Gênese, evolução e significado geotectônico do Complexo Alcalino-Carbonatítico Três Estradas, RS

Abstract

O Complexo Alcalino-Carbonatítico Três Estradas (CTE) representa a primeira intrusão de carbonatito identificada no Escudo Sul-Riograndense (ESRG), sul do Brasil. É compreendido por calcita metacarbonatitos, dolomita metacarbonatitos, rochas metaultramáficas e metassienitos alojados em gnaisses arqueanos do Terreno Taquarembó, remanescente do Cráton Rio de la Plata. O CTE posiciona-se ao longo da zona de cisalhamento transcorrente sinistral Cerro dos Cabritos, a 800m do Lineamento Ibaré, tido como uma zona de sutura neoproterozoica formada no final da Orogênese Dom Feliciano. Deformação heterogênea e evidências de metamorfismo em fácies xisto verde a anfibolito podem ser encontradas em todo o complexo, com porções preservadas exibindo foliação e bandamento de fluxo ígneos. As idades U-Pb em zircão revelam que o CTE foi formado no Mesoproterozoico, mostrando idades de cristalização de 1.110±4,8 Ma e 1.123±15 Ma em dolomita metacarbonatito e metassienito, respectivamente. Geoquímica de rocha total, dados de isótopos estáveis (C-O) e radiogênicos (Nd-Sr-Hf) indicam que o magma parental das rochas do CTE provavelmente derivou de fonte mantélica heterogênea metassomatizada enriquecida em CO2. Alguma contribuição menor do Complexo Santa Maria-Chico também pode ter ocorrido, dada a presença de um cristal de zircão paleoproterozoico herdado em dolomita metacarbonatito. Idades-modelo TDM(Nd) para todo o CTE variam entre 1,18 e 1,62 Ga, sendo as idades mais velhas relacionadas aos dolomita metacarbonatitos (1,48 a 1,62 Ga), intermediárias relacionadas às rochas metaultramáficas (1,37 a 1,50 Ga) e as idades-modelo mais jovens associadas à calcita metacarbonatitos (1,18 a 1,55 Ga). A evolução magmática mais provável do CTE envolveu uma relação complicada de processos de cristalização fracionada, imiscibilidade de líquidos e metassomatismo/desgaseificação. Propõe-se que os dolomita carbonatitos derivaram diretamente do magma parental via imiscibilidade de líquidos, enquanto as rochas ultramáficas provavelmente foram formadas por cristalização fracionada do mesmo magma. Os calcita metacarbonatitos podem representar a cristalização de líquido residual após a formação das

rochas ultramáficas. Além disso, soluções ricas em K e Na liberadas por magmas carbonatíticos metassomatizaram as rochas ultramáficas e sieníticas, desenvolvendo fenitos potássicos e sódicos. Curiosamente, há uma similaridade notável entre as assinaturas isotópicas de Nd-Sr dos metacarbonatitos do CTE e carbonatitos mesoproterozoicos da Província Alcalina de Ontário, Canadá. Tal comparação reforça uma hipótese proposta por vários autores recentemente que a Laurentia e o Cráton Rio de la Plata estiveram conectados no fim do Mesoproterozoico, durante a formação do supercontinente Rodínia. Estas intrusões canadenses foram alojadas simultaneamente ao evento magmático extensional Keweenawan (1.110-1.090 Ma), o qual é marcado por vasto vulcanismo basáltico, e à geração do enxame de diques Abitibi (1.160-1.140 Ma), ambos associados a processos de rifteamento intracontinental, os quais podem ser temporalmente relacionados ao CTE. Na história evolutiva do ESRG, a colocação do CTE antecede à formação de crosta oceânica em 920 Ma, que deu origem ao Proto-oceano Adamastor ou Oceano Charrua. Este oceano fechou no final do Neoproterozoico com a formação do supercontinente Gondwana, por volta de 540 Ma, provavelmente culminando na deformação e metamorfismo das rochas do CTE. A comparação entre feições texturais, composições mineralógicas e assinaturas geoquímicas do CTE com outros carbonatitos do ESRG (i.e. Picada dos Tocos - 603,2 ± 4,5 Ma, U-Pb em zircão; e Passo Feio, considerado Neoproterozoico), sugerem mesma fonte de manto astenosférico e processos de fusão semelhantes para essas rochas. Entretanto, idades de cristalização muito distintas foram propostas para esses carbonatitos, sugerindo magmatismo carbonatítico recorrente no sul do Brasil, ao longo do tempo geológico. A recorrência de magmatismo carbonatítico também é reportada em outros terrenos antigos, como Ontário e SW Quebec, no Canadá, Groelândia e Norte da Europa (Península de Kola). A complexidade petrológica envolvida na gênese de complexos carbonatíticos também é responsável pela geração de ocorrências minerais. O CTE contém recurso mineral medido de 36 Mt @ 4.01% P2O5, recurso mineral indicado de 47 Mt @ 4.18% P2O5 e recurso mineral inferido de 21.8 Mt @ 3.67% P2O5, usando teor de corte de 3.0% de P2O5. O fosfato é proveniente da estrutura da apatita, que está hospedada em metacarbonatitos. Embora tenham concentrações consideráveis de P2O5, as rochas metaultramáficas não apresentam boa recuperação metalúrgica. O principal controle de ocorrência dos carbonatitos são as zonas de falha/fratura antigas.