High-pressure metamorphic rocks in the Borborema Province, Northeast Brazil: Reworking of Archean oceanic crust during proterozoic orogenies

Abstract

Apresentamos a primeira evidência de crosta oceânica arqueana submetida ao metamorfismo de alta pressão (HP) proterozóico na Plataforma Sul-Americana. Dados isotópicos Sm–Nd e Lu–Hf combinados com dados geocronológicos U–Pb da área de Campo Grande, domínio do Rio Grande do Norte, na Província Borborema do Norte, refletem uma evolução complexa arqueana (2,9 Ga e 2,6 Ga) e paleoproterozóica (2,0 Ga), culminando na orogenia neoproterozóica Brasiliana/Pan-Africana (ca. 600 Ma). As rochas máficas preservadas contêm granada poiquiloblástica maciça e anfibólio granoblástico com proporções variáveis ​​de plagioclásio þ diopsídio em textura simplética, típica de rochas de alta pressão. Esses anfibolitos clinopiroxênio-granada e os anfibolitos granada mais comuns da área de Campo Grande são expostos como lentes raras dentro de um complexo migmatito arqueano. As lentes de anfibolito representam magmatismo toleítico juvenil de 2,65 Ga derivado de fontes de manto empobrecido (valores positivos de εHf(t) de þ3,81 a þ30,66) posteriormente enriquecidos pelo metassomatismo do manto (valores negativos de εNd(t) de –7,97). REE normalizados por condrito e manto primitivo de amostras analisadas e diagramas discriminantes definem duas afinidades oceânicas diferentes, com assinatura E-MORB e OIB. Anomalias negativas de Eu (Eu/Eu* ¼ 0,75–0,95) indicam depleção de plagioclásio na fonte. Núcleos de zircão herdados de 3,0–2,9 Ga em amostras analisadas indicam que o magmatismo toleítico neoarqueano foi colocado em crosta mesoarqueana de 2923 14 Ma de idade (εNd(t) ¼ –2,58 e Nd TDM ¼ 3,2 Ga) do domínio do Rio Grande do Norte. A idade do metamorfismo da fácies retro-eclogita ainda não é completamente compreendida. Sugerimos que dois eventos metamórficos de alto grau são reconhecidos nas rochas máficas: o primeiro em 2,0 Ga, registrado em algumas amostras, e o segundo, em ca. 600 Ma, mais forte e mais penetrante e registrado em várias amostras de rochas máficas. Os grãos de zircão neoproterozóico são encontrados em textura simplectita como inclusões nos grãos de granada e representam a idade das condições de HP na área. Esses grãos de zircão mostram um conjunto mais jovem de análises concordantes entre 623 3 Ma e 592 5 Ma com valores de εHf(t) de þ0,74 a –65,88. Assim, o conjunto rochoso de Campo Grande é composto de unidades arqueanas que foram amalgamadas a West Gondwana durante a colisão continente-continente da orogenia Brasiliana Neoproterozóica e a retrabalhamento crustal.