Condições de cristalização de granitoides paleoproterozoicos da Folha Rio Bacajá, Terreno Bacajá, Província Transamazonas

Abstract

Resumo: O Terreno Bacajá corresponde à porção sul da Província Transamazonas, uma das seis províncias geocronológicas que compõem o Cráton Amazônico. Seu arcabouço geológico compreende o embasamento neoarqueano, sequências supracrustais metassedimentares e rochas plutônicas paleoproterozoicas. A Folha Rio Bacajá se situa na porção norte do Terreno Bacajá e nela destacam-se os granitoides riacianos do Complexo Bacajaí e suítes intrusivas Arapari e João Jorge. Essas unidades compreendem predominantemente monzogranitos e sienogranitos, e, subordinadamente álcali-feldspato granitos, quartzo álcali-feldspato sienitos, quartzo sienitos, granodioritos, quartzo monzodiorito, tonalitos e quartzo sienitos. A assembleia mineral dessas unidades é semelhante, sendo composta essencialmente por quartzo, microclínio e plagioclásio. Biotita, anfibólio, piroxênio, epidoto, titanita, allanita, apatita, zircão, muscovita, carbonato, sericita, magnetita e ilmenita ocorrem em concentrações modais menores. Além de características de deformação magmática são identificadas feições que sugerem deformação em estado sólido. Análises de química mineral foram feitas nos granitoides. O cálculo da fórmula estrutural de microclínio revela a predominância do componente ortoclásio em todas as unidades estudadas, sendo os maiores valores de sódio observados nas suítes João Jorge I e João Jorge II. Nas rochas do Complexo Bacajaí e Suíte Intrusiva Arapari há zoneamento composicional do plagioclásio, definido por núcleos compostos por oligoclásio e bordas compostas por andesina. O plagioclásio da Suíte João Jorge I é homogêneo e classificado como oligoclásio. Foram analisados cristais de biotita primários e primários reequilibrados. A biotita do Complexo Bacajaí é rica em ferro, composição observada também em algumas amostras da Suíte João Jorge I. Na Suíte Arapari há uma tendência partindo de composições ricas em magnésio em direção a cristais ricos em ferro. Dois monzogranitos da Suíte João Jorge I possuem biotita rica em magnésio, próxima à composição da flogopita. São cristais primários e primários reequilibrados. O anfibólio de todas as unidades é classificado como anfibólio cálcico. No Complexo Bacajaí predomina Fe-hornblenda enquanto nas suítes Arapari, João Jorge I e João Jorge II o anfibólio predominante é Mg-hornblenda. Em um quartzo monzodiorito da Suíte Arapari há Fe-tschermakita. A partir da composição da biotita e do anfibólio são estimadas condições de cristalização com fugacidade de oxigênio intermediária para o Complexo Bacajaí, e alta fugacidade de oxigênio para as demais unidades. A pressão de cristalização varia entre 4,5 a 7,4 kbar, com temperatura de 694 a 789°C para o Complexo Bacajaí, 3,0 a 6,0 kbar com temperatura de 599 a 851°C para a Suíte Arapari, e 2,9 a 5,0 kbar e temperatura de 709 a 868°C para a Suíte João Jorge I. A partir desses dados são estimadas profundidades finais de cristalização, respectivamente, entre 17 e 28 km, 11 e 23 km e 12 a 19 km para essas unidades. A presença de epidoto primário, allanita e titanita primária em todas as unidades sugere origem profunda para os magmas, acima de 10 kbar, sob condições oxidantes, seguida por ascensão rápida e colocação crustal rasa a intermediária. A partir da composição da biotita todas as unidades são associadas à série da magnetita, apesar dos baixos valores de susceptibilidade magnética. O Complexo Bacajaí possui afinidade com as séries magmáticas cálcio-alcalina e peraluminosa, posicionando-se próximo à série ferro potássica. Para essa unidade, é possível sugerir um ambiente de formação em arco magmático, com possível contribuição de fontes crustais. A Suíte Arapari pertence à série cálcio-alcalina, possivelmente associada a um arco magmático, com fontes profundas, evidenciadas pela composição magnesiana de biotita e anfibólio. As rochas da Suíte João Jorge I definem dois grupos distintos, um pertencente à série cálcio-alcalina e outro associado às séries ferro-potássica e peralcalina. Essas composições sugerem fontes bimodais para os magmas dessa unidade em contexto sin a tardi-tectônico. A proximidade de corpos da Suíte Intrusiva João Jorge II com zonas de cisalhamento transcorrente sugere que a ascensão desses magmas teria sido controlada por estruturas subverticais profundas

