Anatexis e metamorfismo em crosta continental espessada tectonicamente exemplificada pelo sertão de Sevier, Western North America

A geração de magmas granitóides por derretimento parcial de rochas crustálicas durante eventos de espessamento continental está bem documentada em muitas províncias geológicas em todo o mundo, incluindo o falecido cinturão Mesozóico Sevier do oeste da América do Norte. Apresentamos um modelo térmico e petrológico de anatexis e metamorfismo em regiões de espessamento da crosta onde a única contribuição do manto é o fornecimento normal de calor através da base da litosfera (ou seja, estão excluídos o avanço de massa e energia). Distinguimos entre formação de migmatites e geração de magmas granitóides móveis e examinamos as relações temporais e espaciais entre estes dois processos anatectos distintos, entre anóxis e deformação regional e entre anóxis e metamorfismo. Uma conclusão fundamental é que, se os protótipos ricos em minerais hidratados estão presentes, a anóxis regional é o produto final do metamorfismo barroviano clássico na crosta continental espessada, mesmo na ausência de uma fase fluida rica em água livre. As séries de fácies metamórficas barrovias são previstas com proporções de espessamento (espessura máxima da crosta atingida/espessuras iniciais da crosta) tão baixas quanto 1,3, mas não se formam magnetos granitóides móveis se esta proporção for inferior a aproximadamente 1,5. Acima destes limites inferiores, o metamorfismo barroviano e o magmatismo granitóide anatetico ocorrem independentemente da magnitude do espessamento e da forma como o espessamento é realizado. Ambos os processos são sensíveis a uma diminuição do fornecimento de calor; a diminuição do fluxo de calor Moho ou da produção de calor radioativo em crosta resulta em metamorfismo de eclogito azulado e inibe a formação de magmas granitóides móveis. Nós modelamos a anatexis sob condições de ausência de fluidos e mostramos que, com tal restrição, a migmatização é sempre um processo sin-cinemático (relativo ao evento de espessamento da crosta), enquanto a geração de magmas granitóides móveis é na maioria dos casos pós-cinemático (relativo ao espessamento da crosta), mas pode ser sin-cinemático se o espessamento levar mais de aproximadamente 50 Myr. Os intervalos de tempo típicos para o derretimento são consistentes com as observações geológicas; os magnetos granitóides móveis são previstos pela maioria dos nossos modelos dentro de aproximadamente 10 Myr do final do evento de espessamento da crosta. Este “período de incubação” resulta principalmente do aumento da temperatura necessária para que ocorram as reacções de desidratação-fusão capazes de produzir grandes fracções de fusão. As necessidades energéticas da anatexis são relativamente menores em comparação com os orçamentos térmicos condutivos da crosta, como mostra o fato de que uma vez atingidas as condições de P-T necessárias, as reações de fusão são completadas em intervalos de tempo na ordem de 1 Myr, ou seja, 1-2 ordens de magnitude menores que as escalas de tempo características dos processos tectônicos envolvidos no espessamento da crosta.