Composição isotópica de Sr, C e O e geoquímica de ETR das rochas carbonáticas do Bloco São Gabriel, Rio Grande do Sul

The São Gabriel Block, located in the central zone of the crystalline basement in the state of Rio Grande do Sul has extensive Neoproterozoic records of the Brasiliano Cycle, recorded in igneous and metamorphic complexes. These complexes also keep sedimentary records of metamorphosed carbonate successions whose tectonic evolution is poorly understood. Therefore, this study aimed to investigate the origin and evolution of carbonate rocks that occur in São Gabriel Block by geochemical characterization of major, trace, REE and Sr, C and O isotopes. Hence, Passo Feio Formation, Cambaí Complex and Coxilha do Batovi Complex were chosen as research areas. The Passo Feio Formation carbonate rocks consist of impure dolomite marbles. The Cambaí Complex samples are classified as impure calcite marbles. Coxilha do Batovi Complex samples include calcite and calc-silicate marbles, some of them with graphite, with quartz rates up to 10% showing the siliciclastic contribution to the protolith. Ages from detrital zircon of chlorite schists rocks from previous works indicate an interval between 770-700 Ma for carbonate deposition in São Gabriel Block. The carbonates from Passo Feio Formation were affected by dolomitization process during or early after its deposition, while the carbonates from Cambaí Complex were not affected by dolomitization. Trace elements and REE geochemistry of marbles indicate preservation of original composition of carbonate protoliths along different 76 metamorphic grades; Coxilha do Batovi Complex (low grade), Passo Feio Formation and Cambaí Complex (medium grade). The integrated analysis of Sr, C and O isotopes from Passo Feio Formation and Cambaí Complex revealed the preservation of primary isotopic values or very close to the original isotopic composition. For the Passo Feio Formation the values are: 0,7074 (Sr87/Sr86), -0,26‰ and 2,44‰ (δ13CPDB) and -5,68 (δ18OPDB). For the Cambaí Complex, these values are: 0,7069 (Sr87/Sr86), 5,75 (δ13CPDB) and -11,64 (δ18OPDB). When compared with seawater Sr, C and O isotopes variations along the Neoproterozoic it appears that Passo Feio Formation and Cambaí Complex are situated in the range between 770 and 730 Ma. Based on these data it is suggested that the São Gabriel Block depositional event occurred between 770-700 Ma. The contextualization of isotopic data in the chronology of the tectonic events recognized in São Gabriel Block allowed estimation of periods of deposition of carbonate rocks of Passo Feio Formation between 770 and 730 Ma, and between 740 and 730 Ma for Cambaí Complex.O Bloco São Gabriel, localizado na zona central do embasamento cristalino do Rio Grande Sul, apresenta extensos registros do Neoproterozóico do Ciclo Brasiliano, contidos em complexos ígneos e metamórficos. Esses complexos também guardam registros sedimentares, com sequências carbonáticas metamorfisadas, cuja evolução tectônica é pouco conhecida. Por essa razão, buscou-se nesse trabalho investigar a origem e a evolução das rochas carbonáticas ocorrentes no Bloco São Gabriel por meio da caracterização geoquímica de elementos maiores, traço, ETR e isótopos de Sr, C e O. Para tanto, foram escolhidas como áreas de pesquisa no Bloco São Gabriel a Formação Passo Feio, o Complexo Cambaí e o Complexo Coxilha do Batovi. As rochas carbonáticas da Formação Passo Feio compreendem dolomita mármores impuros, as amostras do Complexo Cambaí, calcita mármores impuros e os litotipos do Complexo Coxilha do Batovi, mármores calcíticos e calcissilicáticos, alguns ricos em grafita e com percentuais de até 10% de quartzo demonstrando contribuição siliciclástica no protólito. Idades de zircões detríticos de clorita xistos associados com os mármores, obtidos em trabalhos anteriores, indicam um intervalo entre 770 – 700 Ma para a deposição dos carbonatos do Bloco São Gabriel. Os carbonatos da Formação Passo Feio sofreram dolomitização durante ou logo após a deposição, enquanto os carbonatos do Complexo Cambaí não foram afetados pela dolomitização. A geoquímica dos elementos traço e terras raras indica que os mármores analisados preservaram as composições isotópicas originais do protólito nos diferentes graus metamórficos: Complexo Coxilha do Batovi (grau baixo), Formação Passo Feio e Complexo Cambaí (grau médio). A análise integrada dos isótopos de Sr, C e O da Formação Passo Feio e do Complexo Cambaí revelou a preservação de valores isotópicos primários ou muito próximos da composição isotópica original. Na Formação Passo Feio os valores obtidos são: 0,7074 (87Sr/86Sr), -0,26‰ e 2,44‰ (δ13CPDB) e -5,68‰ (δ18OPDB). No Complexo Cambaí, estes valores são: 0,7069 (87Sr/86Sr), 5,75‰ (δ13CPDB) e -11,64‰ (δ18OPDB). Quando comparadas com a curva de variação da razão 87Sr/86Sr e dos valores de δ13C e δ18O da água do mar ao longo do Neoproterozóico, verifica-se que os mármores da Formação Passo Feio e do Complexo Cambaí estão situados no intervalo entre 770 e 730 Ma. A contextualização dos dados isotópicos na cronologia dos eventos tectônicos reconhecidos no Bloco São Gabriel permitiu a estimativa de períodos de deposição das rochas carbonáticas da Formação Passo Feio entre 770 e 730 Ma, e entre 740 e 730 Ma para o Complexo Cambaí