Microestrutura, orientação cristalográfica preferencial, geoquímica de elementos maiores e termobarometria de xenólitos do manto sob o sudoeste do Cráton São Francisco

Abstract

Este estudo teve como objetivo determinar se o manto litosférico da borda sudoeste do Cráton São Francisco possui características típicas de raízes cratônicas e como o extensivo magmatismo alcalino que afetou a região no cretáceo (Província Ígnea do Alto Paranaíba) o afetou. Foram estudadas a geoquímica de elementos maiores, a termobarometria, as microestruturas e as orientações cristalográficas preferenciais de 30 xenólitos mantélicos de 3 pipes kimberlíticos diferentes. Os granada peridotitos, que amostram o manto litosférico (>90 km de profundidade) ocorrem apenas no kimberlito Canastra01. Eles apresentam uma textura porfiroclástica fina, caracterizada por porfiroclastos de ortopiroxênio, clinopiroxênio, granada e olivina. A matriz é constituída por neoblastos muito finos de olivina. A olivina apresenta orientação cristalográfica preferencial (OCP) com padrões ortorrômbicos a axial-[100], de intensidade muito fraca devido à recristalização extensiva. Os ortopiroxênios, embora raros, possuem padrão consistente com a olivina. Com base na associação de grãos muito finos recristalizados e nas altas temperaturas de equilíbrio (>1200ºC), nós interpretamos que a recristalização é devido a deformação associada aos estágios iniciais de extração do magma kimberlítico, na base da raiz cratônica, de forma que a deformação anterior é preservada apenas parcialmente nos porfiroclastos. Os espinélio peridotitos dos kimberlitos Indaiá1 e Limeira1 amostram porções mais rasas do manto litosférico. Eles possuem microestruturas que variam de porfiroclásticas grossas a granoblásticas. Os espinélio peridotitos granoblásticos possuem evidências de annealing extensivo, como a baixa misorientação intragranular (não há extinção ondulante e poucos subgrãos espaçados) e as formas poligonais da olivina. Os ortopiroxênios possuem formas irregulares, mas poligonais. Os clinopiroxênios geralmente possuem granulação mais fina e forma de grãos mais irregulares e limites de grãos mais sinuosos que os ortopiroxênios. A flogopita é rara, indicando pouca influência do metassomatismo. Os peridotitos porfiroclásticos são caracterizados por formas irregulares, bordas de grãos sinuosas e forte misorientação intracristalina, tanto na olivina quanto nos piroxênios. A flogopita em geral ocorre como mineral acessório, indicando uma forte atuação do metassomatismo. A OCP das olivinas nos espinélio peridotitos é mais forte que nos granada peridotitos. Os padrões ortorrômbicos predominam, embora algumas amostras possuam OCP da olivina com tendência aos padrões axial-[010] ou axial-[100]. A maior parte dos espinélio peridotitos granoblásticos apresentam OCP do ortopiroxênio consistente com OCP da olivina, indicando uma história de deformação comum. Já metade dos espinélio peridotitos porfiroclásticos possuem OCP do ortopiroxênio aleatória, sugerindo adição posterior dos piroxênios (refertilização) após o principal episódio deformacional. A partir dos dados microestruturais e das composições ricas em Mg da olivina e piroxênios, nós interpretamos que os espinélio peridotitos representam uma raiz cratônica parcialmente modificada pela percolação do fundido reativo no cretáceo, mas que a maior parte do OCP formada no amalgamento do Cráton São Francisco se manteve preservada.