Petrografia e geoquímica isotópica de Sm-Nd em xenólitos mantélicos do Kimberlito Canastra-01

Abstract

O kimberlito Canastra-01 localiza-se na região da Serra da Canastra, sudoeste do Estado de Minas Gerais. Este corpo é intrusivo na Faixa Brasília, nos metassedimentos proterozóicos do Grupo Canastra, próximo à borda sudoeste do Cráton São Francisco. A idade calculada para o Canastra-01 é de 120±10 Ma (K–Ar em flogopita) (Pereira & Fuck, 2005) e este é o primeiro kimberlito brasileiro com reservas diamantíferas economicamente viáveis (Chaves et al., 2008). Este kimberlito amostrou uma grande variedade de xenólitos mantélicos, sendo os principais tipos litológicos lherzolitos, harzburgitos, dunitos, piroxenitos e eclogitos. Dados isotópicos de Sm-Nd foram obtidos para concentrados minerais de um grupo de treze xenólitos, que correspondem a nove granada lherzolitos, dois anfibólio granada websteritos, um eclogito e um granada clinopiroxenito. Os xenólitos de granada lherzolito são marcados por textura mosaico porfiroclástica, enquanto que os demais xenólitos possuem textura granoblástica grossa e evidenciam menores taxas de deformação em relação aos peridotitos. As composições isotópicas dos xenólitos de granada lherzolito são empobrecidas em relação ao CHUR, e são condizentes com uma evolução relacionada à extração de material por fusão parcial. As isócronas minerais determinadas para esses xenólitos, assim como suas idades modelo TDM, não guardam significado acerca da gênese destas amostras, e este comportamento pode ser um indício de perturbação do sistema isotópico dessas amostras. Os xenólitos de granada clinopiroxenito e eclogito têm assinaturas isotópicas empobrecida e enriquecida, respectivamente, o que indica que estas amostras foram geradas a partir de processos distintos. A natureza da composição isotópica do xenólito de eclogito e sua correlação com os valores determinados para as rochas do Arco Magmático de Goiás sugerem uma origem crustal para esse xenólito, e indicam origem relacionada aos eventos responsáveis pela formação de sequências crustais da Província Tocantins. Os xenólitos de anfibólio granada websterito têm composição isotópica enriquecida em relação ao CHUR. As isócronas obtidas para essas amostras fornecem idades de 1,5 Ga, que podem estar associadas a um importante evento metassomático e/ou termal que afetou o manto litosférico subcratônico. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Canastra-01 kimberlite is located in the Canastra Ridge region, Minas Gerais state, southeast Brazil. It is intrusive in the Proterozoic metassedimentary rocks of the Canastra Group, near the southeast border of the São Francisco Craton. The age calculated for the Canastra-01 kimberlite is 120±10 Ma (K–Ar in phlogopite) (Pereira & Fuck, 2005) and it sampled a large variety of mantle xenoliths, including peridotites, pyroxenites and eclogites. Sm-Nd analyses were carried out at the Geochronology Laboratory at the University of Brasília in ultrapure garnet and clinopyroxene mineral separates from thirteen mantle xenoliths, comprising nine garnet lherzolites, two amphibole garnet websterites, one garnet clinopyroxenite and one eclogite. Garnet lherzolito have mosaic-porphyroclastic textures and record higher strain rates, whilst the other xenoliths have coarse granuloblastic textures. Depleted Nd isotopic compositions were obtained for the garnet lherzolito xenoliths, which are consistent with an origin related to melt extraction. Isochron apparent ages suggests that the Sm-Nd system in some garnet lherzolito xenoliths was re-equilibrated by the kimberlitic thermal event and do not yield information regarding their age of cooling, as well as the model ages TDM calculated for these xenoliths. These features point to a perturbation of the Nd isotopic system. Garnet clinopyroxenite and eclogite xenoliths have depleted and enriched isotopic compositions, respectively. These results suggest that these xenoliths originated by different processes. _Nd determined for the eclogito xenolith fit the evolutionary path defined for the Goiás Magmatic Arc rocks and point to a crustal origin. Amphibole garnet websterite xenoliths have enriched isotopic compositions and yield ancient isochron ages of 1,5 Ga which can be associated to an important metassomatic and/or thermal event that affected the subcontinental lithospheric mantle.