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Arco magmático Rio Doce : estudos litoquímicos, petrológicos, isotópicos e cronológicos no limite dos Orógenos Araçuaí e Ribeira.
(2021) Soares, Caroline Cibele Vieira; Queiroga, Gláucia Nascimento; Soares, Antônio Carlos Pedrosa; Queiroga, Gláucia Nascimento; Alkmim, Fernando Flecha de; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Heilbron, Monica da Costa Pereira Lavalle; Novo, Tiago Amâncio
A porção plutônica do Arco Magmático Rio Doce compreende a Supersuìte G1, uma assembleia de rochas pré-colisionais do tipo-I, cálcio-alcalina, magnesiana, composta principalmente por rochas de composição tonalítica a granodiorítica, frequentemente contendo enclaves dioríticos a máficos. Esse arco foi edificado por uma intensa atividade magmática entre c. 630 e 580 Ma em uma margem continental, ligando os orógenos Araçuaí e Ribeira no sudeste do Brasil. Os estudos no setor limítrofe entre os orógenos Araçuaí – Ribeira consistiram em trabalhos de campo, petrográficos, litoquímicos, isotópicos (Sm – Nd e Sr), caracterização de zircão (isótopos U-Pb e Lu-Hf, e análises ETR) e modelagem de equilíbrio de fases (P-T) de representantes da Supersuíte G1 e de um enclave de silimanita-granada paragnaisse. Os resultados foram comparados com os compilados do mesmo setor estudado, dos setores central e norte do Orógeno Araçuaí e do setor norte do Orógeno Ribeira. As amostras estudadas incluem rochas graníticas metamorfizadas em graus distintos, identificadas por seus nomes ígneos no diagrama QAP, sienogranito, monzogranito, granodiorito, tonalito, quartzo diorito, ortopiroxênio tonalito e de ortopiroxênio-quartzo diorito. Os numerosos enclaves máficos a dioríticos indicam processos de mistura de magma; o ortopiroxênio magmático assim como o alto teor de CaO (9.34 - 10.36 % em peso) da granada sugerem cristalização de magma na crosta profunda. Os valores εNd (t) variam de - 2,9 a - 13,6, razões intermediárias a altas de 86Sr / 87Sr, de 0,7067 a 0,7165 e idades do modelo TDM Nd de 1,19 Ga a 2,13 Ga. Os resultados εHf(t) e as idades modelo TDM Hf exibem um intervalo amplo entre -30.69 a +1.06 e 1.44 a 2.86 Ga. Os resultados isotópicos indicam fusão parcial da cunha do manto na zona de subducção e anatexia profunda da crosta terrestre com assimilação de material crustal mais antigo (os complexos Juiz de Fora e Pocrane, e paragnaisses). Os dados geocronológicos fornecem uma geração de rocha magmática prolongada, divididos em cinco estágios (E1 a E5) considerando as médias das idades de concórdia: c. 638 Ma (E1), c. 622 Ma (E2), c. 606 Ma (E3), c. 590 Ma (E4) e c. 577 Ma (E5). As determinações geotermobarométricas no enclave do paragnaisse anatético (CS19GRT) resultou em condições P-T de metamorfismo de alto grau de c. 765 °C a 775 °C e 7,6 kbar a 9,2 kbar. Considerando que o (meta) granodiorito que encaixa o enclave apresenta idade mínima de c. 630 Ma (E1 e E2) em grãos de zircão com bordas corroídas, o metamorfismo com anatexia deve ter ocorrido após essa idade, a c. 610 Ma, que é a idade máxima obtida em zircão sem indícios de bordas absorvidas. As condições estabelecidas para assembleia ígnea da amostra CS14CPX, um clinopiroxênio tonalito, são de c. 590 °C a 630 °C e 7,1 a 8,05 kbar. De acordo com a idade de cristalização obtida para essa amostra, essas condições foram atingidas a partir do E3 (c. 608 Ma). Ao comparar a evolução do arco magmático registrada nos setores (i) limite Araçuaí-Ribeira (Orógeno Araçuaí) e norte do Ribeira com os (ii) setores central e norte do Orógeno Araçuaí, o amplo espectro de dados isotópicos de Hf e Nd dos setores (i) aponta para a incorporação de embasamento