Variações seculares na composição do zircão

Zircões provenientes de núcleos cratônicos hadeanos representam os mais antigos segmentos de crosta continental terrestre ainda intactos, como por exemplo, as seqüências supracrustais e gnaisses tonalíticos do oeste da Groenlândia (Kinny, 1986; Whitehouse, 1999), os granulitos do oeste Australiano (Kinny et al., 1988; Myers, 1988; Myers & Williams, 1985), além dos famosos Acasta gnaisses do noroeste do Canadá, que são interpretados como um amplo segmento da crosta continental pré- 4 Ga (Bowring et al., 1990; Stern & Bleeker, 1998; Lizuka, 2006). Outros segmentos que representam possivelmente os primeiros ciclos de sedimentação do planeta têm seu melhor exemplo com os metaconglomerados Jack Hills, bem como as seqüências do Monte Narryer da Austrália ocidental (Compston & Pidgeon, 1986;

Pidgeon et al., 1990; Mass et al., 1991; Maas et al., 1992; Wilde et al., 2001; Peck et al., 2001).

Normalizados pelo mais antigo cristal de zircão do sistema solar datado com idade

207Pb/²⁰⁶Pb de 4563±15 Ma (Vaca Muerta II- Meso-siderito zircão – Ireland & Wlotzka 1992;

Hirata, 2001), todos os zircões analisados neste trabalho apresentam padrão de elementos terras raras similar, comparado aos mais antigos zircões terrestres (com idades predominantemente mais antigas que 3.3 Ga.) (Fig. II-14).

Figura II-14: Elementos de terras raras de zircões detríticos de meta-psamitos do Domínio São Roque normalizados pelos teores do mais antigo zircão do sistema solar (Vaca Muerta II Mesosiderito -Hirata, 2001).

Apesar da geração contínua de rochas básicas relacionadas à evolução de crosta oceânica se dar provavelmente desde os primórdios do planeta Terra, são poucas as evidências destes eventos, devido ao baixo potencial de preservação deste ambiente no registro geológico, ficando restritas às exposições de crosta oceânica (ofiolitos), que foram alçadas para porções continentais em prismas acrescionários. Mais difícil ainda, tornam-se estas evidências baseadas em zircões, pois este representa um mineral pouco abundante em basaltos e gabros.

Eventos de break up de crosta com geração de assoalho oceânico podem ser identificados com a presença de alguns cristais de zircão detrítico com comportamento químico similar a zircões de gabros tipo MORB, amostrados em dorsais oceânicas modernas (Puga et al., 2005 e Grimes et al., 2007). Estes intervalos dentro do Domínio São Roque estão definidos entre 2.20-2.32 Ga, 2.42-2.54 Ga, 2.74 Ga, 2.93-3.06 Ga e 3.39 Ga, a partir de 13 cristais de zircões (Fig. II.9) com assinaturas químicas particulares definidas no item III.2.2.

Provavelmente a geração de crosta oceânica ao longo do período datado em zircões detríticos, represente eventos prolongados, no entanto normalmente tornam-se lacunas no espectro sedimentar, devido à porcentagem reduzida de zircões gerados neste tipo de ambiente e sua preservação ao longo do tempo.

Zircões com características similares a zircões de gabros tipo MORB também podem estar presentes, segundo os critérios utilizados neste trabalho, em cristais que representam os mais jovens datados na Seqüência Narryer (3.3 Ga – Maas et al., 1991), idade similar à dos cristais detríticos mais antigos datados dentro do Domínio São Roque, além de zircões com idades de 3.30 Ga, 3.75 Ga, 3.93 Ga, 4.15 Ga e 4.20 Ga (Fig. II-14 e II-15).

Apesar do comportamento químico com feições normalmente identificadas em zircões provenientes de MORB, como o forte enriquecimento em ETR pesados, altos teores de LuN/SmN, forte anomalia positiva de Ce*, além da típica feição de curvatura dos ETR intermediários, os zircões detríticos do Domínio São Roque, são na sua maioria, menos enriquecidos em ETR pesados (média da ∑ETR pesados = 700 ppm) quando comparados a zircões com as mesmas características do Fanerozóico (média de ∑ETR pesados = 4787 ppm).

Ao menos para o período Arqueano, a literatura registra indicações de um manto empobrecido (Durrheim & Mooney, 1991; McCulloch & Bennett, 1994; Vervoort & Blichert-Toft, 1999;

Albarède et al., 2000).

Figura II-15: Elementos de terras raras de zircões detríticos (tipo MORB) de meta-psamitos do Domínio São Roque normalizados pelos teores condríticos (McDonough & Sun, 1995).

Figura II-16: Diagrama de probabilidade relativa de idades de zircões detríticos provenientes de meta-psamitos do Domínio São Roque. Adicionalmente estão sinalizados em cinza claro os picos de idades de zircões interpretados como de origem granítica (eventos de crescimento crustal), e em cinza escuro as idades de zircões detríticos com comportamento químico similar ao de modernos gabros tipo MORB (intervalos que possivelmente representam tanto eventos de crescimento de crosta, como de restritos break-up). A- Metamorfismo regional (geração dos sobrecrescimentos em zircões detríticos, ca. 620-540 Ma) e colocação de grandes volumes de magmas graníticos sin-orogênicos (ex., Batólito Agudos Grandes; Leite et al., 2007, ca. 625-605 Ma), relacionados ao ciclo brasiliano/panafricano; B- Evento extensional do Estateriano ca. 1800-1700 Ma (ex., Rogers & Santosh, 2001); C - Orogênese Riaciana (Ávila et al., 2010; Campos Neto et al., 2011 - ca. 2200-2100 Ma), cristalização de zircões magmáticos dos clastos dos metaconglomerados da Formação Boturuna (Henrique-Pinto et al., 2012), e intervalo de idade das potencias áreas-fontes do Grupo São Roque, além da presença restrita de zircões provenientes de MORB, o que poderia indicar fontes juvenis, conforme sugere pico de idade TDM em 2.2 Ga de metassiltitos da Formação Piragibu, coincidente com pico de zircões detríticos; D - Evento

Sideriano (ca. 2500-2400 Ma) com picos de idades de zircões detríticos de química compatível à de zircões graníticos; E – Pico Global de zircões detríticos (Condie et al., 2009), também identificados no Domínio São Roque; (F, G, H, I) representam episódios discretos de crescimento crustal e geração de crosta oceânica, (G) representa o cristal mais antigo datado em zircões detríticos no Domínio São Roque e o mais novo zircão identificado nos terrenos gnáissicos do Monte Narryer (Mass et al., 1991) e metaconglomerados Jack Hills (Wilde et al., 2001; Peck et al., 2001), (I) mais antigo zircão do Planeta Terra; J – Mais antigo cristal de zircão do Sistema Solar (Vaca Muerta meso-siderito - Ireland

& Wlotzka 1992; Hirata, 2001).