Petrografia e geoquímica das rochas intrusivas básicas da porção sudeste do Cinturão Dom Feliciano, RS

Abstract

A participação de líquidos magmáticos extraídos do manto, registrados sob a forma de intrusões dioríticas, gabroicas e de rochas máficas-ultramáficas, tem sido apontada como uma componente determinante na geração de magmas intermediários a ácidos, em ambientes orogênicos a pós-colisionais. Neste contexto, a colocação de líquidos basálticos hidratados na base da crosta também é considerada um importante marcador petrogenético, já que além de fornecer calor, pode ainda contribuir com líquidos residuais fracionados, essenciais à geração de magmas evoluídos. Além disso, magmas pouco diferenciados podem igualmente ascender e atingir níveis superiores da crosta, interagindo com câmaras magmáticas silicosas. Assim, estas rochas acabam por registrar tanto os processos de extração e transporte de magmas do manto, resultando na acresção vertical de material à crosta, quanto os processos de interação entre esses dois componentes. Na porção sudeste do Cinturão Dom Feliciano (RS), constituída majoritariamente por granitoides, ocorrem rochas dioríticas e gabroicas de extensão reduzida (1 a 7 km) e caráter dominantemente básico, na região compreendida entre os municípios de Pinheiro Machado e Pedro Osório. Nesta dissertação, por meio da caracterização geológica, mineralógica, petrográfica e geoquímica destas rochas, propõe-se a separação de duas associações principais. A “Associação I” (AI) engloba os corpos do Passo da Fabiana, Passo da Olaria, Arroio Santa Fé e Desvio Herval, constituindo-se por rochas gabroicas comumente cumuladas, por vezes estratificadas A “Associação II” (AII), diorítica a gabroica, compreende rochas isótropas a localmente foliadas, nas ocorrências do Alto Alegre, Passo dos Machados e Campo Bonito. As duas associações são subalcalinas, com afinidade cálcio-alcalina médio-K (AI) e médio a alto-K (AII), exibindo altos teores de alumina (Al2O3 > 17%), mesmo para os termos não cumulados. Maiores valores de CaO e Mg# na AI, e de álcalis, P2O5, Zr, Nb, Y, e total de ETR na AII, bem como padrões distintos de ETR, referendam a separação das associações. O controle no posicionamento das rochas básicas por descontinuidades litosféricas é sugerido pelas assinaturas magnéticas, que teriam possibilitado a ascensão e colocação destes magmas em níveis superiores da crosta. Como processos petrogenéticos, sugere-se a participação de líquidos derivados do manto em câmaras magmáticas supracrustais, seja como pulsos precursores do magmatismo associado aos granitoides, ou por eventos de reabastecimento destes reservatórios, como predominantes na AI. Já na AII, rica em anfibólio, processos envolvendo a colocação e evolução de magmas do manto nas DCHZ (deep crustal hot zones), originando líquidos hidratados, parecem ser mais expressivos.

The participation of mantle-derived melts, recorded as dioritic, gabbroic and mafic-ultramafic rocks, has been identified as a determinant component in the generation of intermediate to acid magmas, in orogenic to post-collisional settings. In this context, the emplacement of hydrous basaltic liquids at the base of the crust is also considered an important petrogenetic marker, not only providing heat, but also producing residual fractionated liquids, essential to the generation of evolved magmas. Furthermore, less differentiated magmas can also ascend and reach upper crustal levels, interacting with silicic magma chambers. Therefore, this rocks record both magma extraction and transport processes from the mantle, resulting in vertical material accretion to the crust, as well as the interaction between these two components. In the southeastern portion of Dom Feliciano Belt (RS), which is composed mainly by granitoids, minor dioritic and gabbroic rocks occur (1 to 7 km), with predominantly basic character, in the region between Pinheiro Machado and Pedro Osório. This thesis presents geological, mineralogical, petrographic and geochemical characterization of these rocks, proposing thus the separation of two main associations. The "Association I" (AI) comprises the bodies Passo da Fabiana, Passo do Olaria, Arroio Santa Fé and Desvio Herval, and is composed by gabbroic rocks, commonly as cumulates, sometimes in layered intrusions The "Association II" (AII), dioritic to gabbroic, comprises isotropic to locally foliated rocks, in the occurrences of Alto Alegre, Passo dos Machados and Campo Bonito. Both associations are subalkaline, with medium-K (AI) and medium to high-K (AII) calc-alkaline affinity, showing high-alumina contents (Al2O3 > 17%), even for the non-cumulated terms. Higher CaO and Mg# values in AI, and alkalis, P2O5, Zr, Nb, Y, and total REE in AII, as well as distinct REE patterns, support the proposed associations. The control on the emplacement of the basic rocks by lithospheric discontinuities is suggested by magnetic signatures, which would have enabled the ascent and emplacement of these magmas to upper crustal levels. As petrogenetic processes, the participation of mantle-derived liquids in supracrustal magma chambers is suggested, either as precursor pulses of the magmatism associated with the granitoids, or by replenishment events in these reservoirs, as prevalent in AI. In the AII, amphibole-rich, processes involving the emplacement and evolution of mantle-derived magmas in DCHZ (deep crustal hot zones), originating hydrous liquids, seems to be more expressive.