Riaciano - Orosiriano evoluído e envolvimento mantélico mais jovem. Enquanto os resultados dos setores (ii) sugerem um retrabalhamento de um componente crustal evoluído com pouca mistura de reservatórios crustais. Por sua vez, os dados isotópicos U-Pb compilados em zircão, demonstram que o arco magmático do Rio Doce foi mais ativo no período Ediacarano, entre 574 e 625 Ma, com idades Criogenianas-Tonianas mais antigas (dois intervalos, 641 Ma a 651 Ma e 716 Ma a 760 Ma), registrada nos setores (i). Nos setores (ii) as idades são mais jovens e restritas (pico de 576 Ma a 583 Ma) em comparação aos setores (i) (pico de 583 Ma a 597 Ma). Os picos de idades Ediacaranas definem períodos nos quais o magmatismo deve ter sido mais ativo, mas não indicam quiescência magmática, uma vez que os intervalos são separados por lacunas equivalentes aos erros de idade. O final da construção do arco em c. 574 Ma é proposto para todos os setores, no entanto, as idades mais velhas revelam particularidades tectônicas. Em conjunto, os resultados corroboram com o modelo de que a formação do Sistema Orogênico Araçuaí-Ribeira inicia com a subducção da placa oceânica no sul, onde é mais ampla e o Arco Magmático Rio Doce apresenta maior mistura de componentes crustais e envolvimento mantélico.
Confecção de maquetes geológicas : o exemplo da Serra do Caparaó (Minas Gerais e Espírito Santo, Brasil).
(2021) Ferreira, Sandro Lúcio Mauri; Schettino, Vítor Roberto; Marques, Rodson de Abreu; Soares, Caroline Cibele Vieira; Gouvêa, Lucas Pequeno
O presente trabalho traz a experiência da confecção de uma maquete geológica na escala de 1:20.000 da Serra do Caparaó, monumento geológico complexo do sudeste brasileiro, com o objetivo de ilustrar aspectos da geologia regional e definir uma rotina para construção de maquetes didáticas. Para tanto, foram utilizados dados de campo e dados espaciais em ambiente SIG para projeção do relevo sobre placas de isopor a partir de curvas de nível. Os resultados da confecção da maquete compreendem um modelo tridimensional da geologia da Serra do Caparaó e a proposta de um roteiro para confecção de maquetes didáticas. As primeiras exposições da maquete ao público proporcionaram boa interação da sociedade com as informações geológicas da região, com a introdução de conceitos de Geomorfologia, Geologia Estrutural, Cartografia e Geodiversidade.
O efeito do microfissuramento no desenvolvimento de patologias em rochas ornamentais : o exemplo dos granitos Branco Viena e Branco Itaúnas.
(2019) Calegari, Salomão Silva; Soares, Caroline Cibele Vieira; Hartwig, Marcos Eduardo; Medeiros Júnior, Edgar Batista de; Marques, Rodson de Abreu; Pontello, Mariana
O objetivo do presente estudo foi o de investigar as causas das patologias (pequenos pontos acastanhados) que surgem nos granitos Branco Viena e Branco Itaúnas durante ou logo após o seu desdobramento em chapas, o que afeta a sua comercialização. Para tanto, estes materiais foram analisados quanto a suas propriedades físicas, químicas e mineralógicas. Os resultados revelaram diferenças marcantes na densidade, abertura e padrão de distribuição de microfissuras entre os dois materiais, bem como na porosidade aparente, absorção d’água e velocidade de propagação de ondas ultrassônicas. Os dados revelaram que as patologias são causadas pelo microfissuramento dos materiais, sendo este efeito mais pronunciado no granito Branco Itaúnas. Os pontos acastanhados (óxido de Fe) são o produto da alteração química (acelerada) de cristais de granada (Almandina)
Gênese de depressões fechadas em vertentes associadas à couraça aluminosa na porção sul da Serra do Caparaó, Minas Gerais/Espirito Santo.
