Quimioestratigrafia de isótopos de C e Sr de mármores do complexo São Caetano, zona transversal, província estrutural da Borborema : implicações regionais e globais

• Autor(a) principal: SILVA, Juan Carlos Tamayo
• Data de Publicação: 2004
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
• dARK ID: ark:/64986/001300000c3h1
• Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/6569
• topic: Isótopos de oxigênio; Isótopos carbono; Isótopos estrôncio; Quimioestratigrafia; Mármores

A composição isotópica de mármores do Complexo São Caetano (CSC), municípios de Flores e Afogados da Ingazeira, Pernambuco, foi usada para se estimar a idade de deposição das seqüências carbonáticas originais (protolito dos mármores) e para se investigar mudanças na composição global da água do mar durante sua deposição. Após comparar-se a curva de variação secular de isótopos de C e Sr para estas sucessões carbonáticas com curvas para seqüências de carbonatos sedimentares bem conhecidas a nível mundial, uma idade Meso- Neoproterozóica (1,1-0,97 Ga) é proposta para a deposição dos carbonatos do CSC. Três diferentes estágios isotópicos (I, II, III) foram definidos e correlacionados com eventos globais que teriam afetado a composição da água do mar durante a transição Meso-Neoproterozóico (1,1-0,97Ga.). Um estagio inicial (I), com valores moderadamente altos de δ13C (~ +3,7 PDB) que refletem um aumento no seqüestro e soterramento do carbono orgânico, associado a um extensivo crescimento crustal ocorrido no auge do ciclo orogênico Grenvilliano. O estagio isotópico II, apresenta valores mais variareis de δ13C, entre -2 e +3 PDB, interpretados como devido ao aumento no aporte de CO2 rico em 12C associado a um evento de riftamento global há 1,05 Ga e ao seqüestro de matéria orgânica rica em 12C através de subdução e formação de arcos magmáticos a nivel global há ~1,0 Ga respectivamente. O estagio isotópico III, com valores de δ13C em torno de +3,7 PDB, evidencia uma continua sedimentação e concomitante soterramento da matéria orgânica, associada `a aglutinação do supercontinente Rodinia. A quimioestratigrafía de isótopos de Sr, com valores de 87Sr86Sr ~0,706 caracterizando o estagio isotópico I, valores um pouco mais variáveis (de 0.706 a 0,707) no estágio isotópico II, e valores em torno de 0,706 caracterizando o estágio isotópico III, apóiam estas idéias. Baseados no intervalo de idade de deposição aqui proposto e em relações geológicas regionais, é possível propor-se que os protólitos sedimentares dos mármores do CSC ter-se-iam depositado após um evento de riftamento na ZonaTransversal da Província Borborema entre 1.4 e 1.05 Ga. Características litológicas da parte siliciclástica do CSC indicam, por outro lado, que este ter-se-ia depositado numa margem continental em ambientes pelágicos. A margem continental, onde foram depositados os sedimentos do CSC foi estabelecida ao norte do Craton São Francisco e suas supracrustais Meso-Paleoproterozóicas associadas. A sedimentação do CSC foi interrompida pela convergência oceânica-continental (subdução) que levou a formação de arco magmático Cariris Velhos. Comparações das curvas isotópicas de variação secular do CSC com as propostas em seqüências sedimentares bem preservadas, indicam que os protolitos dos mármores estudados teriam-se depositado durante um período de subida do nível do mar. Por outro lado, levando-se em consideração que a composição isotópica de C e Sr de carbonatos pode ser alterada por processos pós-deposicionais (e.g diagênese e metamorfismo), possíveis alterações da assinatura isotópica original dos carbonatos (mármores) do SCC, foram investigadas por metodologia multivariada, incluindo: (1) caracterização petrográfica, (2) caracterização dos elementos (elementos maiores e menores), e (3) determinação da composição isotópica dos carbonatos e grafitas associados. Concluiu-se que a alteração da assinatura isotópica de C encontrada em algumas das amostras estudados esta associada à presença de grafita. Uma difusão entre CH4 rico em 12C (derivado da grafita) e os carbonatos é proposta como o mecanismo que afetou a composição isotópica dos carbonatos, causando diminuições em seus valores de δ13C em ambiente fechado durante o metamorfismo. Isto é apoiado pela pouca variação dos valores de δ18O e 87Sr/86Sr; como também pela natureza inalterada dos indicadores de elementos geoquímicos (conteúdos de Sr com media de 1500 ppm, razões de Mn/Sr de 0.006 até 0.140, e razões de Rb/Sr entre 0 e 0.005). Este processo ocorreu sob condições de metamorfismo de baixa pressão e media temperatura, como é apoiado pela paragênese dos mármores (calcita, quartzo, tremolita, moscovita, diopsidio e granada), as quais indicam temperaturas na faixa de 500-7000C. O Intervalo de temperatura para o metamorfismo (514 e 750oC) calculado a partir o termômetro calcita-grafita apóia esta idéia