PPGECRN - Doutorado (Teses)
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Item Geoquímica e geologia isotópica (U-Pb, Lu-Hf) do Complexo Belo Horizonte : implicações para evolução crustal arqueana no Cráton São Francisco.(2022) Martins, Lorena Cristina Dias; Lana, Cristiano de Carvalho; Novo, Tiago Amâncio; Lana, Cristiano de Carvalho; Barbuena, Danilo; Alkmim, Fernando Flecha de; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Bersan, Samuel MoreiraO Complexo Belo Horizonte (CBH), exposto na porção norte do distrito mineral do Quadrilátero Ferrífero, no setor meridional do Cráton São Francisco, é composto por um ortognaisse bandado, migmatizado, exibindo estrutura estromática e ou schlieren, nos quais enclaves máficos e intrusões de granitoides são comuns. Apesar das intensas investigações na década passada, as informações detalhadas sobre a geoquímica e a evolução isotópica do respectivo complexo está limitada a um pequeno número de amostras, dificultando o entendimento a respeito de sua conexão com outros complexos que compõem o embasamento do Cráton São Francisco. Na presente tese, foram realizados estudos no CBH, a partir de observações de campo, geoquímica de rocha total e investigações de isótopos (U-Pb, Lu-Hf). Neste trabalho, apresentou-se pela primeira vez os processos de tratamento térmico e abrasão química implementados na Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP) que foram realizados com o intuito de limpar as áreas danificadas e fraturadas e homogeneizar as porções dos fragmentos, por meio de uma lavagem ácida nos cristais de zircão promovendo a remoção destes domínios e resultando em um grão menos alterado. A partir da técnica de CA-LA-ICP- MS investigou-se em detalhe as características texturais em aproximadamente 300 zircões, além da obtenção de idades U-Pb e dados isotópicos de Hf de 15 amostras coletadas ao longo do complexo, com o objetivo de revelar detalhes sobre os eventos de fusão parcial que precederam a estabilização do cráton. A integração das observações de campo, idades U-Pb obtidas de zircões através de CA-LA-ICP-MS e composições isotópicas de Hf obtidas de ortognaisses migmatíticos e de granitoides do CBH, indicam um período intenso de fusão parcial e produção de rochas félsicas durante o Neoarqueano. Nossas observações mostram que o complexo é um local importante para o estudo de processos de fusão parcial do embasamento cristalino da crosta Arqueana. Grande parte do CBH expõe migmatitos estromáticos de granulação fina intrudidos por diversos veios leucograníticos e diques. Tanto os migmatitos quanto os leucogranitos são cortados transversalmente por diversas fases de granitoide e pequenos corpos graníticos; ambos fortemente associados com o gnaisse bandado hospedeiro, por meio de intrusões. A aplicação de abrasão química seguida de catodoluminescência revelou ampla variedade textural dos zircões, consistente com um longo período de fusão parcial e remobilização crustal. Os resultados dos isótopos de U-Pb e Hf revelam o complexo como parte de um segmento crustal muito mais amplo, abrangendo toda a porção meridional do Cráton São Francisco. A compilação de idades U-Pb disponíveis sugere que este segmento crustal foi consolidado entre 3000 e 2900 Ma e que ele experienciou três principais episódios de fusão parcial antes da estabilização em 2600 Ma. Os episódios de fusão parcial ocorreram entre 2750 e 2600 Ma como resultado de acreção tectônica e delaminação por “peeling off” do manto litosférico e da crosta inferior. O processo de fusão parcial e delaminação por “peeling off”, provavelmente é responsável pelo posicionamento de volumosa granitogênese potássica ao longo de todo o Cráton São Francisco. Nesse sentido, compreender a composição de terrenos arqueanos leva ao entendimento substancial da evolução do planeta. As análises de elementos traços foram feitas em pó prensado via LA-ICP-MS para investigar a evolução do CBH. Essa técnica pode ser usada para restringir o grande conjunto de elementos traço relevantes com alta precisão e acurácia. Dados obtidos do CBH indicam dois principais grupos de granitoides: gnaisses de médio-K e granitos com alto-K. Ambas as rochas de médio e alto-K possuem composição com ampla variação nas concentrações de elementos traços e maiores, com características geoquímicas similares aos TTGs e granitos a duas-micas, gerados pelo retrabalhamento de crosta continental antiga. As rochas com alto-K possuem composição de elementos traços distintos, com maior conteúdo de LREE, maior teor de elementos incompatíveis, Ba, Sr, LaN/YbN, além de anomalias negativas de Eu significante. Os resultados geoquímicos obtidos para o CBH vão de encontro com as investigações anteriores, em que as xvii rochas de médio-K tiveram origem a partir da mistura de um membro obtido da fusão parcial de rochas metamáficas e de um componente resultante do retrabalhamento de um TTG antigo. A composição química de granitos de alto-K, por outro lado, indica que esses granitos foram formados através da fusão parcial de protólitos TTG, incluindo metassedimentos Arqueanos. Dados deste estudo corroboram interpretações anteriores de que o magmatismo está ligado a uma mudança fundamental da tectônica do cráton, com a produção de rochas de alto-K em substituição às rochas de médio-K. O magmatismo e tectônica foram responsáveis pela intrusão difundida de grandes corpos sieníticos na porção norte do cráton e pela construção de intrusões máficas-ultramáficas no Complexo Campo Belo a sul do CBH.Item 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 AmâncioA 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.Item Geocronologia U-Pb de minerais acessórios com baixo conteúdo de Pb radiogênico por meio de calibração com materiais de referência matrizincompatível em análises via laser ablation ICP-MS.