Lithogeochemistry of the meta-igneous units from Arroio Grande Ophiolitic Complex, southernmost Brazil Translated title: Litogeoquímica das unidades meta-ígneas do Complexo Ofiolítico Arroio Grande, extremo sul do Brasil

Abstract

Ophiolites are defined as slices of genetically-related upper mantle serpentinized peridotites and oceanic crustal rocks, tectonically displaced from its primary igneous origin of formation by plate convergence and associated (meta) sedimentary rocks of marine origin. From this premise, a meta-ultramafic-mafic-sedimentary complex (Cr-rich magnesian schists - upper mantle or crustal ultramafic cumulate candidates; epidote amphibolites, metadiorites and metagabbros - oceanic crust candidates; metasedimentary schists, quartzites and marbles - marine sedimentary rocks candidates), located in southeastern Dom Feliciano Belt (southernmost Brazil), started to be interpreted as possible slices of an ophiolitic complex related to the closure of a paleo-ocean during Brasiliano/Pan-African orogenic cycle and was called Arroio Grande Ophiolitic Complex. The present research fills the lack of geochemical data from previous studies and tests the hypothesis of an oceanic setting for the meta-igneous units of this complex from a lithogeochemistry point of view. The meta-ultramafics were interpreted as peridotites (mantle or crustal cumulates) that were subsequently serpentinized (probably in the ocean floor) and posteriorly metasomatized (probably in a continental setting). The meta-mafics were interpreted as oceanic gabbros/basalts formed in a back-arc basin. The results, together with field relationships, rock associations and petrographic evidences, support an oceanic origin for the protoliths of the meta-igneous units. The hypothesis that these rocks represent metamorphosed slices of an ophiolitic complex is still the most reasonable one. This work updates the geologic knowledge of the area and supports discussions about the evolution of Dom Feliciano Belt and Western Gondwana paleocontinent.

Translated abstract

Ofiolitos são definidos como fragmentos de peridotitos mantélicos serpentinizados e rochas crustais oceânicas, geneticamente relacionados e tectonicamente deslocados de sua origem ígnea primária por convergência tectônica e de rochas (meta) sedimentares marinhas associadas. Partindo dessa premissa, um complexo meta-ultramáfico-máfico-sedimentar (xistos magnesianos cromíferos - candidatos à origem mantélica ou cumulática ultramáfica crustal; epidoto anfibolitos, metadioritos e metagabros - candidatos à origem oceânica; xistos metassedimentares, quartzitos e mármores - candidatos a rochas sedimentares marinhas), localizado no sudeste do Cinturão Dom Feliciano (extremo sul do Brasil), passou a ser interpretado como possíveis fragmentos de um complexo ofiolítico relacionado ao encerramento de um paleo-oceano durante o ciclo orogênico Brasiliano/Pan-Africano, definido como Complexo Ofiolítico Arroio Grande. A presente pesquisa preenche a ausência de dados geoquímicos de trabalhos anteriores e testa, do ponto de vista litogeoquímico, a hipótese de uma origem oceânica para as unidades meta-ígneas desse complexo. Os metaultramafitos foram interpretados como peridotitos (mantélicos ou cumulatos ultramáficos crustais) que foram serpentinizados (provavelmente no assoalho oceânico) e posteriormente metassomatizados (provavelmente em um contexto continental). Os metamafitos foram interpretados como gabros/basaltos oceânicos gerados em uma bacia de trás-arco. Os resultados deste estudo, juntamente com as relações de campo, associações litológicas e evidências petrográficas, suportam uma origem oceânica para os protólitos das unidades meta-ígneas e a hipótese de que tais rochas representam fragmentos metamorfizados de um complexo ofiolítico é ainda a mais adequada. Este trabalho atualiza o conhecimento geológico da região, contribuindo para as discussões acerca da evolução do Cinturão Dom Feliciano e do paleocontinente Gondwana Ocidental.