Fernando Fernandes da Silva Davis Carvalho de Oliveira Paul Y.J Antonio Manoel S. D'Agrella Filho

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA E GEOQUÍMICA GRUPO DE PESQUISA PETROLOGIA DE GRANITÓIDES MAGMATISMO BIMODAL DA ÁREA DE TUCUMÃ (PA) - PROVÍNCIA CARAJÁS: IDADE, CLASSIFICAÇÃO E PROCESSOS MAGMÁTICOS Fernando Fernandes da Silva Davis Carvalho de Oliveira Paul Y.J Antonio Manoel S. D'Agrella Filho

2 INTRODUÇÃO Oliveira (2014, modificado) A área está inserida no contexto geológico do Terreno Granito-Greenstone de Rio Maria ou Domínio Rio Maria de Vasquez et al. (2008) Composta de granitoides de idade mesoarqueana (Leite et al. 2004, Dall Agnol et al. 2006, Oliveira M. A. et al. 2010, Almeida et al. 2011). E greenstone belts do Supergrupo Andorinhas (Souza, 1994). Granitos tipo-a paleoproterozoicos (Dall Agnol & Oliveira 2007). Suíte Jamon (Musa, Jamon, Marajoara, Manda Saia, Bannach e Redenção); Velho Gulherme (Antonio Vicente, Mocambo); Serra dos Carajás (Central, Cigano, Pojuca e Rio Branco). Diques félsicos a máficos (Dall Agnol et al. 1997, Rivalenti et al. 1998, Silva Jr et al. 1999).

3 MAPA DE LOCALIZAÇÃO Área de estudo

4 JUSTIFICATIVA Base de dados geológicos da área de Tucumã é limitada, estando disponível apenas informações obtidas pela CPRM em escala 1: , onde a ocorrência de corpos intrusivos tabulares (diques) não foram identificados ou individualizados. Por ser uma área pobremente estudada: Não se tinha conhecimento da representatividade dos diques na área de Tucumã; Ausência de uma caracterização petrográficas (macro e micro); Ausência de dados geocronológicos; Classificação e afinidades geoquímicas indefinidas; Levando-se em consideração que diques representam um importante mecanismo para o transporte de magma, além de indicarem o início de um processo de distensão crustal (rift), a falta de uma caracterização geológica naqueles da área de Tucumã, nos permite levantar alguns questionamentos sobre o processos envolvidos para geração, evolução, interação e colocação dos líquidos: Qual a relação entre os principais tipos que ocorrem na área? Quais os processos magmáticos envolvidos na evolução dessas rochas? Qual a participação de cada um destes processo (p. ex. mistura de magmas)? Os tipos identificados representariam a ocorrência de um magmatismo bimodal, análogo aquele descrito na área de Rio Maria, ou seria afim daquele de São Félix do Xingu? Qual o papel destes diques no contexto tectônico regional da Província Carajás e qual a relação com a origem e colocação dos Grantios Tipo-A?

5 Comprimentos de até 60 Km Direções predominantemente NW-SE concordantes com a estruturação regional São intrusivos no Grupo Tucumã e Granodiorito Rio Maria Félsicos 70% dos corpos Máficos e Intermediários 30%

6 Felsic dike Tucumã Greenstone

7 PETROGRAFIA Diques Félsicos Riolito Porfiro Holocristalinos a hipocristalinos, apresentando textura glomeroporfiritica, granofírica, esferulitica e rapakivi. Fenocristais de Qtz, K-F e Plag imersos em uma matriz felsitica afírica.

8 PETROGRAFIA Dacitos A maioria deles são pórfiriticas com matriz afírica. Fenocristais de Quartzo, Plagioclásio, k-feldspato. Os fenocristais variar de poucos milímetros a pouco mais de 1 cm. no entanto, a quantidade de pórfiros é mais baixos do que os riolitos. Feições de Corona e Embaiamento

9 PETROGRAFIA Diques intermediários Andesitos A maioria deles são porfiríticas com matriz um pouco mais grossa. Composta de microlitos de plagioclásio fortemente alterado para sericita. Fenocristais de quartzo, Plagioclásio, k-feldspato. Feições de Corona e Embaiamento.