(2016) Mateus, Ana Carolina Campos; Oliveira, Fábio Soares de; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Soares, Caroline Cibele Vieira; Schünemann, Adriano Luis
A origem das depressões fechadas associadas à cobertura laterítica aluminosa nos topos dos morros e ao longo das vertentes na região de Espera Feliz, MG, divisa com Espírito Santo, foi pesquisada através de um levantamento geofísico da cobertura pedológica associado às análises morfológicas (macro e micro) de perfi s de solos. O levantamento geofísico por GPR, realizado em 2 seções ao longo de uma vertente, abrangeu duas depressões consecutivas e foi seguido do levantamento sistemático da cobertura pedológica por meio da abertura de 5 perfi s (N1, L1, L2, N2 e L3). Foram coletadas amostras deformadas para análises físicas, mineralógicas e químicas e amostras indeformadas para análise micromorfológica. No interior das depressões fechadas foi identifi cado o Neossolo Litólico húmico típico e entre as depressões ocorre o Latossolo Vermelho Amarelo distrófi co húmico. A análise lateral realizada pelo GPR e a interpretação conjunta dos atributos da cobertura revelam um sistema pedológico contínuo do topo a base da vertente. As diferenças morfológicas que levam a existência de distintas classes de solos traduzem, neste contexto, a evolução pedogeomorfológica da vertente e consequente gênese das depressões, o que teria ocorrido de maneira distinta ao modelo de subsidência por lixiviação geoquímica, mais amplamente conhecido. Dois momentos são reconhecidos: i) a origem de uma cobertura latossólica relacionada ao avanço vertical da degradação da bauxita e à bioturbação sob condições climáticas úmidas e ii) remoção de partes dessa cobertura em condições climáticas (possivelmente áridas) posteriores.
Gênese e evolução mineralógica, micromorfológica e geoquímica da bauxita de Espera Feliz, MG.
(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2013) Soares, Caroline Cibele Vieira; Varajão, César Augusto Chicarino; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino
Esse trabalho tem como principal objetivo o estudo da evolução macromorfológica, mineralógica, micromorfológica e geoquímica da ocorrência de bauxita próxima à cidade de Espera Feliz, no extremo sul da Serra do Caparaó. A pesquisa foi desenvolvida em uma única vertente, cuja morfologia é caracterizada por diversas cavidades decorrentes de feições de escorregamento. Após o levantamento macromorfológico de dois perfis de alteração, expostos em uma cascalheira, e de 10 perfis de sondagem a trado, em que foram definidas e amostradas as diferentes fácies de alteração, procedeu-se as análises laboratoriais. Estas incluíram análises petrológicas e micromorfológicas ao microscópio óptico; mineralógicas por difração de raios X; geoquímicas por fluorescência de raios X; morfológicas e microquímicas em microscópio eletrônico de varredura acoplado com EDS e em microssonda eletrônica. O manto de alteração se desenvolve sobre rochas charnockíticas com enclaves máficos da Suíte Caparaó. As modificações da rocha devido aos agentes do intemperismo iniciam-se com a formação de um córtex de alteração incipiente onde as soluções encontram as primeiras descontinuidades caracterizadas, principalmente, por microfissuras. O ferro, exsudado dos minerais ferromagnesianos, precipita em vazios interminerais e intraminerais. A alteração incipiente evolui para o córtex interno onde o plagioclásio, por alitização direta, se altera em gibbsita, os ferromagnesianos iniciam a formação de boxworks goethíticos com núcleos cauliníticos e o ortoclásio inicia a transformação indireta para gibbsita, formando uma fase intermediária de illita e caulinita. No córtex externo restam principalmente remanescentes de ortoclásio, envolvidos por gibbsita e goethita na forma de alteromorfos, que se reproduzido no manto de alteração formará um horizonte bauxítico isalterítico. No manto de alteração foram identificados 3 horizontes: i) horizonte argiloso caulinítico, ii) horizonte bauxítico e iii) sólum. Em um perfil, designado perfil A, o horizonte argiloso é constituído pela fácies isalterita caulinítica; o horizonte bauxítico pelas fácies bauxita isalterítica, bauxita laminar e bauxita fragmentada. O horizonte argiloso é formado devido a limitação da atuação do processo de alitização, provavelmente pela presença de um enclave