Cratonic, indicating dominantly Rhyacian crustal sources for parental magmas. In comparison, these rocks show geochemical and geochronological characteristics similar to others plutonic suites from São Luís Cratonic Fragment, as the Tromaí Intrusive Suite (TIS). Although the RIS shows petrographic differences, the TIS granitoids are also positioned in the fields of metaluminous, I-type calc alkaline affinities and subduction-related setting. The data from this study with geological and geochronological available data from literature imply to a magmatism that extended up to 1,000 Km, forming large Paleoproterozoic tonaliticgranodioritic batholites, thus indicating an important event of continental crust formation in this area through intense plutonism related to the Transamazonian/Eburnean event. In Western Africa Craton, a similar geological setting is interpreted as the result of the collision and amalgamation of several magmatic arcs and Archean terrains during Eburnean (Transamazonian) event, suggesting a link between the São Luís Cratonic Fragment and Western African in the West Gondwana, and then, being part of the same pre-derived unit. The geological events happened in this Brazilian region may be compared to those that led to the formation of Birrimian terrains in Western Africa.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorA região compreendida entre os rios Gurupi e Itapirucu compreende uma área relativamente grande no nordeste do Pará e noroeste do Maranhão que expõe suítes granitoides e sequências metavulcanossedimentares do Paleoproterozoico que fazem parte do Fragmento Cratônico São Luís que é bordejado pelo Cinturão Gurupi, do Neoproterozoico, constituído por gnaisses, granitoides e rochas metassedimentares. Nas exposições mais a leste dessa unidade geotectônica, distando cerca de 70 km ao sul da cidade de São Luís, aflora outra porção do núcleo cratônico representado pela Suíte Intrusiva Rosário (SIR), alvo deste trabalho, que envolveu estudos petrográficos, litoquímicos e geocronológicos com o objetivo de compreender a evolução crustal das rochas dessa suíte granitoide. A SIR constitui um conjunto de múltiplos plútons de composição tonalítica, granodiorítica e granítica, que apresentam transformações texturais, estruturais e mineralógicas parciais relacionadas à deformação ao longo de zonas de cisalhamento transcorrentes. Expostos em janelas tectônicas e erosivas; os granitoides estudados ocorrem em forma de plútons com excelente exposição em pedreiras de brita ou nos vales e margens de rios, e três principais litotipos da suíte foram mapeados neste trabalho: metaquartzo dioritos, metatonalitos com variações melatonalíticas e metagranodioritos, em que se acham preservadas textura ígnea do tipo granular hipidiomórfica, apresentando leves efeitos deformacionais com superposição de feições miloníticas. Os granitoides são constituídos essencialmente por plagioclásio, quartzo, microclínio, hornblenda, titanita, em menor quantidade biotita, e acessoriamente zircão, apatita, e minerais opacos. As fases mineralógicas secundárias são evidenciadas pela alteração do plagioclásio para sericita, epidoto e carbonato; hornblenda e biotita para clorita, e tremolita-actinolita como produto da alteração da hornblenda. As rochas são classificadas como metaplutônicas por apresentarem transformações metamórficas por influência da deformação e neoformação de minerais em zonas de cisalhamento com metamorfismo atingindo condições da fácies xisto verde (metamorfismo de cisalhamento). As características geoquímicas dos granitoides, em geral apresentam teores de SiO2 que variam entre 49 e 78%, K2O entre 0,16 e 3%, MgO de 0,13 a 8%, CaO de 1 a 8%, TiO2 de 0,3 a 0,7%, e Na2O de 1 a 6%. Razões K2O/N2O são geralmente inferiores a 1, ou apresentam valores iguais ou próximos de 1. O índice de Shand de saturação em caracteriza esses granitoides como rochas metaluminosas. Nos diagramas de classificação geoquímica as rochas situam-se principalmente nos campos de diorito, tonalito, granodiorito e granito, coincidindo com os dados petrográficos, permitindo enquadrá-los na série cálcico-alcalina. Os elementos traços apresentam anomalias negativas de Rb e Nb, com padrão de distribuição dos elementos terras raras (ETR) enriquecido nos ETR leves em relação aos pesados com razão [(La/Yb)N = 3 a 25], indicando um acentuado fracionamento, além de incipientes anomalias negativas ou positivas de Eu (Eu/Eu* = 0,82 a 1,1). As análises dos dados geoquímicos permitem interpretar o conjunto de granitoides como de afinidade cálcio-alcalina do tipo-I relacionados a ambiente de arco magmático com. Datações pelo método U-Pb em zircão, forneceram valores de 2170,6±4 Ma, 2173,8±7,7 Ma, 2178,6±7,4 Ma, 2145±13 Ma e 2158,2±7,8 Ma que representam a idade de colocação desses granitoides da Suíte Intrusiva Rosário no Paleoproterozoico (Riaciano). Os dados isotópicos Sm-Nd forneceram idades modelo (TDM) de 2,24 a 2,37 Ga com valores de ?Nd +1,0 a +2,5 (t = 2,17Ga). No diagrama ?Nd vs. tempo, todas as amostras se posicionam no campo correspondente à Crosta paleoproterozoica do Fragmento Cratônico São Luís, indicando fonte dominantemente crustal de idade Riaciano para os magmas parentais. Comparativamente, são rochas que se assemelham geoquímica e geocronologicamente com outros corpos granitoides reconhecidos no Fragmento Cratônico São Luís, a exemplo da Suíte Intrusiva Tromaí. Apesar das rochas da SIR apresentar peculiaridades petrográficas distintas, os granitoides da Suíte Tromaí situam-se nos mesmos campos e características geoquímicas de afinidade cálcio-alcalina, metaluminosas, granitoides do tipo-I, de arco magmático correspondentes com zonas de subducção. Relacionando os dados obtidos neste estudo com as informações geológicas e geocronológicas disponíveis na literatura e analisando suas distribuições cartográficas, pode-se afirmar que a extensão desse magmatismo ultrapassaria de 1.000 km, caracterizando extensos batólitos tonalíticogranodioríticos de idade paleoproterozoica, indicando assim, um importante evento de formação de crosta continental nesse domínio, através de intenso plutonismo ligado ao evento Transamazônico/Eburneano. No Cráton Oeste Africano, um quadro geológico similar é interpretado como o resultado da colisão e amalgamação de vários arcos magmáticos a terrenos arqueanos, durante o evento Eburneano (Transamazônico), reafirmando a ligação do Fragmento Cratônico São Luís e Oeste Africano no Gondwana Ocidental, e assim fazendo parte de uma mesma unidade pré-deriva continental. Os fenômenos geológicos acontecidos nessa região brasileira podem então ser comparados àqueles que levaram à formação dos terrenos Birrimianos na África Ocidental