Idades U-Pb, fontes e processos evolutivos do magmatismo pós-colisional tardio do Batólito Florianópolis-SC

Abstract

O magmatismo pós-colisional que compõe parte do Cinturão Dom Feliciano tem ocorrência ampla no sul do Brasil e Uruguai e no seu setor norte é representado pelo Batólito Florianópolis. A Suíte Zimbros (área 1) compreende o Granito Zimbros, o qual se colocou nos estágios finais de atividade da Zona de Cisalhamento Major Gercino (ZCMG), e o granito morro dos Macacos, que teve sua colocação muito próxima mas fora das zonas de alta deformação. Por outro lado, a Suíte Plutono-vulcânica Cambirela (área 2) ocorre distante dos locais de deformação da ZCMG e compreende os granitos Ilha, Vila da Penha, and Serra do Tabuleiro e as rochas vulcânicas da Sequência Vulcânica Ácida Cambirela (riolitos + ignimbritos). As rochas plutônicas de ambas as áreas são contemporâneas (ca. 590 Ma) e caracterizadas por altos teores de SiO2 (74-79 wt.%, except for the Zimbros Granite < 74 wt.%), caráter metaluminoso a fracamente peraluminoso, levemente alcalinas com altos valores de K, reduzidas (Fe# > 0,84) e do tipo-A2, as quais compõem dois sistemas plutono-vulcânicos distintos instalados em um cenário pós-colisional nos estágios finais do ciclo orogênico do Cinturão Dom Feliciano. As unidades colocadas distante da ZCMG (área 2) são derivadas majoritariamente de fontes crustais com pouca contribuição mantélica, como indicado pelas assinaturas fracamente negativas de ?Ndt (-4.39 to -6.77), altas razões Fe#, Ce/Nb e Y/Nb e valores de d18O intermediários (~7 ?), além de um caráter altamente fracionado com padrões ETR tipo asa de gaivota e fortes anomalias negativas de Eu (Eu/Eu* 0,02-0,7), Ba e Sr. Em contraste, a Suíte Zimbros (área 1) é derivada de fontes mantélicas ativadas e canalizadas pela ZCMG, com progressiva assimilação de crosta. As rochas vulcânicas da Sequência Vulcânica Ácida Cambirela compartilha todas as características observadas nos granitos e são compostas por riolitos precoces e pobres em cristais (586.3 ±2.5 Ma) e ignimbritos tardios com variações faciológicas abruptas (579.7 ±2.4 Ma) indicando diferentes estágios de maturidade de mushes de câmaras magmáticas de alta longevidade. Os conteúdos variados de U-Th e as assinaturas bimodais de d18O associadas com alta variação intra-amostra (+3.4 ± 0.4? and +6.9 ± 0.2?) ainda indicam a ocorrência de processos magmáticos de sistema aberto e a co-erupção de melts distintos e aponta para a interação das unidades vulcânicas com câmaras magmáticas distintas do sistema plutono-vulcânico Cambirela.

Abstract: The Ediacaran post-collisional magmatism of the Dom Feliciano Belt is widespread in southern Brazil and Uruguay and is represented by the Florianópolis Batholith in its northern sector. The Zimbros Suite (Area 1) comprises the Zimbros Granite, emplaced within the Major Gercino Shear Zone (MGSZ) at the final stages of its activity, and the Morro dos Macacos Granite, emplaced nearby but outside the high-strain zones. Conversely, the Cambirela Plutono-volcanic Suite (Area 2) occurs far from the deformation sites of the MGSZ and encompasses the Ilha, Vila da Penha, and Serra do Tabuleiro granites and the Cambirela Silicic Volcanic Sequence (rhyolites + ignimbrites). The plutonic units from both areas are coeval (ca. 590 Ma) and characterised by high-SiO2 (74-79 wt.%, except for the Zimbros Granite < 74 wt.%), metaluminous to slightly peraluminous, mildly alkaline, high-K, reduced (Fe# > 0,84) A2-type granites that compose two distinct shallow-level plutono-volcanic systems installed in a post-collisional setting at the late stages of the Dom Feliciano orogenic cycle. The units emplaced far from the MGSZ (Area 2) are derived mostly from crustal sources with minor mantle contribution, as indicated by the weakly negative ?Ndt (-4.39 to -6.77), high Fe#, Ce/Nb and Y/Nb ratios and intermediate d18O values (~7 ?), and show a highly fractionated character with \"seagull-shaped\" REE pattern and high Eu (Eu/Eu* 0,02-0,7), Ba and Sr negative anomalies. In contrast, the Zimbros Suite (Area 1) is derived from mantle sources activated and channelised by the MGSZ, with progressive crustal assimilation enhanced by this large-scale structure. The volcanic units from the Cambirela Plutono-volcanic Suite share all characteristics presented for the granitic rocks and are composed of earlier poor-crystal rhyolites (586.3 ±2.5 Ma) and later ignimbrites with abrupt faciological variation (579.7 ±2.4 Ma) indicating different maturity stages of long-lived magma chambers. The variable U-Th contents and the bimodal d18O signatures associated with wide intra-sample variations (+3.4 ± 0.4? and +6.9 ± 0.2?) further indicate open-system magmatic processes and the co-eruption of distinct melts and points to the interaction of the volcanic units with distinct magma chambers of the Cambirela plutono-volcanic system.