máfico. O segundo perfil, designado perfil B, o horizonte argiloso é constituído por uma fácies aloterítica caulinítica e o horizonte bauxítico é formado essencialmente pelas fácies bauxita laminar desorientada e bauxita fragmentada, devido a sua mobilização e degradação. Estes horizontes, com as respectivas fácies, mostram correlação com os furos de sondagem situados na mesma vertente. A morfologia da vertente e as fácies estão diretamente relacionadas, na borda da vertente, onde não há depressões causadas por escorregamentos ocorrem as fácies sem evidências de remobilização (bauxita isalterítica e bauxita laminar). Já, a jusante das cavidades, os perfis apresentam uma fácies de argila aloterítica sobreposta por um espesso horizonte de bauxita fragmentada onde os fragmentos de diferentes fácies encontram-se em condições de instabilidade química. Regionalmente, a geomorfologia da área apresenta sucessivas corredeiras e meandros abandonados em cotas mais altas que o curso do rio atual evidenciando uma reativação tectônica, com um importante soerguimento, provavelmente no Oligoceno, seguido por um abatimento de blocos e erosão. No Mioceno, período mais estável e com clima quente e úmido, formou-se o manto de alteração bauxítico. Posteriormente, no Plioceno, período árido, ocorreu a exposição da bauxita e os escorregamentos na vertente, formando as cavidades e, consequentemente, as fácies bauxíticas remobilizadas situadas à jusante das mesmas.
Genesis of soils from bauxite in southeastern Brazil : resilication as a soil-forming process.
(2017) Mateus, Ana Carolina Campos; Oliveira, Fábio Soares de; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Soares, Caroline Cibele Vieira
Pedological studies using X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), optical microscopy, and scanning electron microscopy (SEM-EDS) showed a Xanthic Ferralsol formed from the degradation of bauxite on a slope in the Caparaó region, in southeastern Brazil. We found a decrease in the number and size of bauxite fragments toward the top of the profiles, bauxite fragments that were more degraded at the top of the profiles, transformation of gibbsite into kaolinite, and absolute enrichment in silicon in the mass balance. These indicators suggest that resilication could be the major process responsible for formation of the soil; detailed studies are needed to verify the origin of the silica. The reintroduction of silica into the system occurs by the biogeochemical cycling of vegetation and, in some cases, water table fluctuations, highlighting the role of resilication as a soil-forming process in bauxite-derived soils.
Geothermobarometry of granulites of the Juiz de Fora complex and the Andrelândia group in the region of Abre Campo and Manhuaçu, Minas Gerais, Brazil
(2017) Medeiros Júnior, Edgar Batista de; Evangelista, Hanna Jordt; Marques, Rodson de Abreu; Velasco, Tamires Costa; Soares, Caroline Cibele Vieira
Granulitos máficos e félsicos ortoderivados do Complexo Juiz de Fora e granulitos aluminosos paraderivados do Grupo Andrelândia ocorrem na região de Abre Campo e Manhuaçu, estado de Minas Gerais. As rochas orto- e paraderivadas estão tectonicamente intercaladas como resultado da edificação do Orógeno Araçuaí de idade neoproterozoica. Os granulitos máficos são formados pela associação mineral plagioclásio + ortopiroxênio + clinopiroxênio ± hornblenda. Os granulitos félsicos são compostos por plagioclásio + quartzo ± feldspato potássico ± ortopiroxênio ± granada. A associação mineral dos granulitos aluminosos é dada por plagioclásio + quartzo + granada + biotita ± feldspato potássico ± sillimanita. Os cálculos utilizando a geotermobarometria convencional e o programa THERMOCALC resultaram em temperaturas entre 748 °C e 870 °C e pressões entre 5,7 kbar e 7,5 kbar para o metamorfismo de fácies granulito que gerou essas rochas durante o desenvolvimento do Orógeno Araçuaí. A ocorrência local de foliação milonítica e de porfiroclastos intensamente deformados é associada a reativação das zonas cisalhamento Manhuaçu e Abre Campo durante o escape lateral da porção sul do orógeno. Esse estágio é caracterizado pelo desenvolvimento de grandes zonas de cisalhamento transcorrentes dextrais. A exumação dos granulitos do Complexo Juiz de Fora e do Grupo Andrelândia está relacionada ao colapso gravitacional do Orógeno Araçuaí.
