Rhyacian evolution of the eastern São Luís Craton: petrography, geochemistry and geochronology of the Rosário Suite

• Published in: Brazilian journal of geology Vol. 47; no. 2; pp. 275 - 299
• Main Authors: Nogueira, Bruna Karine Correa, Gorayeb, Paulo Sergio de Sousa, Dantas, Elton Luiz, Leal, Rafael Estumano, Galarza, Marco Antonio
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Sociedade Brasileira de Geologia 01.06.2017
• Subjects: GEOLOGY; GEOSCIENCES, MULTIDISCIPLINARY; Petrology; Rosário Suite; Sm-Nd TDM; São Luís Craton; U-Pb geochronology; U-Pb geochronology; Petrologia; Petrology; Sm-Nd TDM; Rosário Suite; São Luís Craton; Cráton São Luís; Geocronologia U-Pb; Suíte Rosário
• ISSN: 2317-4889; 2317-4692; 2317-4889
• DOI: 10.1590/2317-4889201720160114

The São Luís Cráton comprises an area between northeast Pará state and northwest Maranhão that exposes Paleoproterozoic granitic suites and meta-volcanosedimentary sequences. In the east of this geotectonic unit, about 70 km south of São Luís, there is a portion of the São Luís Craton, represented by the intrusive Rosario Suite (RS). This work is focused on rocks of this suite, including petrographic, lithochemical and geochronological studies to understand the crustal evolution of these granitoid rocks. The rock spectrum varies from tonalitic to granodioritic, quartz dioritic and granitic compositions, and there are partial structural and mineralogical changes related to deformation along transcurrent shear zones. The geochemical studies show granitic metaluminous compositions of the calc-alkaline series with I-type affinity typical of magmatic arc. Rare earth elements show marked fractionation and slight Eu positive or negative anomalies (Eu/Eu* = 0.82 to 1.1). Zircon U-Pb data provided consistent ages of 2165 ± 7 Ma, 2170 ± 7 Ma, 2170 ± 7 Ma, 2161 ± 4 Ma and 2175 ± 8 Ma, dating emplacement of these granitoids as Paleoproterozoic (Rhyacian). Sm-Nd isotopic data provided model ages (TDM) of 2.21 to 2.31 Ga with positive values of εNd +1.9 to +3.2 (t = 2.17 Ga), indicating predominantly Rhyacian crustal sources for the parental magmas, similar to those ones found in other areas of the São Luís Craton. The data, integrated with published geological and geochronological information, indicate the occurrence of an important continental crust formation event in this area. The Paleoproterozoic evolution between 2.17 and 2.15 Ga is related to the Transamazonian orogeny. The granitoids of the Rosario Suite represent the main phase of continental arc magmatism that has continuity in other parts of the São Luís Craton and can be correlated with Rhyacian accretionary magmatism in the northwestern portion of the Amazonian Craton that amalgamated Archean terrains during the Transamazonian orogeny. RESUMO: O Cráton São Luís compreende uma área entre o nordeste do estado do Pará e o noroeste do Maranhão que expõe suítes graníticas e sequências metavolcanossedimentares do Paleoproterozoico. No leste dessa unidade geotectônica, a cerca de 70 km ao sul da cidade de São Luís, há uma porção do Cráton São Luís representada pela Suíte Intrusiva Rosário. Este trabalho foi focado em rochas dessa suíte, incluindo estudos petrográficos, litoquímicos e geocronológicos para compreender a evolução crustal dessas rochas granitoides. O espectro de rochas varia de composições tonalíticas, granodioríticas, quartzo dioríticas e graníticas, que mostram alterações estruturais e mineralógicas parciais relacionadas à deformação ao longo das zonas de cisalhamento transcorrentes. Os estudos geoquímicos demonstram a natureza granítica metaluminosa caracterizando a série calcioalcalina com afinidade de granitos tipo I, típicos de ambiente de arco magmático. Os elementos terras raras apresentam fracionamento acentuado e ligeiras anomalias de Eu positivas ou negativas (Eu/Eu* = 0,82 a 1,1). Datações pelo método U-Pb em zircão forneceram idades consistentes de 2165 ± 7 Ma, 2170 ± 7 Ma, 2170 ± 7 Ma, 2161 ± 4 Ma e 2175 ± 8 Ma que representam a idade de cristalização dos zircões e de colocação desses granitoides no Paleoproterozoico (Riaciano). Os dados isotópicos Sm-Nd forneceram idades modelo (TDM) de 2,21 a 2,31 Ga, que são muito próximas às idades de cristalização, com valores positivos de εNd = +1,9 a +3,2 (t = 2,17 Ga), indicando fonte crustal dominantemente do Riaciano para os magmas parentais, similares aos encontrados em outros domínios do Cráton São Luís. Os dados deste estudo, integrados às informações geológicas e geocronológicas da literatura, indicam a ocorrência de um importante evento de formação de crosta continental nessa área, por meio de múltiplo alojamento de plútons graníticos da série calcioalcalina. A evolução paleoproterozoica entre 2,17 e 2,15 Ga está relacionada com a orogenia transamazônica, e os granitoides da Suíte Rosário representam a fase principal de acresção na evolução de um arco magmático continental juvenil, que tem continuidade para outras partes do Cráton São Luís e correlação com a porção noroeste do Cráton Amazônico, onde se têm registros de arcos magmáticos acrescionários riacianos que se amalgamaram em terrenos arqueanos, associados à orogenia transamazônica.