UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO N^o 79

RESUMO

No Quadrilátero Ferrífero (QF) e Espinhaço Meridional (EM), porção sudeste do estado de Minas Gerais, podem ser evidenciadas quatro eventos geradores de diques máficos, os quais seccionam as supracrustais Minas e Espinhaço, cada um deles com feições estruturais, petrográricas e geoquímicas próprias.
O mais antigo e não muito expressivo, de idade em torno de 1,7-1,5 Ga (K/Ar), ocorre na forma de diques e sills deformados, metamorfisados de direção NS, com espessura aparente centimétrica a métrica. Constituem uma associação de quartzo-clorita xistos e quartzo-sericita xistos, de cor verde clara a acinzentada, granulação fina, compostos de clorita e/ou sericita, quartzo, ilmenita e traços de plagioclásio (An_3-25). Os padrões de ETR mostram um enriquecimento em ETRL [(La/Sm)_N = 3,68] e um empobrecimento em ETRP [(Dy/Yb)_N = 0,82]. As relações de campo obtidas indicam que este evento estaria relacionado a abertura da bacia Espinhaço, visto que nesta região os diques máficos encontrados seccionam, somente, a seção sin-rift da bacia citada.
O segundo evento de idade U/Pb em torno de 906 Ma é representado por vulcanismo máfico na forma de diques, sills, stocks, plugs, lacólitos e lopólitos, com dimensões que variam de métricas a quilométricas, e direções preferenciais NW e NE. Encontram-se deformados, com a textura ígnea parcialmente preservada, excetuando zonas de baixa magnitude de deformação, onde, somente, as bordas se encontram foliadas. São metagabros constituídos por plagioclásio (An_3-52,5), augita, ilmenita e traços de apatita e quartzo. Esse conjunto, muitas vezes, está transformado em um agregado de tremolita-actinolita ou hornblenda e zoisita/clinozoisita. Os padrões de ETR mostram um enriquecimento relativo em ETRL e ETRP [(La/Sm)_N = 1,34 a 2,2 e (Dy/Yb)_N = 1,36 a 1,85], além de uma pequena anomalia negativa de curópio. A origem deste magmatismo está ligada aos estágios iniciais do ciclo Panafricano/Brasiliano.
O terceiro enxame de diques e idade mínima de 655 Ma (²⁰⁷Pb/ ²⁰⁶Pb, 4,5% de discordância) possui espessura métrica, direção preferencial NS, textura ígnea preservada e pouco a nenhum índicio de deformação. Os diques constituem gabros compostos de plagiocláslo (An_56,5), augita, ilmenita, quartzo vermicular e traços de badeleíta. O padrão de ETR mostra um forte enriquecimento em ETRL e um pequeno enriquecimento em ETRP [(La/Sm)_N = 6,39 e (Dy/Yb)_N = 1,29]. Tais diques podem ter sua origem relacionada aos estágios finais do ciclo Brasiliano, mas os dados ainda não são conclusivos.
O quarto evento, de idade em torno de 120 Ma aflora na forma de diques decimétricos a métricos, de direções NS, EW, NNV e NE, não apresentando deformação e metamorfismo. Seccionam todas as estruturas precambrianas e possuem a textura totalmente preservada. Constituem diabásios e basaltos com plagioclásio (An_60,05), augita e magnetita. O padrão de ETR mostra um enriquecimento em ETRL e um pequcno em ETRP [(La/Sm)_N = 2,53 e (Dy/Yb)_N = 1,47]. Apresentam uma idade de 120 Ma (K/Ar, RT). A origem destes diques está relacionada à fragmentação do Supercontinente Gondwana.
Os diques metamorfisados apresentam assembléias mineralógicas características de fácies xisto verde, e a variação na composição química dos minerais plagioclásio e anfibolito está intimamente relacionada com a variação na magnitude de deformação.
O estudo da variação da composição química de rochas representativas dos diques máficos estudados evidenciou que, pelo menos naqueles pouco ou não deformados, o quimismo original está preservado. Os diques máficos apresentam caráter subalcalino, filiação toleítica, com accntuado enriquecimento em ferro, e a afinidade química com basaltos intra-placa continental.
Avariação nas concentrações de elementos traços incompaitíveis, em cada enxame ou entre os enxames de diques máficos da porção sudeste de Minas Gerais, requerem fontes mantélicas heterogêneas. O enriquecimento em elementos traço incompatíveis em alguns dos enxames estudados podem ter resultado de processos de contaminação crustal.

