Geologia, geoquímica e geocronologia das rochas da Suíte Rio Branco, Cinturão Nova Brasilândia e implicações na evolução do orógeno Sunsás no sudoeste do Cráton Amazônico

Abstract

A evolução geológica do Cinturão Nova Brasilândia no sudoeste do Cráton Amazônico, em Rondônia, ocorreu de forma progressiva durante o Mesoproterozoico e início do Neoproterozoico, entre aproximadamente 1241 Ma e 910 Ma, período que abrange estágios pré-orogênico, orogênico e pós-orogênico. Novos dados geológicos de campo, geoquímicos, geocronológicos U-Pb em zircão (LA-ICP-MS) e de isótopos de Sr-Nd obtidos na parte sul do cinturão, associados a reinterpretação de informações anteriormente publicadas, permitem estabelecer cronologia mais precisa entre os episódios de sedimentação, deformação, metamorfismo e magmatismo, bem como a caracterização da afinidade química do magmatismo máfico, fonte, ambiente tectônico da Suíte Rio Branco e os estágios ou fases de evolução do cinturão durante a orogenia Nova Brasilândia. O ambiente tectônico de emplacement do magma máfico-félsico da Suíte Rio Branco é importante na caracterização dos eventos orogenéticos do Mesoproterozoico (Esteniano), no sudoeste do Cráton Amazônico, que antecederam à formação do supercontinente Rodínia. A Suíte Rio Branco, alvo de estudo, é composta por rochas máficas-félsicas que inclue metagabros, metagabro-noritos, metatroctolitos, metabasaltos maciços, metadiabásios, anfibolitos, metagranitos, rochas metavulcânicas félsicas e metatrondhjemitos (equivalentes de plagiogranitos), expostos na forma de stocks alongados, arredondados ou ovais, sills e enxames de diques, além de derrames. A encaixante regional (Formação Rio Branco) é representadas por rochas de alto grau metamórfico, incluindo gnaisses calciossilicáticos, biotita paragnaisses, gnaisses trondhjemíticos, anfibolitos e granulitos (paraderivados, máficos ou félsicos). Idades U-Pb (LA-ICP-MS) obtidas em cristais de zircão em rochas do Domínio Rio Branco (constituído por rochas metavulcanossedimentares, metamáficas e metafélsicas), parte sul do Cinturão Nova Brasilândia, sugerem episódios de metamorfismo de alto grau entre 1137 ± 9 Ma e 1127.6 ± 2.3 Ma. Portanto, anterior ao emplacement das rochas máficas e félsicas da Suíte Rio Branco, datado entre 1119.7 ± 2.7 Ma e 1106.2 ± 2.8 Ma, portanto de geração muito próxima ao metamorfismo. Cristais de zircão recristalizados provenientes de paragnaisse de alto grau e granito anatético da Formação Rio Branco e de metagabro da Suíte Rio Branco mostram, respectivamente, idades U-Pb (LA-ICP-MS) de 1019 ± 5 Ma, 1011.3 ± 9.6 Ma e 1016.7 ± 3.9 Ma que representam, possivelmente, registros isotópicos de episódio mais jovem de deformação, metamorfismo e migmatização ocorrido no Cinturão Nova Brasilândia. Dados geoquímicos (rocha total) demonstram que as rochas metamáficas da Suíte Rio Branco são composicionalmente sub-alcalinas toleíticas de baixo a médio Ti, com assinaturas de sobreposição de MORB-like, IAT e BABB. Nos diagramas de multi-elementos normalizados ao Manto Primitivo, as rochas metamáficas da Suite Rio Branco apresentam enriquecimento em

vii

elementos litófilos de íons grandes (LILE) em relação elementos de elevado potencial iônico (HFSE), anomalias negativas de Nb e Ta, positivas de Pb, e enriquecimento gradativo em Th em relação a Nb e Ta. Por outro lado, apresentam razões Ti/V = 10-50, La/Yb = 1,74-12,33 e Th/Yb = 0,10-3,56, razões Ce/Y (4,12-24,67) variando de baixa a alta e razões baixa para Ce/Pb (3,3-20,5), Nb/U (3,2-16,25) e Th/La (0,01-0,30). A composição isotópica de Sr-Nd mostrou εNd com valores levemente negativos a positivos entre -2,89 e +1,66 (para t=1120 Ma), próximos ao CHUR, e variadas relações 87Sr/86Sr (0,702-0,714) e baixas relações 143Nd/144Nd (~ 0,512) sugerindo contaminação crustal ou metassomatismo da cunha mantélica. Os dados geológicos e as assinaturas geoquímicas e isotópicas da Suíte Rio Branco, juntamente com os trends petrogenéticos definidos nos diagramas de variação, multi-elementos normalizados, ETR`s normalizados e discriminantes tectônicos, foram considerados eficazes no diagnóstico de subducção. A proposta de evolução tectônica para o Cinturão Nova Brasilândia, apresentada nessa tese de doutorado, sugere que a parte sul do Cinturão Nova Brasilândia representa um fragmento incompleto de um sistema arco-bacia, contendo registros de dois estágios evolutivos desenvolvidos durante a orogenia Nova Brasilândia. O primeiro acrecionário, entre aproximadamente 1137 Ma e 1106 Ma, envolve subducção intraoceânica, metamorfismo de alto grau (granulítico), magmatismo máfico-félsico e formação de sistema arc – back-arc. O segundo colisional, entre aproximadamente 1096 Ma e 1010 Ma, envolve espessamento crustal, deformação (tectônica transpressiva e transcorrência sinistral tardia), metamorfismo de alto grau (anfibolito superior) e migmatização. Os estágios acrecionário e colisional da orogenia Nova Brasilândia no Mesoproterozoico (Esteniano), associados à evolução do orógeno Sunsás e a montagem de Rodínia, ocorreu mediante interações entre o bloco Paraguá, proto-Cráton Amazônico e fragmentos menores de terrenos, envolvendo articulações tectônicas oblíquas e/ou frontais entre grandes massas crustais representadas por Laurentia e Amazônia. Esse novo cenário tectônico é diferente do modelo de rift intracontinental proposto anteriormente, principalmente na fase de inversão da bacia e início do fechamento de um oceano porque envolve subducção intraoceânica e formação de um sistema arc – back-arc. Nesse novo cenário tectônico considera-se a orogenia Nova Brasilândia no sudoeste do Cráton Amazônico como do tipo acrecionária-colisional, com evolução entre 1137 e 1010 Ma, posterior a formação de um oceano (fase de oceanização) entre o Bloco Paraguá (acrescido de terrenos alóctones e faixas móveis) e o proto-Cráton Amazônico entre 1241 e 1137 Ma.