Embasamento pré-mesozoico dos terrenos Arequipa e Antofalla : implicações geodinâmicas e geração de arcos magmáticos na região Bolívia-Chile

Abstract

Na região dos Andes Centrais, especificamente na costa oeste da América do Sul, duas exposições do embasamento pré-andino, uma no Cerro Uyarani, na Bolivia e outra perto de Belén, no Chile, registram a história tectono-magmática e metamórfica do Paleoproterozoico, Mesoproterozoico a Neoproterozoico e Ordoviciano do embasamento pre-gondwanico. O estudo destas áreas de suma importância pois nestes terrenos está registrada a história de evolução da parte oeste da América do sul. O embasamento Paleoproterozoico do terreno Arequipa (18ºS a 14ºS) ocorre desde a costa oeste do Peru até o Altiplano boliviano. Este embasamento está exposto no Cerro Uyarani, no departamento de Oruro, Bolívia. O Complexo Metamórfico Cerro Uyarani (CMCU), este trabalho, é constituído por litotipos félsicos e máficos metamorfizados em fácies granulito. Este Complexo tinha sido considerado um fragmento de crosta continental afetado por eventos magmáticos e metamórficos de alto grau no Paleoproterozoico, e de mais baixo grau no Mesoproterozoico a Neoproterozoico. Nossos novos dados U-Pb (LA-ICP-MS) em zircão e dados inéditos de isotópicos de Hf revelam uma história distinta. O estudo de texturas de zircão combinados com as idades U-Pb revela dois eventos principais, um durante o Paleoproterozoico, revelado pelos núcleos de zircão magmático de 1.81-1.75 Ga, e raros núcleos metamórficos de 1.88 Ga e um segundo evento Mesoproterozoico, durante o qual os núcleos antigos foram recristalizados. Este segundo evento está caracterizado por um primeiro ciclo de migmatização do embasamento, em 1,19–1,17 Ga. . O segundo ciclo, em ~1,1–1,0 Ga, é registrado em bordas metamórficas e em novos cristais de zircão metamórfico pela transformação do embasamento migmatítico em fácies granulitos. Os dados isotópicos combinados U-Pb e Hf sugerem que o CMCU fazia parte da porção mais ao sul do terreno Arequipa pelo menos desde os ~1,74 Ga, acrescido ao terreno Paraguá e Cráton Amazônico em 1,19–1,17 Ga. O evento 2 é caracterizado por uma fase acrescionária - ciclo 1 seguido por uma fase colisional - ciclo 2 - no qual as condições de metamorfismo foram elevadas para fácies granulito. Os dados de U-Pb e εHfT em zircão apresentam similaridade com terreno Arequipa, do terreno Rio Apa, do SW do Cráton Amazônico e outros inliers grenvillianos. O Complexo Metamórfico Belén é caracterizado principalmente por ortognaisses, seguidos de xistos, rochas ultramáficas e diques máficos e félsicos alojados ao longo deu uma faixa de aproximadamente ~20 Km, de direção NNW-SSE. Os dados de U-Pb/Hf (LA-ICP-MS) nos zircões destes litotipos permitem delinear a história evolutiva relacionada ao magmatismo Famatiniano nesta região. O magmatismo teve um pico entre 470 e 464 Ma com a geração de quartzo monzodioritos, granodioritos e tonalitos que foram intrudidos por diques máficos sin-plutônicos. Essas rochas encontram-se intensamente deformadas e metamorfizadas em fácies anfibolito-alto. Os valores de εHfT indicam, como em outras áreas afetadas pelo magmatismo Famatiniano, um magmatismo juvenil com forte assimilação crustal para a região de Belén. Várias hipóteses foram postuladas para explicar como um magmatismo de fonte mantélica pode ter intensa assinatura crustal entre elas: 1) retrabalhamento de crosta antiga; 2) retrabalhamento de sedimentos subductados; ou 3) instalação do arco magmático em prisma acrescionário, todos envolvendo entrada de componente mantélico. Os poucos zircões herdados (1.97- 1.95 Ga) encontrados no anfibolito e anfibólio gnaisse do CMB e os dados isotópicos de Hf sugerem o retrabalhamento do terreno Arequipa (CUMC como parte do terreno), o qual foi retrabalhado durante a Orogenia Sunsas-Grenville. O CMB representaria então um terreno retrabalhado no Mesoproterozoico intrudido por rochas plutônicas félsicas a máficas durante o Ordoviciano. Os novos dados U-Pb e os poucos dados de Hf, aportados até o momento nesta tese, são muito importantes no entendimento da evolução do Paleoproterozoico ao Ordoviciano, na parte oeste do continente sul-americano, um lugar com poucos afloramentos de embasamento.