Dinâmica crustal Paleo-Mesoarqueana do Maciço São José do Campestre, nordeste do Brasil

Abstract

O Maciço de São José do Campestre, no nordeste do Brasil, representa um dos fragmentos mais antigos de crosta continental da América do Sul. Rochas supracrustais, principalmente paragnaisses migmatíticos, são frequentes neste embasamento, embora careçam de uma caracterização adequada. Neste trabalho, a sua idade de deposição foi investigada, bem como a idade e as condições de eventos metamórficos posteriores, com base em uma ampla gama de técnicas analíticas e de modelagem. A partir de datações U Pb em zircão, foi possível estabelecer uma idade máxima de deposição de 3305 ± 16 Ma, com metamorfismo de alta temperatura entre 3,08 e 3,00 Ga. Modelagem termodinâmica indica um trajetória P-T no sentido horário, com uma etapa de aquecimento-exumação em condições de ultra-alta temperatura (>900 ºC a 0,6 GPa). A cronometria de difusão revela um evento UHT de curta duração (< 4 Ma), seguido por resfriamento e exumação para fácies anfibolito sob rápidas taxas (>100 ºC/Ma e >3 km/Ma). O metamorfismo de alta temperatura culminou na fusão parcial destas rochas por desidratação de muscovita e biotita, com datação U-Pb em zircão dos leucossomas indicando uma idade de cristalização de 3065 ± 7 Ma. Modelagem de difusão de elementos traços no magma indica que o magma interagiu por menos de 53 kyr com o resíduo antes da extração. A evolução metamórfica mesoarqueana do Maciço de São José do Campestre se correlaciona com eventos semelhantes em vários crátons arqueanos, incluindo os crátons Kaapvaal, Dharwar e São Francisco. Esses eventos estão associados com a formação do supercontinente mais antigo da Terra, denominado Ur. Reconstruções paleogeográficas sustentam a existência de um grande orógeno mesoarqueano no núcleo do supercontinente. Um anfibolito intrusivo dentro do pacote sedimentar definiu uma idade de cristalização de 2522 ± 22 Ma. Todas essas amostras investigadas registram modificação isotópica do zircão durante o Paleoproterozóico e o Neoproterozóico em condições de temperatura mais baixas. A datação de zircão por Raman indica uma exumação Cambriano-Carbonífera para essas rochas, que se alinham com idades de interceptos inferiores, demonstrando a utilidade do zircão metamítico para determinar a idade de eventos de baixa temperatura. Coletivamente, os resultados são consistentes com o funcionamento da tectônica de placas desde, pelo menos, o Mesoarqueano.