Geocronologia, geoquímica isotópica e litoquímica do plutonismo diorítico-granítico entre Lavras e Conselheiro Lafaiete: implicações para a evolução paleoproterozóica da parte central do Cinturão Mineiro

A área de estudo localiza-se na borda sul do Cráton São Francisco, no Cinturão Mineiro, este é porção integrante da Província Sul Mineira. Neste contexto ocorre um mosaico de terrenos arqueanos e paleoproterozóicos de alto a médio grau metamórfico e associações granitogreenstone. Os corpos plutônicos, estudados neste trabalho, fazem parte do abundante plutonismo paleoproterozóico intrusivo nos greenstone belts Nazareno (Arqueano) e Rio das Mortes (Proterozóico). Dentro deste contexto ocorre a zona de Cisalhamento do Lenheiro (ZCL), que delimita estes greenstones belts: Nazareno (ao sul da falha) e Rio das Mortes (ao norte da falha); assim como plutons paleoproterozóicos. Os plutons escolhidos para este trabalho foram: Gnaisse Granítico Fé, Granito Mama Rosa, Tonalito/Trondhjemito Cassiterita, Granito Ritápolis, Diorito Brumado e Quartzo Monzodiorito Glória, localizados ao norte da ZCL; e: Granitóide do Lajedo, Granitóide Gentio, Quartzo Diorito Dores do Campo, Quartzo Diorito do Brito, Granodiorito Brumado de Baixo e Granodiorito Brumado de Cima, localizados ao sul da ZCL. Os estudos petrográficos indicam as seguintes características para os corpos: Gnaisse Granítico Fé (monzogranito a sienogranito), Granito Mama Rosa (monzogranito), Tonalito/Trondhjemito Cassiterita (tonalito a granodiorito), Granito Ritápolis (tonalito, granodiorito, monzogranito e sienogranito), Diorito Brumado (Diorito, quartzo diorito e tonalito), Quartzo Monzodiorito Glória (quartzo diorito, quartzo monzodiorito e tonalito), Granitóide do Lajedo (granodiorito), Granitóide Gentio (k-feldspato granito), Quartzo Diorito Dores do Campo (quartzo-diorito), Quartzo Diorito do Brito (quartzo-diorito), Granodiorito Brumado de Baixo (granodiorito a monzogranito) e Granodiorito Brumado de Cima (granodiorito a monzogranito). Os plutons Fé, Mama Rosa e Lajedo possuem composição peraluminosa/metaluminosa, o Quartzo Diorito Dores do Campo é metaluminoso e o Granitóide Gentio é peraluminoso. O Gnaisse Granítico Fé, Granito Mama Rosa e Granitóide Gentio variam desde o campo cálcioalcalino até shoshonítico em decorrência dos conteúdos de K2O, já o Granitóide do Lajedo é cálcio-alcalino e o Quartzo Diorito Dores do Campo varia de toleítico e cálcio-alcalino. Foram obtidas idades de cristalização U/Pb (TIMS) em zircão do: Gnaisse Granítico Fé (2191 ± 9 Ma), Granitóide do Lajedo (2208 ± 26 Ma), Granitóide Gentio (2066± 10 Ma - idade mínima) e Quartzo Diorito Dores do Campo (2198 ± 6 Ma). Os resultados dos isótopos de Nd/Sr dos corpos são: Gnaisse Granítico Fé (eNd(2190Ma) = - 3,1; TDM = 2,7 Ga; 87Sr/85Sri = 0,70497); Granito Mama Rosa (eNd(2121Ma) = - 5,3; TDM = 3,0 Ga; 87Sr/85Sri = 0,70497), Tonalito/Trondhjemito Cassiterita (eNd(2162Ma) = - 0,1; TDM = 2,5 Ga; 87Sr/85Sri = 0,73427), Granito Ritápolis (eNd(2121Ma) = - 2,4; TDM = 2,5 Ga; 87Sr/85Sri = 0,73427), Diorito Brumado (eNd(2131Ma) = - 2,6; TDM = 2,71 Ga; 87Sr/85Sri = 0,71362), Quartzo Monzodiorito Glória (eNd(2189Ma) = - 3,4; TDM = 2,7 Ga; 87Sr/85Sri = 0,70510), Granitóide do Lajedo (eNd(2208) = - 1,7; TDM = 2,6 Ga; 87Sr/85Sri = 0,70322), Granitóide Gentio (eNd(2066Ma) = - 10,8; TDM = 3,0 Ga; 87Sr/85Sri = 0,70021), Quartzo Diorito Dores do Campo (eNd(2198Ma) = - 0,1; TDM = 2,6 Ga; 87Sr/85Sri = 0,70445), Quartzo Diorito do Brito (eNd(2221Ma) = - 0,45; TDM = 2,6 Ga; 87Sr/85Sri = 0,70500), Granodiorito Brumado de Baixo (eNd(2218Ma) = - 0,68; TDM = 2,6 Ga; 87Sr/85Sri = 0,72726) e Granodiorito Brumado de Cima (eNd(2187Ma) = - 0,66; TDM = 2,5 Ga; 87Sr/85Sri = 0,73075). A integração dos dados geoquímicos, geocronológicos e isotópicos permitiu diferenciar a existência de dois conjuntos distintos, a norte e ao sul da ZCL. Os plutons: Brito, Brumado de Cima, Nazareno, Itutinga, Brumado de Baixo, Lajedo e Quartzo Diorito Dores do Campo, situados ao sul da zona de cisalhamento do Lenheiro, possuem uma contribuição de magmas paleoproterozóicos com baixa contaminação por materiais de curta vivência crustal. Esses plutons se enquadram na primeira etapa evolutiva do Cinturão, entre 2220 Ma e 2198 Ma. Os plutons Cassiterita, Brumado, Fé e Glória distribuídos ao norte desta ZCL, considerados da \"Fase Arco\" sugerem maior interação de magmas proterozóicos com componentes arqueanos relativamente ao outro conjunto isotópico; e uma cristalização tardia com relação ao grupo anterior. Já os plutons Ritápolis (2121 ± 7 Ma) e Mama Rosa situados neste mesmo bloco tectônico a norte da falha do Lenheiro, indicam uma maior interação de componentes arqueanos com magmas proterozóicos, com relação aos dois grupos anteriores, e no contexto evolutivo do Cinturão esses plutons se enquadram na fase sin- a tardi-colisional. E finalmente, o Granitóide Gentio, situado na porção sul da Zona de Cisalhamento do Lenheiro, possui uma maior interação dos magmas proterozóicos com componentes de crosta arqueana, e um posicionamento na fase final da evolução do Cinturão Mineiro, junto com as intrusões graníticas pós-tectônicas. Isto reforça a hipótese de haver pulsos magmáticos de caráter tectônico distinto, no âmbito da Província Sul Mineira. Adicionalmente, dados comparativos de idade U-Pb e TDM, do Cinturão Mineiro com a porção paleoproterozóica ao norte do Cráton São Francisco, indicam que a Orogênese Transamazônica foi um pouco mais precoce no Cinturão. Os protólitos das rochas plutônicas de ambas as porções tiveram uma gênese a partir de uma mistura de magma paleoproterozóico juvenil com componentes crustais arqueanos em maior ou menor quantidade.

