Isótopos de Nd e a arquitetura do arcabouço tectônico de um sistema orogênico confinado : domínios litosféricos do Orógeno Araçuaí

Abstract

Este estudo apresenta o resultado de mapeamento isotópico, usando a metodologia Sm-Nd e a integração com dados geofísicos do Orógeno Araçuaí e sua relação com o Cráton do São Francisco. As duas técnicas foram combinadas a fim de delimitar diferentes domínios litosféricos que registram todos os eventos relacionados a diferentes momentos da história evolutiva do arcabouço tectônico de sistema orogênico neoproterozóico que foi desenvolvido bordejando um cráton estável desde o Paleoproterozóico. O estudo isotópico foi feito a partir dos padrões estabelecidos pela interpretação de 320 análises Sm-Nd de idade modelo TDM Nd e pelos valores de ENd (t). A integração dos padrões estruturais observados em mapas geofísicos, aeromagnéticos e gamaespectrométricos, com o mapeamento isotópico, permite definir a paleogeografia de diferentes blocos crustais organizados em domínios tectônicos que refletem a junção de duas placas litosféricas de idades contrastantes. A identificação dos limites entre as placas litosféricas é bem marcada no mapa de anomalias Bouguer e nos produtos gerados neste estudo, com distintas assinaturas isotópicas e radiométricas. Antiga litosfera continental é caracterizada por rochas com idade modelo TDM Nd entre 3,0 e 2,2 Ga, e valores de ENd (t) variando de -30 a -20, correspondendo às unidades representativas do Cráton do São Francisco. O relevo magnético desse bloco é caracterizado por altos valores (> 0.1 nt ). Uma zona de transição de 100 Km de largura, com fragmentos de rochas paleoproterozóicas envolvidas na deformação brasiliana, mas preservando assinatura isotópica da antiga litosfera, pode refletir fragmentos do cráton que foram desmembrados e separados em blocos crustais individuais. Dentro destes blocos os valores de ENd (t) ficam em torno de - 20 e a idade modelo TDM em torno de 2,2 Ga. O principal limite deste bloco crustal com o orógeno é a zona de cisalhamento Abre Campo. A fragmentação da antiga litosfera continental deixa registro na forma de magmatismo intracontinental toniano, em torno de 900-750 Ma, e bacias precursoras do sistema orogênico, com assinaturas isotópicas distintas. Nessa fase ocorre afinamento crustal na litosfera e o soerguimento do manto astenosférico, devido ao quebramento dos antigos blocos continentais, essa litosfera é caracterizada por idade modelo TDM Nd próximo variando de 1,8 até 1,2 Ga e valores de ENd (t) próximos a zero e pouco negativos até - 5 em média. A inversão dos processos de oceanização e o início de tectônica compressiva relacionada a processos de subducção em 860 Ma até 490 Ma é caracterizada pela formação de sistema de arcos magmáticos acrescionários e colisionais. Fragmentos dispersos de arco toniano com assinatura juvenil são pouco preservados, sendo que o maior volume de magmatismo relacionado à colisão do arco-continente apresenta rochas com idade modelo TDM Nd entre 2,0 e 1,4 Ga, e valores de ENd (t) de -9 e -7, sugerindo a participação do manto subcontinental litosférico (SCLM) como a principal fonte mantélica da geração de uma variedade do magmatismo e intenso plutonismo na região. A litosfera jovem neoproterozóica, com valores de idade modelo TDM Nd de 1,0 Ga e valores positivos (+5), requer a abertura de oceano jovem, que deixa resquícios na forma de corpos ultramáficos e ofiolitos. O alinhamento dos corpos ultramáficos, com assinatura isotópica positiva e fortes anomalias magnéticas, delimita os domínios das paleo-litosferas e marca a posição geográfica da zona de sutura entre diferentes litosferas, jovem e antiga. Existe uma variação da assinatura isotópica, com valores específicos para cada suíte magmática descrita na Faixa Araçuaí, desde G1 até G5, sugerindo a interação de fontes antigas paleoproterozóicas com intenso retrabalhamento crustal e fontes jovens juvenis neoproterozóicas, que refletem a existência de distintas litosferas e sendo a profundidade em que o magma é gerado o principal fator que define a assinatura isotópica das fontes do magmatismo do sistema orogênico. Os grandes lineamentos identificados nos mapas geofísicos são interpretados como zonas de cisalhamento dúcteis, sendo responsáveis pelos limites dos domínios litosféricos e de diferentes blocos crustais, que se encontram deslocados de sua posição original. Eventos tafrogênicos de épocas diferentes são representados por enxames de diques desenvolvidos em limites de blocos crustais e refletem a litosfera que intrudem, herdando a assinatura isotópica de cada uma delas.