Mineralogia e petrologia de xenólitos mantélicos da província kimberlítica de Juína, MT.

Abstract

Estudos petrográficos, mineralógicos e isotópicos (radiogênicos (Sm/Nd) realizados em xenólitos mantélicos registrados em kimberlitos de Juína sugerem que o manto superior abaixo dessa região é composicionalmente estratificado e composto principalmente de peridotitos e eclogitos. Entre os xenólitos encontrados, peridotitos são os mais abundantes e representados por granada peridotitos e granada ± espinélio peridotitos. Granada ± espinélio peridotitos exibem texturas equigranulares e intensa silicificação substituindo olivina e ortopiroxênio por quartzo criptocristalino, assim podendo ser subdivididos em granada ± espinélio peridotitos com assinatura de eclogitos (GEPE) e granada ± espinélio peridotitos silicificado (GEPS). GEPE exibem abundantes agulhas de rutilos incluídas em clinopiroxênios(CPX) e granadas(GRT). Nestes xenólitos ocorrem os CPX com os maiores conteúdos de Al2O3 e as GRT com os menores teores de CaO de todos os peridotitos. GEPE apresentam elevado conteúdo de elementos incompatíveis,e (até 2.313 vezes ao do manto primitivo)e enriquecimento em ETRs leves nos CPX, com [La/Yb]N ≥ 1. São caracterizados por equilíbrio em temperaturas (881 a 907°C) e pressões (26 a 33 kbar) relativamente baixas. Mostram valores negativos de ƐNd (-11,06) e idade modelo (TDM) de 1.884 Ma. GEPS representam os xenólitos mais abundantes dos peridotitos. Contêm menores inclusões de rutilo e forte modificação por processo de silicificação. Apresenta CPX com maior conteúdo de MgO e enriquecimento nos incompatíveis e ETRs [La/Yb]N ≥ 1, e GRT com conteúdo intermediário de Cr2O3 e empobrecimento em ETRs pesados [Dy/Yb]N < 1, se comparado aos demais. Foram equilibradoss em temperaturas e pressões respectivamente entre 1077 a 1353°C e 50 a 63 kbares. Mostram valores negativos de ƐNd (-8,35 a -11,31) e idade modelo (TDM) de 1.842 a 1114 Ma. Granada peridotitos com texturas 1 e 2 (GPT1 e GPT2) exibem severas texturas de deformação, com formação de neoblastos de olivina principalmente. GPT1 mostra-se mais enriquecida em porfiroclasto de olivina e menor conteúdo de granada, com CPX tendo maior conteúdo de CaO; já no GPT2 a GRT é mais enriquecida em TiO2. GT1 e GT2 apresentam os menores conteúdos de elementos incompatíveis (ETRL~10 vezes o do condrito) dos peridotitos. Foram equilibrados em temperaturas e pressões entre 1084a 1473°C e 37 a 58 kbares no GPT1 e 1263 a 1408°C e 40 a 60 kbares no GPT2. Mostram valores negativos de ƐNd (-3,24) e idade modelo (TDM) de 1.242 Ma. O conteúdo elevado de elementos incompatíveis, com enriquecimento de ETRs leves no CPX e empobrecimento na GRT, sugere que os xenólitos peridotíticos representam uma fonte de manto enriquecida do tipo EM, com ƐNd negativos e razão Sm/Nd <1. Assim pode-se inferir que esses peridotitos foram formados por fracionamento ígneo no manto superior, litosfera para GEPE e GEPS e astenosfera para GPT1 e GPT2, sendo assim resíduo de extração de líquido basáltico (Ex.: vulcânicas do Grupo Roosevelt). Peridotitos messomatizados (MARID) representam a cristalização de minerais metassomáticos (Modal) e enriquecimento anômalos de elementos traços e ETRs, e poderiam estar associados a uma origem concomitante com o evento carbonatitíco - kimberlítico, Os xenólitos de eclogitos são mais raros e podem ser divididos em três grupos: i) Eclogitos bi-minerálicos (EB), ii) Ortopiroxênio – rutilo eclogitos (ORE); e iii) Sanidina – quartzo – coesita eclogitos (SQC). O conteúdo modal de granada aumenta do ORE para EB até SQC. Neste mesmo sentido ocorre um aumento da molécula de grossularita na granada e do teor de Al2O3 em clinopiroxênio. EB e ORE apresentam composição química de eclogitos do Grupo A ou I. SQC têm composição similar aos do Grupo B ou II. Apresentam razões isotópicas variáveis desde positiva ƐNd + 0,16 (ORE) até valores negativos elevados ƐNd – 13,03 (EB), e idade modelo (TDM) entre 1166 a 1648 Ma. A isócrona interna entre CPX, GRT e rocha total de dois eclogitos (EB e ORE) apresentou uma idade de cristalização e/ou recristalização de 200 Ma, corroborando assim a hipótese de que os eclogitos foram formados por subducção de crosta oceânica (Pro-Pacífico) em baixo do Supercontinente Gondwana durante o Mesozóico. Porém, não se descarta a hipótese de que os eclogitos (EB e ORE) poderiam ser considerados cumulados ígneos de alta pressão e/ou resíduo de fusão de líquidos basálticos durante eventos Mesoproterozóicos. A suíte de megacristais (LICPX) apresenta conteúdo de baixo cromio e portanto com afinidade aos eclogitos. Pode ser interpretada como formada durante co-precipitação de clinopiroxênio pobre em cromo e picroilmenita a temperatura entre 1264°C e 1308° C, em um liquido proto-kimberlítico.