3. O ENXAME DA SERRA DO MAR
3.2. Geocronologia 40 Ar/ 39 Ar dos corpos intrusivos do ESM
Embora muitas das datações 40Ar/39Ar tenham indicado idades entre 133-130 Ma para o magmatismo intrusivo do ESM (Turner et al., 1994; Deckart et al., 1998; Corval, 2009), alguns estudos geocronológicos e paleomagnéticos mais recentes sugerem que o magmatismo toleítico pode ter se estendido do período Jurássico (Guedes et al., 2005;
Guedes et al., 2016) ao Paleogeno (Bennio et al., 2003; Ernesto et al., 2014). Isto implicaria assumir que o magmatismo intrusivo ocorreu em pulsos de idades que abrangem um período de tempo muito maior do que o vulcanismo da PMP (132-134 Ma; Renne et al. 1996; Ernesto et al., 1999; Thiede & Vasconcelos, 2010; Florisbal et al., 2014).
A datação das rochas toleíticas intrusivas do ESM pelo método 40Ar/39Ar, no geral, impõe muitos desafios. Os seus minerais portadores de K, como o plagioclásio, apresentam baixos teores do elemento, o que resulta em baixos conteúdos de 40Ar radiogênico após a irradiação, e diminui razões sinal/ruído durante a espectrometria de massa. Esse problema é intensificado pelas altas concentrações de Ca dos plagioclásios, que implicam maiores quantidades de 37Ar radioativo nas análises, e consequente aumento do ruído de fundo no espectrômetro de massa. Além disso, a maioria dos diques é afetada por sericitização em grãos de plagioclásio e alterações em minerais máficos, o que pode dificultar a interpretação dos espectros de idades aparentes, os quais, não raramente, também são influenciados por excesso de Ar.
Todas as tentativas anteriores de datação dos diques toleíticos do ESM foram afetadas pelas dificuldades descritas. Turner et al. (1994) reportou idades entre 133,3±1,7 e 129,4±0,6 Ma na região meridional do enxame, no Estado de São Paulo; tais valores foram obtidos por meio de análise step-heating via laser em grãos de plagioclásio e rocha-total. Os primeiros, no geral, resultaram em valores menores que os últimos, tendência que, segundo os autores, pode estar relacionada às fraturas e alterações associadas presentes nos plagioclásios. Posteriormente, Deckart et al. (1998) realizou análises em quatro grãos de plagioclásio provenientes de diques toleíticos ATi, próximos à cidade do Rio de Janeiro. Os espectros de idade obtidos foram extremamente perturbados por excesso de Ar e pela presença de inclusões ricas em K, e pequenos platôs (máximo de 34% de %39Ar liberado) foram definidos, simultaneamente, em baixas e altas temperaturas, atingindo valores entre 134,5±0,4 e 129,8±0,2 Ma. Baseando-se nesses resultados e em análises geoquímicas, ambos os trabalhos atestaram relação direta entre o ESM e o vulcanismo na porção norte da PMP. As datações 40Ar/39Ar do Jurássico foram detectadas pela primeira vez em Guedes (2007), por meio de análises em grãos de plagioclásio e rocha-total de diques da região central do ESM. Os espectros resultantes apresentaram grande influência de excesso de
Ar, e as idades máximas se estenderam de 157±0,16 Ma a 125,1±2,3 Ma. Os valores mais elevados foram obtidos em amostras das cidades de Volta Redonda e Resende. Recentemente, sete diques da mesma região e de Ilha Grande foram selecionados novamente por Guedes et al. (2016) com base em dados de campo, petrografia e geoquímica. As análises foram efetuadas em grãos de rocha-total, e definiram platôs com idades entre 155,4±3,4 (65,5% de %39Ar) e 149,8±3,3 Ma (46,2% de %39Ar), cujo comportamento, na maioria das vezes, indica excesso de Ar em baixas e altas temperaturas. Tal padrão foi atribuído às diferentes fases minerais portadoras de Ar existentes e a processos de intemperismo. Baseando-se em valores integrados das idades aparentes e excluindo resultados pouco confiáveis, os autores defendem que as intrusões da região de Resende-Ilha Grande datam do intervalo entre 156,5±7,4 e 144±3,2 Ma.
As idades mais recentes do ESM obtidas pelo método 40Ar/39Ar concentram-se na Região dos Lagos. Bennio et al. (2003) separou grãos de plagioclásio de três diques distintos das proximidades de Arraial do Cabo (RJ); todos eles possuíam impurezas e pequenas inclusões de piroxênios, sericita e clorita. Os espectros de idades obtidos foram marcados por excesso de Ar, que foi interpretado como resultante de incorporação da rocha encaixante. A presença das inclusões ricas em K nos grãos analisados não foi considerada significativa pelos autores para que exercesse influência nas idades. Idades máximas foram estabelecidas com base nos valores obtidos em temperaturas intermediárias: 77±7 Ma (57% do total de 39Ar), 54,8±0,3 Ma (18,3% do 39Ar), e 55,2 Ma (valor médio de quatro idades aparentes que compreendem 31% do 39Ar).
Em estudo mais recente, Corval (2009) selecionou grãos de plagioclásio pouco alterados de diques de diferentes regiões do ESM; em casos onde tal seleção não foi possível, foram separados grãos de rocha-total. As análises em plagioclásio foram muito perturbadas por excesso de Ar, e apenas a fração de rocha-total obedeceu ao critério de MSWD (“Mean Square of Wheight Deviates”) proposto por Turner et al. (1994). Um deles, proveniente de Cabo Frio (RJ), apresentou a idade de 60,7±4,6 Ma, similar aos resultados encontrados por Bennio et al. (2003); esta idade, no entanto, foi considerada pouco confiável por ter sido possivelmente influenciada pelo reaquecimento regional
promovido pelo magmatismo alcalino mais recente. Outra fração de rocha total, de um dique de Niterói (RJ), apresentou isócronas de 128,9±1,3 Ma.
Recentemente, os resultados mais jovens de amostras da Região dos Lagos foram reiterados por Ernesto et al. (2014), por meio de dados paleomagnéticos. Os pólos detectados foram semelhantes aos de rochas vulcânicas da América do Sul de cerca de 50 Ma (polaridade normal), 100 Ma (reversa), e 130 Ma (normal), o que sugere que o magmatismo toleítico intrusivo da região pode ter ocorrido em diferentes pulsos. Uma das motivações do presente trabalho foi estabelecer se, de fato, tais pulsos magmáticos podem ser confirmados pela geocronologia 40Ar/39Ar, e se eles correspondem às duas suítes magmáticas discriminadas por Bennio et al. (2003) na mesma região.