Alternative volcanism-model related to small-scale convection: applied case for the Vitória-Trindade Ridge volcanism investigated in the Davis Bank - geodynamics implications

Abstract

O Banco Davis é o maior e mais volumoso edifício vulcânico da Cadeia Vitória-Trindade (VTR), que compreende um notável alinhamento de feições vulcânicas no Oceano Atlântico Sul, localizado paralelo à cidade de Vitória, aproximadamente na latitude 20°S. A VTR tem sido interpretada por alguns autores como sintomática da passagem do ponto quente de Trindade sob a Placa Sul-Americana, embora a importância do controle estrutural na formação da cadeia seja evidente. Este estudo apresenta a primeira análise integrada das composições isotópicas de Sr-Nd-Pb-Hf do Banco Davis, onde até o momento existem dados escassos publicados, com o objetivo de fornecer novas restrições sobre a natureza do magmatismo. Apresentamos também novos dados de geoquímica de rocha total de amostras do Banco Davis. A assinatura isotópica de Sr-Nd-Pb-Hf das rochas do Banco Davis, juntamente com as assinaturas isotópicas observadas no Monte Submarino Vitória, são mais enriquecidas do que as outras manifestações magmáticas da VTR. Isso exclui a hipótese de que o Banco Davis tenha sido gerado exclusivamente pelo derretimento de uma fonte de manto empobrecido, exigindo o envolvimento de um ou vários componentes enriquecidos homogeneizados antes da erupção. Propomos que um desses componentes está relacionado à crosta oceânica subductada reciclada, que evoluiu em um ambiente com baixa razão Sm/Nd e razões Rb/Sr, U/Pb e Th/Pb ligeiramente elevadas. O componente enriquecido é provavelmente representado por uma piroxenita do tipo HIMU (componente híbrido). Nosso modelo com base nos dados isotópicos indica que a composição isotópica do Banco Davis é atingida por um componente astenosférico dominante (DMM), hibridizado pela adição de fusões EMI(<24% na mistura) e HIMU (até 20% na mistura). O comportamento dos elementos maiores, menores e traços sugere que a cristalização fracionada pode ter desempenhado um papel importante na evolução dessas rochas, embora não possa, por si só, explicar as diferenças químicas observadas, dado que há variação isotópica de Nd e Hf entre as amostras do Banco Davis analisadas neste trabalho e aqueles presentes na literatura. Acreditamos que a Cadeia Vitória-Trindade seja a manifestação superficial de um fluxo ascendente atribuído a fontes rasas férteis anômalas dentro de uma matriz de manto empobrecido com heterogeneidades ubíquas. Sugere-se uma importante contribuição de fragmentos destacados da SCLM e de placas subductadas da Orogênese Brasiliana, contaminando o manto sob o Oceano Atlântico Sul.