10 PETROGRAFIA Diques máficos Basaltos e Basaltos Andesitos Faneriticos inequigranular fino a medio, holocristalinos. Textura Ofitica e Subofitica. Plagioclásio, Piroxênio (clino e Orto), olivina subordinada.

11 PETROGRAFIA Quais os processos envolvidos na geração das rochas intermediárias? Cristalização Fracionada? Assimilação Crustal? Hibridização entre os magmas máficos e félsicos?

12 GEOQUÍMICA DACITOS

13 GEOQUÍMICA Classificação Ambientação Tectônica Pearce & Norry 1979 Pearce et al. 1984

14 GEOQUÍMICA Classificação Tipologia Eby 1992 Whalen et al. 1987

15 GEOQUÍMICA Classificação Tipologia Dall Agnol & Oliveira 2007

16 GEOQUÍMICA

17 GEOQUÍMICA

18 GEOQUÍMICA A correlação negativa pode ser explicada pela cristalização precoce de clinopiroxênio; horblenda; magnetita; ilmenita e apatita. Além disso o plagioclásio tem um papel significativo no decréscimo de Al 2 O 3 e CaO. DACITOS As A/CNK e K 2 O/Na 2 O razoes mostram clara correlação positiva que são possivelmente controladas pelo fracionamento de K-Feldspato com contribuição de Biotita.

19 GEOQUÍMICA

20 GEOQUÍMICA Relativa alta razão La/Yb Acentuada anomalia de Eu Padrão semelhante a formação Santa Rosa Acentuadas anomalias negativas: Ba; Sr; P; Ti;

21 GEOQUÍMICA Moderadas raões La/Yb Moderada anomalia de Eu Difere levemente do padrão da formação sobreiro. Anomalias negativas menos acentuadas de de Ba; Sr; P eti; Ao passo que anomalia de Nb e Ta se destaca.

22 GEOQUÍMICA Baixas razões La/Yb Pequena ou inexistente anomalia de Eu Difere fortemente padrão da formação dos diques da suíte Jamon. Anomalias negativas quase inexistentes de Ba; Sr; P e Ti; Anomalia de Nb e Ta extremamente acentuada.

23 GEOCRONOLOGIA U-Pb em SHRIMP Laboratório de geocronologia de alta resolução (USP). Zircões de granulação fina e apresentando zoneamento magmático normal. Dados obtidos foram interpretados como sendo idade de cristalização. Razoes Th/U (indicam origem magmática) Contexto geológico livre de metamorfismo.

24 GEOCRONOLOGIA Spot Name ppm U ppm Th Th/U % comm Pb /238Pb % err 207Pb /235Pb % err 207Pb /206Pb % err 207Pb /206Pb Age FDB ,38 0,0538 0,3 1,2 5,27 1,4 0,1 0, FDB ,38 0,0402 0,3377 1,2 5,34 1,3 0,1148 0, FDB ,56 0,0628 0,3327 1,3 5,27 1,4 0,1150 0, FDB ,52 0,0946 0,3304 1,1 5,23 1,2 0,1148 0, FDB ,54-0,0050 0,3388 1,2 5,37 1,4 0,1149 0, FDB ,56 0,0053 0,3414 1,1 5,43 1,1 0,1154 0, FDB ,54 0,0294 0,3290 1,1 5,21 1,1 0,1148 0, FDB ,60 0,0080 0,3393 1,1 5,40 1,1 0,1155 0, FDB ,42 0,0795 0,3338 1,1 5,29 1,3 0,1150 0, s err

25 GEOCRONOLOGIA Spot Name ppm U ppm Th Th/U % comm Pb /238Pb % err 207Pb /235Pb % err 207Pb /206Pb % err 207Pb /206Pb Age FDB ,99 0,0562 0,3334 1,1 5,33 1,3 0,1159 0, FDB ,66-0,0215 0,3350 1,2 5,33 1,3 0,1153 0, FDB ,88 0,2310 0,3322 1,1 5,28 1,2 0,1153 0, FDB ,95 0,0343 0,3389 1,1 5,42 1,2 0,1161 0, FDB ,72 0,0276 0,3340 1,3 5,30 1,4 0,1151 0, FDB ,06 0,2288 0,3371 1,2 5,39 1,7 0,1160 1, FDB ,96 0,0481 0,3403 1,2 5,38 1,3 0,1146 0, FDB ,75 0,1642 0,3366 1,3 5,34 1,7 0,1150 1, s err

