Um registro da transição entre o Gondwana e a crosta do Atlântico Sul no magmatismo toleítico intrusivo do Domínio Tectônico de Cabo Frio, Sudeste do Brasil

A transição entre o magmatismo de grandes províncias magmáticas (large igneous provinces, LIPs) e a geração de nova crosta oceânica durante estágios iniciais da evolução de riftes ainda é pouco conhecida e identificada enquanto registro geológico. Por meio do estudo da petrogênese, da dinâmica magmática e de novas abordagens geocronológicas, esta tese de doutoramento mostra que intrusões do tipo MORB e Paraná-Etendeka associadas à ruptura do paleocontinente Gondwana, no Domínio Tectônico de Cabo Frio (sudeste do Brasil) apresentam evidências da oceanização inicial das margens da América do Sul e África. O desenvolvimento de um protocolo para a geocronologia 40Ar/39Ar dos diques do tipo MORB do Terreno Tectônico de Cabo Frio proporcionou a diferenciação de registros magmáticos e de alterações pós-magmáticas. A encapsulação de alíquotas de amostras permitiu a análise de agregados de anfibólio e biotita de alta retentividade. As análises de cristais de plagioclásio leitosos e translúcidos revelaram idades aproximadas de alterações ricas em K e em Na. O mapeamento elemental de alta resolução de cristais de plagioclásio, associado às análises composicionais e isotópicas de rocha-total, foi capaz de determinar a mobilidade elemental causada pela migração de fluidos hidrotermais durante a evolução tectônica da margem. A idade de intrusão de um dique do tipo MORB foi determinada como 132.83 ± 0.30 Ma, correspondendo às fases finais do magmatismo Paraná-Etendeka. Cristais de plagioclásio alterados mostram que fluidos hidrotermais ricos em K, Na, Rb, Ba, Sr, Si, Li, Fe, Pb e Terras Raras leves percolaram a margem do rifte entre ~106-105 Ma e entre 60-30 Ma. O hidrotermalismo foi provavelmente provocado por interações entre magmas alcalinos e fluidos bacinais nas bacias offshore ao longo da margem sudeste do Brasil. Os dados de geoquímica de rocha-total, razões isotópicas de Sr, Nd e Pb, química mineral, termobarometria, modelos de balanço de massa e termodinâmicos, e mapeamento elemental de cristais de clinopiroxênio foram utilizados na modelagem de fontes mantélicas, evolução magmática e colocação dos diques do tipo MORB e Paraná-Etendeka. As intrusões do tipo LIP se assemelham aos basaltos de baixo-Ti Ribeira, e derivaram de uma fonte litosférica peridotítica metassomatizada correspondente a uma contribuição de 1-3% de manto litosférico subcontinental antigo (SCLM) a uma mistura de 100-96% de manto empobrecido (DMM) e 0-4% de piroxenito. Os diques do tipo MORB assemelham-se aos basaltos oceânicos do assoalho do Atlântico Sul e foram gerados por uma fonte astenosférica peridotítica consistindo em uma mistura de 100-98% DMM e 0-2% piroxenito enriquecida por uma pequena contribuição de 0.2-0.4% de SCLM. Ambas as suítes magmáticas evoluíram via cristalização fracionada de plagioclásio e clinopiroxênio em condições de pressões variáveis. Os múltiplos eventos de recarga responsáveis pelo magmatismo do tipo MORB sugerem o estabelecimento restrito de um sistema de caráter passivo depois de apenas ~2Ma do pico da atividade vulcânica Paraná-Etendeka. Combinações similares de magmatismo astenosférico e litosférico com influência de subducções anteriores nas fontes mantélicas podem ser encontradas em riftes globalmente, indicando que sucessivos processos de subducção associados à amalgamação continental contribuem para a posterior desestabilização das estruturas da crosta.