Abstract: The Bacajá Terrane represents the southern portion of the Transamazon Province, one of the six geochronological provinces that make up the Amazon Craton. Its geological framework includes neoarchean basement rocks, metasedimentary supracrustal sequences, and paleoproterozoic plutonic rocks. The Rio Bacajá Sheet is located in the northern portion of the Bacajá Terrane, where the Riacian granitoids of the Bacajaí Complex and the Arapari and João Jorge intrusive suites are prominent. These units predominantly consist of monzogranites and syenogranites, with subordinate occurrences of alkali-feldspar granites, alkali feldspar quartz syenites, quartz syenites, granodiorites, quartz monzodiorites, tonalites, and quartz syenites. The mineralogy of these units is similar, mainly composed of quartz, microcline, and plagioclase. Biotite, amphibole, pyroxene, epidote, titanite, allanite, apatite, zircon, muscovite, carbonate, sericite, magnetite, and ilmenite occur in smaller modal concentrations. In addition to features of magmatic deformation, solid-state deformation features are also identified. Mineral chemistry analyses were conducted on the granitoids. The calculation of the microcline structural formula reveals the predominance of orthoclase in all studied units, with the highest sodium contents observed in the João Jorge I and João Jorge II suites. In the rocks of the Bacajaí Complex and Arapari Intrusive Suite, plagioclase compositional zoning is observed, with cores composed of oligoclase and edges composed of andesine. The plagioclase in the João Jorge I Suite is homogeneous and classified as oligoclase. Primary and re-equilibrated primary biotite crystals were analyzed. The biotite in the Bacajaí Complex is iron-rich, a composition also observed in some samples from the João Jorge I Suite. In the Arapari Suite, there is a trend from magnesium-rich compositions towards iron-rich crystals. Two monzogranites from the João Jorge I Suite contain magnesium-rich biotite, close to the composition of phlogopite. These are primary and re-equilibrated primary crystals. The amphibole in all units is classified as calcic amphibole. In the Bacajaí Complex, Fe-hornblende predominates, while in the Arapari, João Jorge I, and João Jorge II suites, the amphibole is predominantly Mg-hornblende. In a quartz monzodiorite from the Arapari Suite, Fe-tschermakite is present. Based on the composition of biotite and amphibole, crystallization conditions are estimated with intermediate oxygen fugacity for the Bacajaí Complex, and high oxygen fugacity for the other units. Crystallization pressure ranges from 4.5 to 7.4 kbar, with temperatures from 694 to 789°C for the Bacajaí Complex, 3.0 to 6.0 kbar with temperatures from 599 to 851°C for the Arapari Suite, and 2.9 to 5.0 kbar with temperatures from 709 to 868°C for the João Jorge I Suite. Based on these data, final crystallization depths are estimated to range between 17 and 28 km, 11 and 23 km, and 12 to 19 km for these units. The presence of primary epidote, allanite, and primary titanite in all units suggests a deep origin for the magmas of the studied units, above 10 kbar, under oxidizing conditions, followed by rapid ascent and relatively shallow crustal emplacement. Based on the composition of biotite, all units were associated with the magnetite series, despite low magnetic susceptibility values. The Bacajaí Complex shows affinity with the calc alkaline and peraluminous magmatic series, positioning close to the iron-potassic series. For this unit, a magmatic arc formation environment can be suggested, with possible contributions from crustal sources. The Arapari Suite is related to the calc alkaline series, possibly associated with a magmatic arc, with deep sources, as evidenced by the magnesium-rich composition of biotite and amphibole. The rocks of the João Jorge I Suite exhibit two distinct groups, one associated with the calcium-alkaline series and the other with the iron-potassic and peralkaline series. These compositions suggest bimodal sources for the magmas of this unit in a syn- to late-tectonic context. The proximity of bodies from the João Jorge II Intrusive Suite to strike-slip shear zones suggests that the ascent of these magmas was controlled by deep subvertical structures