26 DISCUSSÃO Processos Magmáticos Cristalização Fracionada Dois conjuntos de Vetores, indicando processos de cristalização distintos. Félsicos Principalmente K-Feldspato e Biotita. Máficos Clinopiroxênio e Plagioclásio.

27 DISCUSSÃO Processos Magmáticos Um modelo para geração dos Dacitos e Andesitos Cristalização Fracionada vs. Mistura Geração de um modelo de cristalização e assimilação (AFC) partindo dos Basaltos. A Riolito F Grau de Mistura B Basalto Andesito C Media (Andesitos) D Media (Dacitos) Um segundo modelo levando em consideração a mistura dos Basaltos andesitos com Riolitos.

28 DISCUSSÃO Diagramas ETR e Multielementos normalizados para modelo de geração de líquidos Daciticos. Mistura Binaria de cerca de 40% de Basalto Andesito e 60% Riolitos A Riolito B Basalto Andesito C Media (Andesitos) D Media (Dacitos) F Grau de Mistura

29 DISCUSSÃO Diagramas ETR e Multielementos normalizados para modelo de geração de líquidos Andesiticos. Mistura Binaria de cerca de 60% de Basalto Andesito e 40% Riolitos A Riolito B Basalto Andesito C Media (Andesitos) D Media (Dacitos) F Grau de Mistura

30 DISCUSSÃO PROCESSOS ENVOLVIDOS NA GERAÇÃO DOS DIQUES DE TUCUMÃ

31 Conclusões e Considerações Finais Os dados obtidos no mapeamento peritiram a identificação de diversos corpos alinhados na NW-SE, os quais foram como diques: Félsicos (Riolitos Pórfiros) Intermediários (Andesitos) Máficos (Basaltos e Basaltos Andesitos) Além disso, são encontradas rochas de composição dacítica aflorando de forma subordinada associada aos diques félsicos, mostrando diversas evidencias de assimilação e hibridização através da mistura entre os magmas máfico e félsico

32 Conclusões e Considerações Finais Os dados geoquímicos sugerem que os magmas formadores dos Riolitos e Basaltos não são comagmáticos, e evoluíram por cristalização fracionada. As rochas félsicas apesar de evoluírem por cristalização fracionada mostram trends em alguns diagramas (K/Ba vs Ba), que sugerem geração por fusão parcial em diferentes temperaturas na crosta continental. Dados de modelagem geoquímica demonstraram a viabilidade da mistura entre os magmas máficos e félsico para geração das rochas tidas como de composição intermediária. Os andesitos são produto da mistura de cerca de 60% de magma máfico e 40% de félsicos, provavelmente gerados em uma profundidades elevadas favorecendo uma mistura mais homogênea (Magma Mixing). Ao passo que as rochas dacíticas são geradas em níveis mais rasos na crosta, em menores temperaturas, onde o processo de mistura é menos eficiente (Magma Migling) e a contribuição do líquido félsico seria mais significativa (60%).

33 Conclusões e Considerações Finais Os diques félsicos (riolitos pórfiros) apresentam fortes semelhanças petrográficas e geoquímicas tanto com a Formação Santa Rosa (Fernandes et al. 2011), quanto com os diques da região de Rio Maria (Dall Agnol & Oliveira 2007). Os diques Intermediários apresentam semelhanças petrográficas e geoquímicas com a Formação Sobreiro (Fernandes et al. 2011), porém o conteúdo de Sr é significativamente mais elevado nesta última. Neste sentido, os diques máficos apresentam afinidades composicionais com aqueles estudados em Rio Maria (Silva Jr. et al 1999), os quais não foram registrados na região de São Félix do Xingu.

34 APOIO FINANCEIRO Convênio VALE/FAPs