Petrografia, geoquímica e geocronologia de gnaisses dos complexos Santa Bárbara e Mantiqueira na região de Mariana, Minas Gerais, Brasil.

Abstract

A borda leste do Quadrilátero Ferrífero está inserida na região limítrofe entre dois segmentos crustais que registram uma longa e cíclica história geodinâmica durante o Pré-Cambriano, as províncias geotectônicas São Francisco e Mantiqueira. Este trabalho aborda o estudo de rochas graníticas presentes na região de Mariana, Minas Gerais, pertencentes ao domínio sul do Complexo Santa Bárbara (CSB) e à porção central do Complexo Mantiqueira (CMa). Estes terrenos são caracterizados principalmente pela ocorrência de gnaisses TTG’s em associação a rochas metaultramáficas. O objetivo principal visou comparar as unidades no ponto de vista petrológico (petrografia, mineralogia, geoquímica) e geocronológico, a fim de se debater sobre o limite local das províncias geotectônicas. Além disso, os objetivos específicos visaram classificar as rochas segundo suas composições mineralógicas e geoquímicas, compilar os dados cronológicos de trabalhos já publicados e definir idades de cristalização para a comparação com estudos anteriores. Foram realizados trabalhos de campo para a coleta das amostragens, seguido pela preparação das rochas para a confecção de lâminas delgadas e para as análises de geoquímica de elementos maiores e análises isotópicas U-Pb em grãos de zircão. O trabalho também contou com duas lâminas delgadas e os resultados de três análises geoquímicas de rocha total fornecidos pelo Serviço Geológico do Brasil. As rochas do Complexo Santa Bárbara foram classificadas como biotita mica branca gnaisse e biotita gnaisse. Sob análise microscópica exibem textura inequigranular, granolepidoblástica com bandamento definido pela granulação média de cristais de quartzo e feldspatos, que por vezes encontram-se alongados segundo a direção preferencial da rocha. A amostra do domínio do Complexo Mantiqueira é classificada como biotita gnaisse, e apresenta textura inequigranular, granoblástica a granolepidoblástica, com bandamento composto por cristais grossos de quartzo anédrico. A mineralogia principal, composta por quartzo, microclina, plagioclásio e biotita em associação com os minerais acessórios identificados (allanita, titanita, rutilo e zircão) permitiram interpretar que esses gnaisses são derivados de protólitos ígneos e formados a partir de metamorfismo em fácies anfibolito. O estudo geoquímico dos elementos maiores, terras raras e incompatíveis, em comparação com as análises compiladas da literatura, evidencia que os gnaisses compõem a série dos granitóides arqueanos. O granitóides atribuídos ao CSB apresentam concentrações baixas a intermediárias de ETR leves em relação aos pesados, e as rochas do CMa são enriquecidas em ETR leves. O estudo comparativo entre as assinaturas propõe que o domínio sul do CSB se estenda para leste, assim como sugerido por trabalhos anteriores. As análises isotópicas U-Pb em grãos de zircão revelaram uma idade de cristalização de 2878 Ma e uma idade herdada de 3233 Ma para um lipotipo gnáissico do Complexo Santa Bárbara. Estas idades foram associadas aos eventos de magmatismo TTG responsáveis pela evolução de uma crosta arqueana no sul do Cráton São Francisco, referidos como Santa Bárbara e Rio das Velhas I.