Rochas máficas e ultramáficas do complexo riacho da telha, Maçico São José do Campestre, província Borborema – NE do Brasil

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2011.O Maciço São José do Campestre, localizado na porção setentrional da Província Borborema, corresponde a núcleo arqueano formado por intrusões de rochas máficas e ultramáficas de 3,2 a 2,9 Ga, encaixadas em ortognaisses e supracrustais de até 3,5 Ga, polimetamorfizados e polideformados por eventos desde o Arqueano até o Neoproterozóico. A grande quantidade de rochas máfico-ultramáficas nesse Maciço se mostra adequado para estudos do manto e da evolução tectônica do Arqueano. O presente estudo baseou-se na análise petrográfica, geoquímica e geocronológica do complexo máfico-ultramáfico de Serra da Telha. O corpo principal, de aproximadamente 2 km de extensão, aflora próximo às margens do Rio Potengi, alongado segundo a direção NW. O mapeamento detalhado caracteriza o corpo como um complexo acamadado formado por duas unidades. A principal corresponde à Unidade Ultramáfica (UUM) com grande variação composicional e textural. A UUM é composta por peridotitos e piroxenitos, sendo que os primeiros são em geral cumuláticos e variam de dunitos serpentinizados a wherlitos e lherzolitos, predominando os dois primeiros tipos. Duas fases intercumulus importantes são visualizadas, os plagioclásios, basicamente anortita, e os opacos, principalmente magnetita e ilmenita. Nos piroxenitos predominam clinopiroxenitos e websteritos faneríticos médios, embora possam ser encontrados cumulados, sobretudo de ortopiroxenitos. A Unidade Máfica (UM) está localizada na porção oeste do corpo e é litologicamente mais homogênea. Compondo a UM são verificados essencialmente gabros e dioritos faneríticos médios com arranjos diablásticos, foliação incipiente e bandamentos métricos. Uma característica marcante em todas as amostras da UM é a ausência de ortopiroxênio e olivina. Embora as seqüências não sejam individualizadas de forma abrupta, mas sim por uma transição gradacional, próximo ao contato há cromitito disseminado, indicando elevado potencial metalogenético. A interpretação dos dados litogeoquímicos caracteriza a origem das intrusões como sendo de fontes magmáticas heterogêneas e com complexa evolução, não originados por magmas cogenéticos. A associação toleítica-komatíitica encontrada sugere derivação de manto primitivo, gerando magma levemente enriquecido do tipo MORB transicional, verificado por padrão retilíneo pouco enriquecido em ETR. O processo magmático predominante é a cristalização fracionada, sendo bem marcada em diagramas de Harker, os quais mostram dois intervalos composicionais distintos, um referente às rochas da UM e outro da UUM. Além do ambiente proposto, a geoquímica e os isótopos permitem inferir que as amostras fazem parte de um complexo arqueano, com idade de 3,08 Ga obtida por U-Pb em amostra de gabro. Os isótopos de Nd mostram evidências de magma primitivo com pouca contaminação crustal, demarcada por valores de εNd positivos. Finalmente, os dados litogeoquímicos indicaram, além de Cr, pequenas anomalias de Cu, Au e Ni. _______________________________________________________________________________ ABSTRACTThe São José do Campestre Massif is located in the northern part of the Borborema Province and corresponds to an Archaean nucleus (3.2 to 2.9 Ga) formed of among other rock types, by mafic-ultramafic intrusions hosted in ortogneiss and supracrustal rocks (>3.5 Ga) which underwent several deformation and multi-metamorphosed and multi-deformed metamorphic events from Archaean to Neoproterozoic times. The large amounts of mafic and ultramafic rocks in the São José do Campestre Massif present useful opportunities for study the tectonic evolution of the Archaean block. This work is based on petrographic, geochemical and geochronological data of the Serra da Telha Mafic-Ultramafic Complex. The main mafic-ultramafic body is ca. 2km and crops out near of the Potengi River, striking NW-SE. The detailed geological mapping characterized the body as a layered complex formed of a Ultramafic Unity (UUM) and a Mafic Unity (UM). The main rock unity is the Ultramafic Unity (UUM), which has a large range of compositional and textural variations. The UZ is composed of peridotites and pyroxenites. The peridotites have generally cumulate texture and vary from serpentinized dunites to wherlites predominantly, with subordinate lhezorlites. Two main intercumulus phases were defined, plagioclase (mainly anortite), and the opaque minerals (mainly magnetite and ilmenite). In the pyroxenites, clinopyroxenite and medium-grained websterite predominate, although cumulate orthopyroxenite can also be found. The UM is located makes the western part of the body and is composed essentially of medium-grained gabbro weakly foliated and banded diorite. A remarkable feature in UM samples in is the absence of orthopyroxene and olivine. Although there are no abrupt transition between both unitys is gradual marked by disseminated chromite near the contact, indicating high metallogenic potential. Lithogeochemical data suggest complex evolution of the intrusion, involving non-cogenetic magmas from heterogeneous magma sources. The tholeitic-komatiitic association suggests slightly enriched transitional MORB-type magmas derived from primitive mantle, as indicated by straight REE patterns and LREE-enriched values. The predominant magmatic process is fractional crystallization, well displayed in Harker diagrams. They show two distinct compositional intervals, corresponding to UM and UUM rocks. U-Pb zircon data of a gabbro sample set the age of 3.08 Ga for the intrusion. Nd isotopic data show little crustal contamination of a primitive magma with positive εNd values. Lithogeochemical data also indicate the presence of chromium and small anomalies of copper, gold and nickel