Mineralogical, micromorphological and geochemical evolution of the facies from the bauxite deposit of Barro Alto, Central Brazil.
(2013) Oliveira, Fábio Soares de; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Varajão, César Augusto Chicarino; Boulangé, Bruno; Soares, Caroline Cibele Vieira
The hydrolytic alteration of anorthosite fromthe Barro Alto StratiformMafic–Ultramafic Complex (Central Brazil) caused the formation of an isalteritic bauxite. Petrological studies using X-ray diffraction (XRD),X-ray fluorescence (XRF), mass balance calculation and micromorphological description via optical microscopy were undertaken to understand the evolution of the bauxitic massif. The results suggest the transformation of the isalteritic bauxite (F1) into varied alteration facies and their filiations as follows: the formation of semi-compact massive bauxite (F2) and compact massive bauxite (F3) by the recrystallisation of gibbsite filing voids, resulting in enriched absolute aluminium (9 and 25%, respectively); the formation of laminar bauxite (F4) and fragmentary bauxite (F5), which is associated with different types of fragmented massive duricrust, such as those formed by mechanical (root activity, tectonics, etc.) and geochemical (dissolution of gibbsite, kaolinite neoformation, etc.) processes; the formation of palaeopediment bauxite (F6); the formation of degraded clay with gibbsitic nodules (F7), which is associated with the resilicification process by the oscillation of the water table caused by changes in the shapes of slopes and the cycling of silica by vegetation. Isalteritic clay (F8) facies directly derived fromthe anorthosite are also found. The relationship between the facies reflects the polygenetic evolution of the bauxitic massif.
The Ediacaran Rio Doce magmatic arc in the Araçuaí – ribeira boundary sector, southeast Brazil : lithochemistry and isotopic (Sm–Nd and Sr) signatures.
(2020) Soares, Caroline Cibele Vieira; Queiroga, Gláucia Nascimento; Soares, Antônio Carlos Pedrosa; Gouvêa, Lucas Pequeno; Valeriano, Claudio de Morisson; Melo, Marilane Gonzaga de; Marques, Rodson de Abreu; Freitas, Renata Delicio Andrade de
The Rio Doce magmatic arc, developed from ca. 630 to ca. 580 Ma on an active continental margin, linking the Araçuaí and Ribeira orogens in southeastern Brazil. The arc plutonic portion comprises the G1 supersuite, a calcalkaline, magnesian, I-type pre-collisional rock-assemblage, mostly composed of tonalite to granodiorite, frequently containing dioritic to mafic enclaves, and their metamorphosed equivalents. We carried out field, petrographic, lithochemical and isotopic (Sm–Nd and Sr) studies on a segment of the Rio Doce arc located in the transition region between the Araçuaí and Ribeira orogens. The studied samples include metamorphozed granitic rocks (referred to by their igneous names in the QAP diagram), consisting of syenogranite, monzogranite, granodiorite, tonalite, quartz diorite, orthopyroxene-bearing tonalite and orthopyroxene-bearing quartz diorite. This rock assemblage defines an I-type, magnesian, metaluminous to slightly peraluminous, medium-to high-K, expanded calc-alkaline series. The numerous mafic to dioritic enclaves and related features indicate magma mixing processes. Isotopic data show moderately to strongly negative εNd(t) values (− 2.9 to − 13.6) and intermediate to high 86Sr/87Sr ratios (0.7067–0.7165) suggests assimilation of older crustal material (i.e., the Juiz de Fora and Pocrane complexes, enclosing paragneisses), which is also indicated by Nd TDM model ages from 1.19 Ga to 2.13 Ga. Magmatic orthopyroxene and high content of CaO in garnet suggest magma crystallization in the deep crust. Together, our data point out to a combination of partial melting of mantle wedge in the subduction zone, deep crustal anatexis, host rock assimilation, and crystal fractionation for magma genesis in the southeastern Rio Doce arc.