Geoquímica e comportamento isotópico (C, O, Cr e Sr) de rochas neoproterozoicas do terreno Cachoeirinha – Salgueiro, Pernambuco, NE do Brasil

Abstract

O Grupo Cachoeirinha, de idade Neoproterozoica, é caracterizado litologicamente por uma sequência metaturbidítica, intercalada com rochas metavulcânicas e outras de precipitação química significativos como carbonatos e formações ferríferas bandadas (BIF) depositados numa bacia marinha. Duas unidades compõem o Grupo Cachoeirinha, a Formação Serra Olho d’Água basal e a Formação Santana dos Garrotes sobreposta. As distribuições de elementos terras raras permitiram identificar frações componentes detríticos e autigênicos dos carbonatos e BIF estudados das formações do Grupo Cachoeirinha. Carbonatos associados com depósitos metaconglomeráticos da Formação Serra Olho d’Água, exibem valores negativos de δ13CV-PDB entre -2,83‰ e -0,71‰ comumente associados a períodos glaciais. Os valores das razões 87Sr/86Sr entre 0,70776 e 0,70862 considerados primários, permitem correlacionar os carbonatos da Formação Serra Olho d’Água com depósitos glaciais do Criogeniano, a idade U-Pb máxima de deposição em zircões detríticos desta formação data de 880 ±8 Ma. Os carbonatos da Formação Serra Olho d’Água com valores positivos de anomalia Ce/Ce* e razões Y/Ho entre 26 e 30, são associados com depósitos de ambientes transicionais costeiros de mar restrito com baixos níveis de oxigenação. A Formação Santana dos Garrotes contém carbonatos associados a BIF com valores positivos de δ13C entre 3,1 e 5,5‰ indicativos de períodos mais quentes interglaciais. Os valores das razões 87Sr/86Sr entre 0,70792 até 0,70956 dos carbonatos são consideradas primárias e compatíveis com a máxima idade de deposição de 630–610 Ma U-Pb em zircões detríticos, indicando o início do Ediacarano. Valores positivamente fracionados de δ53Cr de 0.15 até 1.04‰ em carbonatos e BIF indicam intemperismo oxidativo na área de origem. As anomalias negativas de Ce/Ce* nos carbonatos sugerem condições predominantemente oxigenadas, enquanto positive- or non-anomalias de Ce/Ce* nos BIF indicam deficiência de oxigênio em um ambiente mais profundo. Estas interpretações são consistentes com os valores de enriquecimento dos elementos traço sensíveis ao redox, como Cr, U, Th e Mo, que não apresentaram enriquecimento nos carbonatos e são relativamente enriquecidos nos BIF, com valores da razão MoEF/UEF acima de 6,8. Elementos traço sensíveis ao redox não apresentaram enriquecimento nos carbonatos, mas sim nos BIF, indicando um ambiente marinho raso e predominantemente oxigenado para a deposição dos carbonatos da Formação Santana dos Garrotes. Os carbonatos da Formação Santana dos Garrotes associados a BIF, exibem valores positivos de δ13C entre 3,1 e 5,5‰ correspondentes a períodos mais quentes interglaciais. Os valores das razões 87Sr/86Sr entre 0,70792 até 0,70956 dos carbonatos são consideradas primárias e compatíveis com a máxima idade de deposição de 630–610 Ma U- Pb em zircões detríticos, indicando o início do Ediacarano como idade dos carbonatos da Formação Santana dos Garrotes. Os valores δ53Cr positivamente fracionados de 0.15 até 1.04‰ em carbonatos e BIF da Formação Santana dos Garrotes são indicadores de intemperismo oxidativo na área de origem e comuns para esta idade. Os valores de Ce/Ce* são predominantemente negativos nos carbonatos, enquanto que, para os BIF, as anomalias de Ce/Ce* são positivas. Estas anomalias sugerem condições de precipitação de águas oxigenadas durante a deposição dos carbonatos da Formação Santa dos Garrotes. Já no acúmulo de BIF, as condições foram de deficiência de oxigênio em um ambiente mais profundo, logo abaixo da redoxclina. Esta interpretação está suportada pelas concentrações de elementos traço sensíveis ao redox como Cr, U, Th e Mo, os quais não apresentaram enriquecimento nos carbonatos e são relativamente enriquecidos nos BIF com valores da razão MoEF/UEF acima de 6,8. Considerando os valores das razões anteriores, pode se interpretar que a deposição dos carbonatos da Formação Santana dos Garrotes foi em ambiente marinho raso e sob condição predominantemente oxigenada. Para os BIF, a ausência de componentes glaciogênicos, a associação com carbonatos, a falta de anomalia positiva de Eu, além dos valores positivo de δ53Cr, permitiram classificar os BIF como do tipo Superior, similar com outras formações de ferro depositados no Brasil e outros lugares durante o Ediacarano. O diferenciado comportamento geoquímico dos depósitos das formações Serra Olho d’Água e Santana dos Garrotes, permite inferir que o Grupo Cachoerinha registra a evolução de uma bacia marinha restrita a uma bacia de mar aberto, com águas estratificadas e oxigenadas do Criogeniano para o início do Ediacarano.