Caracterização petrográfica e geoquímica dos granitóides de Manica

Abstract

A região de Manica localiza-se no sector centro-oeste da República de Moçambique entre as latitudes 18°50’S - 19°00’S e as longitudes 32°45’E - 32°55’E. É predominantemente constituída por terrenos da associação rochas verdes – granitos de idade Arcaico tardio e representa o prolongamento para leste do cratão do Zimbabwe. O cinturão de rochas verdes de Manica é composto por uma sequência de de metavulcanitos máficos e ultramáficos (formação de Macequece) sobre a qual assenta em discordância uma sucessão metasedimentar clástica (formação de M’Beza – Vengo). Embora não existam dados geocronológicos que permitam estabelecer com exactidão a idade absoluta das rochas verdes da região de Manica, a Formação de Macequece tem sido equiparada ao Sebakviano-Bulavaiano (3.5–2.7 Ga) e a de M’Beza-Vengo ao Shamvaiano (2.65-2.6 Ga), com base em correlações litoestratigráficas. Os corpos ígneos intrusivos formam um extenso complexo batolítico na bordadura do cinturão de rochas verdes (granitos externos) e diversos “stocks” no interior do cinturão (granitos internos). As suas idades variam entre 2.7 e 2.6 Ga. De acordo com as suas características mineralógicas e geoquímicas, os granitóides de Manica têm sido subdivididos em dois grupos: (a) a série tonalitica-granodioríticatrondjemítica – TTG – e (b) a série de granitos ricos em K. A amostragem realizada no âmbito desta tese restringiu-se aos granitóides que, segundo a cartografia geológica existente, fazem parte da série TTG. Verificou-se, contudo, que algumas das litologias amostradas mostravam afinidades com o grupo de granitos ricos em potássio pelo que foram tratadas separadamente. A assinatura geoquímica das rochas da série TTG é compatível com uma origem a partir de magmas produzidos por fusão parcial de crusta oceânica subductada de composição anfibolítica deixando um resíduo de anfíbola, granada e óxidos de Ti. Processos como os mencionados só terão sido possíveis por o gradiente geotérmico no Arcaico ser significativamente superior àquele que se regista nos ambientes de subdução modernos. Para a génese dos granitos ricos em potássio, podem admitir-se dois tipos de cenários: (a) cristalização fraccionada a partir de magmas TTG e (b) fusão parcial da crusta continetal arcaica.

The Manica area is located in the western part of Mozambique between latitudes 18°50’S - 19°00’S and longitudes 32°45’E - 32°55’E. It is predominantly composed of Late Archaean granite-greenstone terrains representing the eastern extension of the Zimbabwe craton. The Manica greenstone belt is dominated by an EW trending series of ultramafic/mafic metavolcanics (Macequece formation) unconformably overlain by a clastic metasedimentary sequence (M’Beza – Vengo formation). Despite the lack of precise geochronological data, lithostratigraphic correlations suggest that the Macequece formation may correspond to the Bulawayan Group (3.5-2.7 Ga) and the M’Beza – Vengo formation to the Shamvaian Group (2.65- 2.6 Ga). In the Manica area, the plutonic association is represented by large batholiths of granitoid rocks bordering the greenstone belt (external plutons) and several stocks within the belt (internal plutons) with ages ranging between 2.7 e 2.6 Ga. On the basis of their mineralogical and geochemical characteristics, the Manica granitoids have been subdivided into two main groups: (a) the tonalite-granodiorite-trondjemite – TTG - series and (b) the K-rich monzogranite suite. The samples studied in this thesis are all located in intrusive bodies belonging to the TTG series according to the available geological maps. However, some of these samples show affinities with the group of K-rich granitoids and have therefore been treated separately. The geochemical signature of the TTG suite is consistent with an origin by partial melting of subducted oceanic crust with amphibolitic composition, leaving behind a residue of garnet, amphibole and Ti oxides. This was possible only because the geothermal gradient prevailing in the Archaean was significantly higher than that existing in recent subduction environments. For the genesis of the K-rich granitoids, two alternative scenarios can be envisaged: (a) fractional crystallization from TTG magmas or (b) partial melting of Archaean continental crust.