Assinaturas química e mineralógica de inclusões minerais em diamantes do Distrito Diamantífero Rio Garças, Mato Grosso
Diamantes litosféricos, Guiratinga, química mineral, Raman, FTIR, XRD
Guiratinga está localizada na margem sudeste do Cráton Amazônico, no interior da Província Sunsás-Aguapeí, um orógeno colisional mesoproterozoico que registra processos de acresção crustal relacionados à subducção durante a consolidação do Rodínia. Diamantes litosféricos do Distrito Diamantífero do Rio Garças (DDRG; Mato Grosso, Brasil), foram investigados por meio de espectroscopia Raman, FTIR e difração de raios X síncrotron (DRX-S), complementados por análises quantitativas de elementos maiores (microssonda eletrônica) e traço (LA-ICP-MS) de inclusões minerais. No total, 89 diamantes foram selecionados com o objetivo de identificar as inclusões minerais aprisionadas. Espectros de Raman contendo picos diagnósticos de olivina, ortopiroxênio, granada, anfibólio, epidoto, plagioclásio, quartzo, e hematita foram obtidos para 23 diamantes. Por DRX-S, além da confirmação da presença de olivina e granada, adicionalmente foram identificados coesita, (flúor)flogopita e cianita em 3 diamantes. As análises de microssonda eletrônica e de LA-ICP-MS foram obtidas a partir da quebra dos diamantes, que permitiu a recuperação de 3 cristais de olivina (forsterita), 2 de ortopiroxênio (enstatita), 2 de anfibólio (Mg-hornblenda), 1 de plagioclásio (albita), 4 de quartzo e 1 de epidoto. O caráter magnesiano da olivina (Mg# = 92-93) e da enstatita (En94-95; Mg# = 0,94-0,95) indica que o manto litosférico cratônico abaixo de Guiratinga possui composição harzburgítica fortemente empobrecida. A ocorrência de Mg-hornblenda, clinozoisita/epidoto, plagioclásio sódico, quartzo e cianita, associada à presença de hematita, indica que o manto litosférico registrado por essas inclusões foi afetado por retrometamorfismo hidratado em condições oxidantes, claramente fora do campo de estabilidade do diamante. A Mg-hornblenda apresenta padrão empobrecido de REE (Ce/YbN = 0,50-0,64), com anomalia positiva de Eu (Eu/Eu* = 1,38-1,97) e comportamento variável de Nb-Ta no diagrama multielementar, alternando entre empobrecimento e enriquecimento. Essa variação sugere que o mineral primário, interpretado como clinopiroxênio, foi afetado por metassomatismo silicático e por metassomatismo silicático com contribuição carbonatítica subordinada, respectivamente, interpretação corroborada pelas razões Ca/Al mais baixas no primeiro (1,66-1,85) e mais elevadas no segundo (3,50-6,80). A albita exibe enriquecimento em LREE (Ce/YbN = 3,28), além de anomalias positivas de Pb e Sr, sendo interpretada como produto do retrometamorfismo de clinopiroxênio rico em Na2O, como jadeíta/onfacita. Essa relação aponta para um protólito eclogítico, possivelmente associado à reciclagem de crosta oceânica subductada no manto litosférico cratônico. O epidoto/clinozoisita, por sua vez, apresenta padrão de REE enriquecido (Ce/YbN = 5,22), anomalia positiva de Eu (Eu/Eu* = 1,74), enriquecimento em Pb e Sr e anomalias negativas de HFSE (Zr-Hf-Ti), reforçando sua interpretação como fase retrógrada tardia, derivada da transformação de clinopiroxênio ou granada cálcica (grossulária) durante descompressão, hidratação e oxidação. Nesse contexto, a presença de quartzo e cianita como inclusões em diamantes é interpretada como resultado do reequilíbrio pós-aprisionamento de uma assembleia eclogítica rica em Al-Si. Em particular, a desestabilização de clinopiroxênio jadeítico em albita + quartzo, associada à transformação retrógrada de granada rica em Al em cianita ± clinozoisita, fornece uma explicação integrada e coerente para a associação mineralógica observada. Por fim, a formação de flogopita está associada à presença de voláteis no manto, que representa metassomatismo por subducção ou relacionado à líquidos de origem astenosférica (ex. proto-kimberlítico ou carbonatítico). Os estados de agregação de nitrogênio determinados por FTIR mostram predominância de diamantes Tipo IaAB-IaB, abrangendo amplas concentrações de N (10-870 ppm) e distribuição bimodal dos centros B, consistente com histórias térmicas e tempos de residência variáveis no manto litosférico. Em geral, as estimativas de temperaturas de residência (Tres), definidas a partir da cinética de agregação de N, indicam elevada geoterma assumindo distintos tempos de residência: ~1070-1320 °C para 100 Ma, ~1120-1340 °C para 500 Ma, ~1150-1360 °C para 1 Ga e ~1180-1370 °C para 3 Ga. Esses resultados refinam modelos atuais para o manto litosférico sob o Brasil central, demonstram heterogeneidade composicional e redox na quilha mantélica do DDRG e fornecem novas restrições sobre os processos tectono-metassomáticos que governaram a formação de diamantes na região de Guiratinga.