The study area is located in the southern border of the São Francisco Craton, Mineiro Belt. This portion comprises part of the Sul Mineira Province. In this context occurs medium to high metamorfic grade Archean and Paleoproterozoic terrains mosaic and granite-greenstone associations. The plutonic bodies, studied in this work, make part of volumous paleoproterozoic plutonism intrusive in to Nazareno greenstone belt (Archean) and Rio das Mortes greenstone belt (Proterozoic). The Lenheiro shear zone (LSZ delimits these greenstone belts: Nazareno (in the south) and Rio das Mortes (in the north); as well as the Paleoproterozoic plutons. The plutons chose for this work are: Fé Granitic Gneiss, Mama Rosa Granite, Cassiterita Tonalite/Trondhjemite, Ritápolis Granite, Brumado Diorite e Glória Quartz-Monzodiorite, located in the north LSZ; and: Lajedo Granitoid, Gentio Granitoid, Dores do Campo Quartz-Diorite, Brito Quartz-Diorite, Brumado de Baixo Granodiorite and Brumado de Cima Granodiorite, located in the south LSZ. Their petrographic characteristics are was follow: Fé Granitic Gneiss (monzogranite to sienogranite), Mama Rosa Granite (monzogranite), Cassiterita Tonalite/Trondhjemite (tonalite to granodiorite), Ritápolis Granite (tonalite, granodiorite, monzogranite and syenogranite), Brumado Diorite (diorite, quartz-diorite and tonalite), Glória Quartz-Monzodiorite (quartzdiorite, quartz-monzodiorite and tonalite), Lajedo Granitoid (granodiorite), Gentio Granitoid (kfeldspar granite), Dores do Campo Quartz-Diorite (quartz-diorite), Brito Quartz-Diorite (quartzdiorite), Brumado de Baixo Granodiorite (granodiorite to monzogranite) and Brumado de Cima Granodiorite (granodiorite to monzogranite). The Fé, Mama Rosa and Lajedo plutons have peraluminous/metaluminous composition, the Dores do Campo Quartz-Diorite is metaluminous and the Gentio Granitoid is peraluminous. The Fé Granitic Gneiss, Mama Rosa Granite and Gentio Granitoid alternate calc-alcaline trend to shoshonitic trends, in terms of K2O contents. The Lajedo Granitoid is calcic-alkaline and Dores do Campo Quartz-Diorite alternate toleiitic and calcic-alkaline caracteristics. We have obtained U-Pb ages (zircon) for the following rocks: Fé Granitic Gneiss (2191 ± 9 Ma), Lajedo Granitoid (2208 ± 26 Ma), Gentio Granitoid (2066± 10 Ma - minimum age) and Dores do Campo Quartz-Diorite (2198 ± 6 Ma). The geochemistry, geocronology and isotope information consent define the existence of two groups of plutons, in the north and south of LSZ. The plutons: Brito, Brumado de Cima, Nazareno, Itutinga, Brumado de Baixo, Lajedo and Quartzo Diorito Dores do Campo, located in south of LSZ, have Paleoproterozoic magma contribution with reducted contamination of short crustal life materials. These plutons belong to the first evolutive stage of the Mineiro Belt, between 2220 Ma and 2198 Ma. The plutons Cassiterita, Brumado, Fé and Glória located in north of LSZ, considered of the \"Arc Stage\" have significant Paleoproterozoic magma interation with Archean components compared to the other isotopic group; and a late cristalization time, between the north and the south group. The Ritápolis (2121 ± 7 Ma) and Mama Rosa plutons (north of the Lenheiros fault) display strong intersection with Archean components, and are tecnically related to the syn- to late- collision stage of the Mineiro belt evolution. The Gentio pluton shows similar isotopic characteristics, but it belongs to the pos-tectonic stage. Finaly, the U-Pb and ; TDM ages of the Mineiro belt plutons, compared with the Paleoproterozoic plutons that occursin the northen São Francisco craton, reveal that significant time differences took place during the Transamazonian orogeny. In addition, the auxilable isotopic characteristics of these plutons suggest the important role of mixing of Paleoproterozoic magmas and Archean protholits during magma genesis.