Formação e evolução da crosta continental terrestre no paleoarqueano : relações entre TTGs e dioritos durante a constituição do Bloco Gavião, Cráton São Francisco.

Abstract

Os processos responsáveis pela formação e evolução da crosta continental terrestre durante o eo-paleoarqueano são incertos devido à escassez de crosta preservada. Os principais remanescentes da crosta continental antiga são representados por gnaisses tonalíticos-trondhjemíticosgranodioríticos (TTG). A interpretação da gênese e diversidade das composições químicas dos TTGs é fundamental para o entendimento de como a crosta continental evoluiu ao longo do tempo. O Bloco Gavião (BG), cráton São Francisco (Brasil), é uma região promissora para investigar essas questões, uma vez que contém remanescentes de crosta eo-paleoarqueana expostos e bem preservados. Este estudo apresenta novas idades de U-Pb, isótopos Hf, geoquímica de rocha total e química mineral de tonalitos e dioritos de 3,51 a 3,4 Ga do Complexo Caldeirão (BG) e faz uma comparação com dados geoquímicos e isotópicos anteriormente publicados de rochas eo-paleoarqueanas do BG. Além disso, foi realizada uma comparação entre os isótopos de Hf de zircões do BG com zircões hadeanos/eopaleoarquianos de outros cratons primitivos. As rochas estudadas apresentam características químicas semelhantes aos TTGs de baixa e média pressão definidos por Moyen (2011), porém possuem baixo teor de SiO2 e alto conteúdo de óxidos ferromagnesianos, quando comparados aos típicos TTGs arqueanos. Os dados apresentados trouxeram novas evidências sobre a gênese dos TTGs, mostrando que os tonalitos e dioritos do Complexo Caldeirão foram formados por processos de mistura entre magmas derivados do manto e crosta mais antiga disponível na área. O evento de ~ 3.4 Ga do Bloco Gavião é representado por tonalitos e dioritos do Complexo Caldeirão e TTGs de média e alta pressão do domo Sete Voltas. Este estudo mostra que essas rochas podem ser cogenéticas e a variabilidade geoquímica, frequentemente atribuída a diferentes profundidades para o processo de fusão parcial de crosta máfica, é interpretada por processo de cristalização fracionada controlado pelo fracionamento e/ou acúmulo de plagioclásio e hornblenda/hornblendito. Os remanescentes crustais eo-paleoarqueanos do Bloco Gavião registram uma história de ~ 360 milhões de anos de eventos magmáticos datados de ~ 3,66 Ga a 3,30 Ga. Cada um dos eventos mais jovens do que 3,6 Ga registram novas adições juvenis que assimilaram a crosta mais velha, enquanto que as rochas mais antigas do que 3,6 Ga são formadas exclusivamente pelo retrabalhamento de uma protocrosta hadeana e, em menor extensão, da crosta eoarquiana inicial. A mudança no processo de geração de crosta no BG, registrada pela entrada de material juvenil, foi documentada em um período de ~ 3,8- 3,5 Ga em outros complexos cratônicos primitivos, incluindo Wyoming, Pilbara, Kaapvaal, Slave, Singhbhum e Yilgarn. Conforme documentado nesses outros crátons, este estudo sugere que a mudança no registro do isótopo Hf para rochas mais jovens que 3,6 Ga reflete uma transição da tectônica stangant-lid para uma tectônica mobile-lid no processo de formação da crosta continental do cráton do São Francisco. Esta mudança no regime geodinâmico parece ter sido global em ~ 3,8- 3,5 Ga e pode ter facilitado a extração de magmatismo juvenil, formação de magmatismo evoluído e a produção/estabilização do manto litosférico depletado, que foi fundamental para a formação dos primeiros crátons da Terra.