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Geology and chemical characterization of the ultrapotassic peralkaline magmatism of the Manaíra-Princesa Isabel Dike Swarm, Borborema Provine
Geologia e caracterização química do magmatismo peralcalino ultrapotássico do enxame de diques Manaíra-Princesa Isabel, Província Borborema
Registro en:
10.5327/z1519-874x2009000300002
Autor
Hollanda, Maria Helena Bezerra Maia de
Mejía, Carolina Pelaéz
Archanjo, Carlos José
Armstrong, Richard
Institución
Resumen
The Manaíra-Princesa Isabel dike swarm forms one of the most expressive examples of Neoproterozoic (c. 600 Ma) peralkaline magmatism in the Borborema Province (NE Brazil). It consists of about a hundred NE-trending bodies intrusive in older, Neoproterozoic porphyritic granites (Princesa Isabel and Tavares plutons), and orthogneisses and low-grade metasediments of the Eo-neoproterozoic Riacho Gravatá complex. The dike swarm includes mostly silica-saturated syenites, with potassic to ultrapotassic, peralkaline affinity, containing microcline and sodic amphibole ± pyroxene as the main mineral assemblage. Amphibole is dominantly Mg-riebeckite (Manaíra, Princesa Isabel and Tavares sub-swarms), whereas pyroxene is mainly aegirine-augite (Manaíra and Tavares sub-swarms). A minor set of dikes from this swarm is slightly metaluminous with Mg-biotite as the major mafic phase. Geochemical and isotopic signatures indicate strong enrichment in incompatible elements (Rb, Ba, K, Th, U), in association with a negative Nb anomaly, and strongly radiogenic 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd (= negative εNd values) initial ratios. These features suggest a common source, which was probably an enriched lithospheric mantle reservoir, chemically modified by an ancient subduction component inferred to be Paleoproterozoic from T DM model ages. Conversely, Pb isotopic ratios lower than average crustal values indicate the influence of a non-radiogenic component interacting with the enriched mantle source. A SHRIMP U-Pb age of c. 600 Ma obtained for the Manaíra-Princesa Isabel dike swarm defines an important crustal exhumation period which was relatively synchronous with intensive tectonomagmatic activity related to the Brasiliano orogeny, which occurred in distinct structural domains within the Transverse Zone of the Borborema Province. O enxame de diques ácidos da região de Manaíra-Princesa Isabel aflora no estado da Paraíba, geologicamente inserido no domínio Alto Pajeú da Zona Transversal (Província Borborema, NE do Brasil). O enxame compreende principalmente nefelina sienitos a sienitos saturados em sílica, com afinidade peralcalina ultrapotássica e, subordinadamente, álcali-granitos com afinidade metaluminosa. A assembleia mineral é dominada por microclina e anfibólio ± piroxênios sódicos nos termos sieníticos, enquanto mg-biotita está restrita aos álcali-granitos. Anfibólio é dominantemente de composição magnésio-riebeckita, identificado nos subenxames de Manaíra, Princesa Isabel e Tavares; enquanto o piroxênio é egirina-augita (subenxames Manaíra e Tavares), passando a composições de egirina nas bordas, quando zonados. A assinatura geoquímica-isotópica mostra forte enriquecimento em elementos incompatíveis, associado à marcante depleção em Nb, a razões 87Sr/86Sr radiogênicas e εNd negativos. Essas feições sugerem manto litosférico enriquecido como fonte comum para os diques, provavelmente modificado por um componente de subducção antigo, como indicado pelas idades T DM paleoproterozoicas. Razões isotópicas de Pb mostram claro desacoplamento com respeito às razões isotópicas de Sr e Nd, com valores significativamente mais baixos que a média dos valores crustais, sugerindo a participação de um componente não radiogênico interagindo com a fonte mantélica, enriquecida. A ocorrência de magmatismo fissural, intraplaca, com provável idade U-Pb em zircão de c. 600 Ma, define contextos geodinâmicos contrastantes. Esse contraste refere-se à contemporaneidade entre um cenário de relativa quiescência tectônica (a colocação dos diques em crosta fria) se contrapondo com a intensa atividade tectonomagmática, correlacionada à orogênese Brasiliana, desenvolvendo-se em blocos crustais lateralmente contíguos na porção central da Zona Transversal.