Petrogênese do campo kimberlítico de Juína (MT): implicações geodinâmicas e subsídios para modelos exploratórios

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Cabral Neto, Izaac
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Brasil; Brazil; Kimberlite; Kimberlito; Lithospheric mantle; Mantle metasomatism; Manto litosférico; Megacristais de zircão; Metassomatismo do manto; Zircon megacrysts
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-27112024-094449/

Este estudo visa avançar o conhecimento sobre as intrusões kimberlíticas de Juína e o manto litosférico subjacente, além de explorar a relação geotectônica regional. Amostras de testemunhos de sondagem e minerais indicadores de kimberlito (MIK), como granada piropo, espinélio cromífero, ilmenita magnesiana, diopsídio cromífero, flogopita e zircão, foram analisadas. Adicionalmente, comparamos zircões mantélicos de Juína com duas outras áreas kimberlíticas produtoras de diamantes no Brasil: Paranatinga, no Cráton Amazônico, e a Província Ígnea do Alto Paranaíba (APIP), no sudeste do Cráton São Francisco. As concentrações de elementos maiores e menores de MIK foram medidas in situ com uma microssonda eletrônica no Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo, enquanto as concentrações de elementos-traço foram obtidas por LA-ICP-MS no Arctic Resources Laboratory da Universidade de Alberta. A composição isotópica de U-Th-Pb em zircões foi determinada utilizando LA-SC-SF-ICP-MS no mesmo laboratório, e as análises dos isótopos Lu-Yb-Hf e oxigênio (18O, 16O) foram realizadas com uma microssonda iônica no Canadian Centre for Isotopic Microanalysis, Universidade de Alberta. Com base nas características petrográficas e composições minerais, os pipes de Juína foram interpretados como kimberlitos arquetípicos com estilos de colocação piroclásticos, preenchidos com kimberlito vulcanoclástico ressedimentado e kimberlito piroclástico do tipo Kimberley. A composição e a textura das fases magmáticas sugerem cristalização a partir de magmas kimberlíticos sensu stricto. A presença de granadas eclogíticas com alto teor de Na e a ausência de granadas G10 com alto teor de Cr e baixo teor de Ca sugerem a presença de diamantes eclogíticos entre as populações de diamantes litosféricos de Juína. Os teores de Zr e Y e as razões Ti/Eu e Zr/Hf nas granadas peridotíticas, e os teores de Zr e as razões Ca/Al, LaN/YbN, Ti/Eu e Zr/Hf nos clinopiroxênios indicam uma forte conexão com metasomatismo do manto relacionado a melts kimberlíticos. Os zircões analisados apresentam padrões de REEN relativamente uniformes, sendo empobrecidos em LREE e enriquecidos em HREE, com anomalias positivas de Ce variáveis, mas sem anomalias discerníveis de Eu. Aplicando o termômetro de Ti em zircão recentemente revisado, obteve-se temperaturas médias de cristalização de 860 ± 137 oC, 900 ± 34 oC e 1165 ± 147 oC para os zircões de Juína, Paranatinga e APIP, respectivamente. As idades U-Pb revelam quatro picos principais de magmatismo kimberlítico: ~78 e 86 Ma na APIP, 92 Ma em Juína e 122 Ma em Paranatinga. Os valores de Hf variam de +4,2 a +9,3 para Juína, +4,7 a +6,2 para Paranatinga e -11,0 a 0,0 para APIP. Valores médios de 18O são similares para zircões de Juína e Paranatinga, mas mais baixos que aqueles da APIP. As composições isotópicas de Hf indicam que os zircões de Juína e Paranatinga são consistentes com kimberlitos primitivos, enquanto os zircões de APIP exibem características de kimberlitos anômalos, sugerindo uma fonte de reservatórios mantélicos contaminados. O contraste nos valores médios de 18O entre os crátons Amazônico e São Francisco sugere reservatórios mantélicos distintos ou diferentes graus de interação com o manto litosférico subcontinental isotopicamente heterogêneo.