Sedimentation, metamorphism and granite generation in a Back-Arc Region : the crustal processes recorded in the Ediacaran Nova Venécia Complex (Araçuaí Orogen, Southeast Brazil).

Abstract

O Complexo migmatítico-graniulítico-granítico Nova Venécia (CNV), localizado no núcleo do Orógeno Araçuaí (OA, 630-480 Ma), sudeste do Brasil, registra processos crustais anatéticos ocorridos no norte da Província Mantiqueira durante a amalgamação Brasiliana-Pan Africana de Gondwana Ocidental. O núcleo do OA compreende abundantes e volumosos granitoides tipo-S e –I (Supersuítes G1 a G5), que são espacialmente e temporalmente associados a eventos metamórficos de alto grau no NVC. Este estudo integra observações de campo, análises de química mineral, petrografia, geocronologia U-Pb LAICP- MS de zircões e monazitas e modelagem termodinâmica, a fim de definir a evolução dos migmatitos-granulitos do CNV, desde sua deposição até o metamorfismo de alto grau, e correlacionar a história metamórfica com os vários episódios de magmatismo granítico (G1-G5). Sete populações compõe a base de dados de zircões detríticos. A gama mais significativa de zircões detríticos concordantes zircão são representados pelas duas populações mais jovens, variando 650-610 Ma. Isso indica que a principal fonte do CNV é provavelmente o Arco Rio Doce, com contribuições menores de fontes contemporâneas ao Arco Rio Negro. Populações mais velhas sugerem proveniência dos primeiros registros do arco Rio Negro e de segmentos do OA relacionados a riftes de idades Criogeniana e Toniana. O período de sedimentação do CNV é limitado entre a idade máxima de sedimentação em ca. 606 Ma e a intrusão dos primeiros granitóides sin-colisionais (ca. 593 Ma), ou seja, durante ca. 13 Ma. Compilação dos dados disponíveis de U-Pb em zircão mostra que a maior parte dos granitoides G1 e G2 se cristalizaram contemporaneamente ao longo de um período de 15 Ma (595-570 Ma, com um pico a 575 Ma), interpretado como o período sin-colisional no OA. O período de pico metamórfico regional no OA é limitado em 575-560 Ma, o que pode ser uma consequência de magma underplating G1 + G2. Petrografia detalhada e análises de química mineral mostram diferentes assembléias de pico metamórfico (regional) que contêm quantidades variáveis de granada, ortopiroxênio e cordierita peritéticos e cordierite retrógrada. Sugerimos que essas diferenças são principalmente devidas a parâmetros de composição dos protólitos, e não devidas a diferentes evoluções de P-T entre as amostras. A química de rocha total neste estudo sugere que os protólitos do CNV eram grauvacas peraluminosas contendo diferentes quantidades de componentes de matriz (isto é, porções pelíticas) e que as rochas de alto-grau do CNV devem ter perdido melt para terem se tornado caracteristicamente restíticas. Isto é corroborado pelo nosso conjunto de dados de zircões detríticos, que mostram diferentes contribuições percentuais entre as 7 populações que compõem as amostras. Além disso, a modelagem termodinâmica indica que todas as amostras modeladas registram um caminho P-T semelhante, desde condições PT de metamorfismo regional de pico a 750-850 ° C e 5300-7500 bares (granulito, profundidades de ~ 25 km) a condições de estabilidade das assembléias preservadas a 640- 800 ° C e 4500-6000 bares (transição entre amfibolito superior a granulito, profundidades de ~ 18 km). Infere-se que o metamorfismo regional de alto grau (575-560 Ma) deve ter afetado ambos os metassedimentos e granitos pré-existentes, corroborado pelo fato de que ambos mostram feições anatéticas datadas em ca. 571 Ma. Os produtos da fusão parcial em todo o OA poderia ser, pelo menos, parte dos granitóides contemporâneos àqueles formados durante os períodos G2 (570-540 Ma) e G3 + G4 (540-525 Ma). O evento térmico póscolisional G5 (520-480 Ma), relacionado ao colapso tectônico do OA, é registrado em metagrauvacas (monazita U-Pb) e em granitos (monazita e zircão U-Pb) entre 507 e 495 Ma. Sugerimos que, a essa altura, as metagrauvacas já haviam sido submetidas a alguma descompressão e arrefecimento, com base em modelagem metamórfica, observações de campo e datação de um dique tardio não deformado que intrude rochas do CNV (518 Ma). Infere-se que o evento termal pós-colisional G5, registrado por abundantes intrusões de granitoides tipo-I em todo o OA, causou um segundo período de metamorfismo de alto-grau a ca. 500 Ma. A principal característica deste evento em rochas metassedimentares é, além das idades U-Pb em monazitas, um overprint parcial de Baixa Pressão-Alta Temperatura em assembléias regionais de pico, gerando cordierita texturalmente tardia e espinélio hercinítico. Em nossas amostras, este registro metamórfico limita-se a auréolas de contato.