Petrologia e geoquímica do magmatismo ediacarano Serra do Caramuru, Rio Grande do Norte, NE do Brasil

The Serra do Caramuru and Tapuio stocks, located in the extreme NE of Rio Piranhas-Seridó Domain (RN), are representative of the Ediacaran-Cambrian magmatism, an important magmatic feature of the Brasilian / Panafrican orogeny of the Borborema Province. These bodies are lithologically similar, intrusive in paleoproterozoic gneiss embasement, being separated by a thin belt of mylonitic orthogneiss. The field relations show a magmatic stratigraphy initiated by dioritic facies that coexists with the porphyritic granitic and equigranular granitic I facies, and less frequently with equigranular granitic II facies. These rocks are crosscut by late granitic dykes and sheets with NE-SW / NNE-SSW orientation. The dioritic facies (diorite, quartz diorite, quartz monzodiorites, tonalite and granodiorite) is leucocratic to melanocratic, rich in biotite and hornblende. The granitic facies are hololeucocratic to leucocratic, and have biotite ± hornblende. Petrographic and geochemical (whole rock) data, especially from Serra do Caramuru pluton, suggest fractionation of zircon, apatite, clinopyroxene (in diorites), opaque minerals, titanite, biotite, hornblende, allanite, plagioclase, microcline and garnet (in dykes). The behavior of trace elements such as Zr, La and Yb indicates that the dioritic magma does not constitute the parental magma for the granitic facies. On the other hand, the granitic facies seems to be cogenetic to each other, displaying differentiation trends and very similar rare earth elements (REE) spectra [12.3≤(La/Yb)N≤190.8; Eu/Eu*=0.30-0.68]. Field relationships and REE patterns [6.96≤(La/Yb)N≤277.8; Eu/Eu*=0.18-0.58] demonstrate that the granitic dykes and sheets are not cogenetically related to the Serra do Caramuru magmatism. The dioritic facies is metaluminous (A/CNK = 0.88-0.74) and shoshonitic, whereas the granitic ones are metaluminous to peraluminous (A/CNK = 1.08-0.93) and high potassium calc-alkaline. Dykes and sheets are strictly peraluminous (A/CNK = 1.01-1.04). Binary diagrams relating compatible and incompatible trace elements and microtextures indicate the fractional crystallization as the dominant mechanism of magmatic evolution of the various facies. The Serra do Caramuru and Tapuio stocks have well preserved magmatic fabric, do not show metamorphic minerals and are structurally isotropic, showing crosscutting contact with the ductile fabric of the basement. These observations lead to interpretate a stage of relative tectonic stability, consistent with the orogenic relaxation period of the Brasiliano / Pan-African orogeny. Chemical plots involving oxides and trace elements indicate late to post-collisional emplacement. In this context, the assumed better mechanism to describe the stocks emplacement within an extensional T Riedel joint, with ENE-WSW extensional vector. The U-Pb zircon age of 553 ± 10 Ma allows correlating the Serra do Caramuru magmatism to the group of post-collisional bodies, equigranular high potassium calc-alkaline granites of the NE of Rio Piranhas-Seridó Domain.

Os stocks Serra do Caramuru e Tapuio, localizados no extremo NE do Domínio Rio Piranhas-Seridó (RN), são representantes do magmatismo ediacarano a cambriano, uma feição magmática marcante da orogênese Brasiliana / Panafricana na Província Borborema. Estes corpos são análogos litológicos, intrusivos no embasamento gnáissico paleoproterozoico, estando separados por uma tênue faixa de ortognaisses miloníticos. As relações de campo mostram uma estratigrafia magmática iniciada pela fácies diorítica que coexiste com as fácies granítica porfirítica e granítica equigranular I e, em menor frequência, com a fácies granítica equigranular II. Estas rochas são cortadas por diques e sheets graníticos tardios NE-SW a NNE-SSW. A fácies diorítica (dioritos, quartzo dioritos, quartzo monzodioritos, tonalitos e granodioritos) é leucocrática a melanocrática, rica em biotita e anfibólio. As fácies graníticas são hololeucocráticas a leucocráticas, com biotita ± anfibólio. Dados petrográficos e geoquímicos (rocha total) provenientes em maior proporção do plutão Serra do Caramuru, sugerem o fracionamento de zircão, apatita, clinopiroxênio (em dioritos), opacos, titanita, biotita, hornblenda, allanita, plagioclásio, microclínio e granada (em diques). O comportamento dos elementos traços Zr, La e Yb indicam que dioritos não constituem o magma parental dos granitos. Por outro lado, as fácies graníticas são cogenéticas entre si, apresentando trends de diferenciação e espectros de elementos terras raras (ETR) análogos [12.3≤(La/Yb)N≤190.8; Eu/Eu*=0.37-0.68]. Relações de campo e padrão de ETR [6.96≤(La/Yb)N≤277.8; Eu/Eu*=0.18-0.58] demonstram que os diques e sheets graníticos não são cogeneticamente relacionados ao magmatismo Serra do Caramuru. A fácies diorítica é metaluminosa (A/CNK = 0.88-0.74), shoshonítica, ao passo que granitos são metaluminosos a peraluminosos (A/CNK = 1.08-0.93), cálcio-alcalinos de alto potássio. Diques e sheets são estritamente peraluminosos (A/CNK = 1.01-1.04). Diagramas bilogarítmicos relacionando elementos compatíveis e incompatíveis e microtexturas indicam a cristalização fracionada como o mecanismo dominante na evolução magmática das diversas fácies. Os stocks Serra do Caramuru e Tapuio mostram trama magmática bem preservada, ausência de minerais metamórficos e são estruturalmente isotrópicos, com relações de contato discordantes da trama dúctil do embasamento gnáissico. Estas observações conduzem a um estágio de relativa estabilidade tectônica, compatíveis com o período de relaxamento orogenético da cadeia Brasiliana / Panafricana. Os diagramas químicos discriminantes envolvendo óxidos e elementos traços indicam um ambiente tardio à pós-colisional. Neste contexto, o mecanismo de colocação que melhor explica o alojamento dos stocks seria a abertura de espaço em fraturas de Ridel tipo T, com vetor de estiramento orientado ENE-WSW. A idade U-Pb de 553 ± 10 Ma permite correlacionar o magmatismo Serra do Caramuru aos grupo de granitoides tardios a pós-colisionais, cálcio-alcalinos de alto potássio equigranulares, do extremo NE do Domínio Rio Piranhas-Seridó.