CRUSTAL ANATEXIS AND GRANITE GENESIS IN THE SOCORRO-GUAXUPÉ THRUST NAPPE, SOUTHEASTERN BRAZIL: SOME CONSTRAINTS FROM ELEMENTAL GEOCHEMISTRY

VALDECIR DE ASSIS JANASI
1997 Revista Brasileira de Geociências  
Três suítes de granitos foram produzidas há ca. 620-630 Ma por fusão parcial de uma seção crustal exposta como um terrene alóctone de alto grau (a Nappe de Empurrão Socorro-Guaxupé) a sul do Cráton do São Francisco, SE do Brasil. Os notáveis contrastes petrográficos e geoquímicos entre as suítes refletem sua geração a partir de diferentes protolitos sob condições variáveis de P, T e a(H 2 O). A suíte São José do Rio Pardo (SJRP) é formada por corpos tabulares dobrados com uma associação
more » ... ínea de rochas mangeríticas a graníticas predominante que resultou de cristalização fracionada in situ de magmas quartzo mangeríticos de baixo mg#, Ca e Sr. Os conteúdos muito baixos de elementos traços radiogênicos (Rb, Cs, Th, U) e H 2 O inferidos para os magmas parentais indicam uma fonte granulítica empobrecida que, como deduzido pela termometria de saturação em zircão, foi fundida a temperaturas anomalamente elevadas (até 1000°C). Altas razões K/Rb e Ba/Sr e anomalias positivas de Eu, especialmente evidentes em um conjunto de rochas charnoquíticas não-cumuláticas, parecem refletir fusão em desequilíbrio envolvendo feldspato potássico como fase consumida, provavelmente como resultado da natureza anidra dos magmas e da rápida extração do fundido. Os granitos tipo Pinhal ocorrem como inúmeros corpos pequenos de biotita granito róseo equigranular, em parte nebulítico, intimamente associado a gnaisses migmatíticos. Esses granitos são interpretados como produtos de fusão associada a quebra de biotita a ca. 850°C a partir de protolitos de composição tonalítica-granodiorítica, como indicam seus padrões de ETR fracionados (sugestivos da presença de granada no resíduo), além das anomalias negativas de Eu e razões Rb/Sr mais elevadas em relação as demais suítes (ambos sugestivos de um resíduo rico em plagioclásio e pobre em biotita, possivelmente granulítico). Os granada-biotita granitos tipo Nazaré Paulista, também intimamente associados a gnaisses migmátiticos, correspondem a produtos de fusão a temperaturas mais baixas (700-800°C, como inferido da termometria de satura9ao em zircao e monazita) de protolitos com um componente metassedimentar importante. Conteúdos comparativamente elevados de Ca e Sr e anomalias de Eu levemente positivas a nulas, além de baixos Rb e Ba, indicam um residue com biotita abundante e pobre em plagioclásio ou com plagioclásio rico em Ca. A anatexia generalizada da seção crustal neoproterozóica estudada deve refletir a influência de uma importante anomalia térmica de magnitude incomum em orógenos colisionais, que foi responsável pela geração, em um curto intervalo de tempo, de tipos de granitos normalmente encontrados em diferentes ambientes tectônicos (e.g., a suíte mangerito-charnockito-granito SJRP e os leucogranitos peraluminosos associados a suíte Nazaré Paulista). ABSTRACT Three suites of granites were produced at ca. 620-630 Ma by partial melting of a crustal section exposed as a high-grade allocthonous terrane (the Socorro-Guaxupé Thrust Nappe, SGTN) south of the São Francisco Craton, SE Brazil. The striking chemical and petrographical contrasts observed reflect their genesis from different protoliths under varying P, T, a(H 2 O). The São José do Rio Pardo (SJRP) suite is made up of folded tabular bodies with a predominant consanguineous association of foliated mangeritic to granitic rocks which resulted mostly from in situ crystal fractionation of low mg#, Ca and Sr quartz mangeritic magmas. The very low contents of radiogenic (Rb, Cs, Th, U) trace-elements and H 2 O inferred for their parent melts imply a depleted granulite source which, as deduced from Zr saturation thermometry, was melted under abnormally high T (up to 1,000ºC). High K/Rb and Ba/Sr ratios and positive Eu anomalies seem to result from disequilibrium melting involving K-feldspar as a reactant phase, probably as a reflection of the rather dry nature of the magmas and of fast rates of melt extraction. The Pinhal-type granites occur as countless small bodies of equigranular, in part nebulitic, pink biotite granite closely associated to migmatitic gneisses. These granites are interpreted as products of biotite dehydration-melting at ca. 850°C from tonalitic-granodiorite protoliths, as indicated by their fractionated REE patterns (suggestive of residual garnet), moderately negative Eu anomalies and higher Rb/Sr as compared to the other suites (both suggestive of a plagioclaserich, biotite-poor residuum, possibly a granulite). The garnet-biotite Nazaré Paulista-type granites, also closely associated to migmatitic gneisses, correspond to products of lower-temperature (700-800ºC, as inferred from zircon and monazite saturation thermometry) melting of protoliths with an important metasedimentary component. Comparatively high Ca and Sr and slightly positive to negligible Eu anomalies, besides low Rb and Ba contents point to a residuum with abundant biotite and either plagioclase-poor or bearing a Ca-rich plagioclase. The widespread anatexis in this section of Neoproterozoic crust appears to reflect the influence of a huge thermal anomaly of a magnitude unusual in collisional orogens, that was responsible for the generation, in a short time interval, of granite types normally found in different tectonic environments (e.g., the SJRP mangerite-charnockite-granite suite and the peraluminous leucogranites associated to the Nazaré Paulista suite).
doi:10.25249/0375-7536.1997139150 fatcat:caay7lpzsnaetijlmckj3v62wy