Intrusões máficas-ultramáficas do domínio Rio Grande do Norte, província Borborema : ambiente tectônico e potencial para depósitos magmáticos

Abstract

Intrusões máfica-ultramáficas afloram de forma descontinua ao longo de um trend NNE-SSW de 32 km no Terreno Rio Piranhas, porção central do Domínio Rio Grande do Norte (Província Borborema). Estas intrusões permitem a abertura de uma nova janela para exploração de depósitos de Ni-Cu (PGE) na Província Borborema. As intrusões máfico-ultramáficas afloram em geral como pequenos corpos lenticulares (<500 metros de comprimento) constituídos por proporções variadas de wehrlito (Ol + Cpx + Chr cúmulus), clinopiroxenito (Cpx cúmulus) e troctolito (Ol + Pl cúmulus) hospedados principalmente em ortognaisses e migmatitos. A mineralogia e a textura primária das intrusões são caracterizadas por cristais bem desenvolvidos de granulação média a grossa, sem orientação preferencial, localizados nos núcleos das intrusões. Estas características magmáticas são obliteradas nas margens das intrusões, pela substituição gradativa em direção as bordas dos minerais primários por anfibólios, os quais marcam o contato com as rochas encaixantes e exibem uma foliação metamórfica bem definida. As encaixantes são constituídas principalmente por ortognaisses e migmatitos, subordinadamente anfibolitos e supracrustais. A paragênese metamórfica presente nos ortognaisse é composta por quartzo-microclina-plagioclásio-hornblenda indicativa de metamorfismo no fácies anfibolito. A composição da olivina cúmulus nas diferentes intrusões, e rochas, variam de Fo80,6 a Fo67.6. A composição mais primitiva de olivina é obtida em wehrlitos, indicando magma parental com composições moderadamente primitivas (Fo80,6 e ~ 2000 ppm de Ni). A composição do plagioclásio cúmulus em equilíbrio com a olivina cúmulus nos troctolitos apresenta elevados teores de An (An89,0 a An79,9) correlacionáveis com as composições de magma descritos em arcos magmáticos gerados em ambientes de subducção. A geoquímica de rocha total das máficas-ultramáficas é controlada principalmente por diferentes proporções de olivina, clinopiroxênio e plagioclásio. Na mesma intrusão composições químicas das amostras com minerais e texturas ígneas primárias preservadas são semelhantes às amostras com mineralogia totalmente transformada, indicando que a recristalização metamórfica não promoveu uma mudança significativa na composição dos elementos maiores. Os teores de Cr2O3 mostram uma significativa diferença entre as rochas máfica-ultramáficas. A combinação Mg # e Cr2O3 sugerem que as intrusões situadas na porção sul foram cristalizadas a partir de magmas saturados em cromita relativamente primitivos (Mg # entre 73,3 e 80,5), enquanto intrusões da parte norte foram geradas por magmas insaturados em cromita e mais fracionados (Mg # entre 57,0 e 68,7 ). Perfis dos elementos traços normalizados pelo condrito mostram que as rochas são fracionadas, evidenciado pelo enriquecimento relativo em íons de grande raio (large ion lithophile elements – LILE) e depleção relativa de elementos de alto campo de força (high field strength elements – HFSE). Várias amostras exibem pronunciadas anomalias negativas de Nb e Ta, estas anomalias são mais evidentes quando Nb e Ta são comparados com elementos adjacentes mais resistentes a alteração (por exemplo, Th e La). Perfis dos elementos traços são semelhantes para as mesmas litologias das diferentes intrusões. Idades U-Pb em zircão indicam que as intrusões máfica-ultramáficas foram cristalizadas em 2195 ± 5 Ma. Idades U-Pb em zircão das encaixantes ortognáissicas indicam cristalização a partir de magmas félsicos entre 2220-2230 Ma. Portanto ocorre uma estreita janela de tempo (cerca de 30 Ma) entre os eventos de plutonismo félsico e máfico. Idades U-Pb em zircão de rochas encaixantes incluem idades mais antigas (cerca de 2,50 - 2,71 Ga), indicando retrabalhamento crustal de rochas siderianas-arqueanas durante magmatismo máfico e félsico riaciano. Magmatismo máfico-ultramáfico e félsico (cálcio-alcalino) de 2,15 - 2,25 Ga é correlacionado a arcos magmáticos relatado em estudos anteriores no Terreno Rio Piranhas do Domínio Rio Grande do Norte. O magmatismo máfico-ultramáfico é interpretado como originado em arco magmático, possivelmente resultante da fusão parcial da cunha do manto acima da zona de subducção durante as fases finais da orogênese.