ADALENE MOREIRA DA SILVA

GEOLOGY AND PETROCHEMISTRY OF THE MAFIC DIKE SWARMS OF THE "QUADRILÁTERO FERRÍFERO" AND OF THE "ESPINHACO MERIDIONAL

ABSTRACT

Mafic dykes are abundant in the Quadrilátero Ferrífero and Southern Espinhaço regions of the southeastern part of Minas Gerais state. Proterozoic and Phanerozoic dykes ranging from 1,7 Ga to 120 Ma form at least four swarms that differ from one another in trend, mineralogy, composition and radiometric age.
The oldest swarm has a K-Ar age of about 1,7-1,5 Ga, trends north-south, the dykes vary in width from centimeters to meters, and are deformed and metamorphosed to schists composed of chlorite, sericite, quartz, plagioclase (An_5-25) and ilmenite. Their rare earth element patterns are light-REE enriched, (La/Sm) _N =3,68, and heavy-REE depleted (Dy/Yb) _N = 0,82 These dykes (and sills also) are related to the opening of the Espinhaço Basin.
Northwest-and northeast-trending mafic dykes have a U/Pb age of about 906 Ma. They are commonly about ten meters wide, and they constitute meta-gabbro composed of variably altered plagioclase (An_3-52), amphibole, epidote, ilmenite, quartz and apatite. Although they are generally recrystallized, igneous textures and minerals are locally preserved. The characteristic REE pattern of this dyke swarm shows both slightly ligh-REE and heavy enrichments, (La/Sm) _N = 1.32 to 2.2 and (Dy/Yb) _N = 1.36 to 1.88, respectively, and also short negative europium anomaly. Sills, socks, plugs, laccoliths and phaccoliths with composition similar to dykes are present in the area of study. These dykes may be related the first stages of the Panafrican/Brasiliano event.
North-South trending Upper Proterozoic dykes have a ²⁰⁷Pb/²⁰⁶ Pb minimum age of 655 Ma on fraction of baddeleyite. They are generally some meters wide and composed of plagioclase (An₅₆), augite, ilmenite, quartz and traces of baddeleyite. Their rare earth elements patterns are strongly light-REE enriched, (La/Sm) _N = 6.39, and slightly heavy-REE enriched, (Dy/Yb)N = 1.29. These dykes are probably related to the final stages of the Panafrican/Brasiliano event.
North-south, east-west, northwest and northeast trending Phanerozoic dykes are diabases and basalts composed of plagioclase (An60), augite and magnetite. They show midly enriched light-REE, (La/Sm)N = 2,53, and slightly enriched heavy-REE, (Dy/Yb) = 1,47. These dykes may be related to the fragmentation of the Gondwanaland.
These mafic dykes have been metamorphosed to the greenschist facies, and composition variations of amphiboles and plagioclases from some dykes can be related to variations in strain.
The chemical effects associated with dyke metamorphism were studied and it was concluded that less altered dykes display a primary magmatic trace element chemistry.
The Quadrilátero Ferrífero and Southern Espinhaço dykes have tholeitic affinities and they exhibit proeminent iron-enrichment. These dykes have some traces distributions in common with continental rift basalts. There are significant variations in incompatible and partially compatible element abundances both within and between dyke swarms not only is this due to heterogeneous mantle sources, but also contamination may have affected the dykes composition.