(2021) Santos, Maristella Moreira; Lana, Cristiano de Carvalho; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Lana, Cristiano de Carvalho; Alkmim, Fernando Flecha de; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Gonçalves, Guilherme de Oliveira; Babinski, MarlyRealizar a geocronologia U-Pb de minerais acessórios que possuem baixo conteúdo de U é ainda um grande desafio para os geocientistas que utilizam a técnica laser ablation-inductively coupled plasmamass spectrometry (LA-ICP-MS), principalmente porque estes minerais também apresentam baixos conteúdos de Pb radiogênico. Além disso, há uma falta de disponibilidade de materiais de referência matriz-compatível com a destes minerais acessórios. O refinamento da técnica LA-ICP-MS é a chave para permitir uma análise rápida, com alta resolução espacial, de cristais individuais com baixo teor de U, sendo um pré-requisito para a caracterização confiável de depósitos hidrotermais. Posto isto, o presente estudo investigou o efeito matriz entre minerais acessórios (rutilo, zircão, apatita, titanita) que apresentam diferentes níveis de U. Uma série de experimentos, utilizando materiais de referência matrizcompatível e matriz-incompatível, foram realizados para avaliar como a acurácia e a precisão dos dados U-Pb são controladas por mudanças nas condições de operação do laser e nas configurações de aquisição de sinal dos isótopos. Demonstrou-se que é possível detectar e corrigir os efeitos matriz ao utilizar adequados materiais de referência secundários, matriz-compatíveis, para datar outras fases acessórias com baixo Pb radiogênico. Após aplicar os fatores de correção apropriados, todas as análises produziram idades U-Pb acuradas e precisas. O método analítico proposto aqui requer uma padronização dupla, usando materiais de referência confiáveis para calibração (vidros NIST ou zircão bem caracterizado) e materiais de referência secundários matriz-compatível para correções de offset e controle de qualidade. O protocolo utilizado neste estudo permitiu a datação U-Pb de cristais de rutilo hidrotermal coletados em veios de quartzo e topázio que se estendem ao longo da porção sudeste da Faixa Araçuaí, parte do Orógeno Brasiliano polifásico de longa duração (630 - 490 Ma). As idades U-Pb de diferentes rutilos variam entre 527 ± 6 Ma e 487 ± 5 Ma, indicando que diferentes partes do orógeno foram afetadas pelo fluxo de fluido episódico, sob condições oxidantes, em um intervalo de tempo semelhante. Os resultados de datação U-Pb dos rutilos associados à mineralização de Topázio Imperial no Quadrilátero Ferrífero (porção sul do Cráton São Francisco) restringem a idade desses depósitos a 500 - 498 Ma, o que corrobora com a faixa de idades U-Pb de sistemas hidrotermais e zonas mineralizadas relatadas anteriormente para a região. A composição química dos rutilos hidrotermais estudados, conforme determinado por microssonda eletrônica e LA-ICP-MS, juntamente com suas idades U-Pb, sugere que a extensa produção de fluido, necessária para formar os depósitos hidrotermais, foi gerada a partir de múltiplas fontes. A produção de fluido foi relacionada ao colapso extensional do Orógeno Araçuaí. As análises U-Pb, realizadas tanto pela técnica ID-TIMS quanto via LA-ICP-MS, ainda permitiram a proposição de três potenciais materiais de referência para normalização e controle de qualidade de análises U-Pb via LA-ICP-MS, sendo eles: rutilo Antônio Pereira, com idade ID-TIMS 206Pb/238U de 499,4 ± 1,1 Ma; rutilo DR2, com idades ID-TIMS 206Pb/238U de 527,8 ± 1,8 Ma e 531,3 ± 2,5 Ma (variação detectada apenas pela técnica TIMS); zircão Tanzania, com idade ID-TIMS 206Pb/238U de 601 xxii ± 1 Ma. Os resultados desta pesquisa mostram claramente a utilidade da datação U-Pb, por meio da técnica LA-ICP-MS, para o estudo geocronológico de uma variedade de depósitos hidrotermais, que comumente possuem minerais acessórios com baixo conteúdo de U.Item Evolução arqueana e paleoproterozoica de corpos plutônicos aflorantes no Bloco Itacambira – Monte Azul e em suas imediações : geocronologia U-pb, isótopos de Hf e geoquímica.(2019) Bersan, Samuel Moreira; Danderfer Filho, André; Danderfer Filho, André; Medeiros Júnior, Edgar Batista de; Gonçalves, Cristiane Paula de Castro; Soares, Antônio Carlos Pedrosa; Silva, Luiz Carlos daO paleocontinente São Francisco, localizado na porção centro-oriental do Brasil, é formado por núcleos arqueanos e terrenos relacionados com arcos magmáticos paleoproterozoicos, amalgamados no decorrer de processos orogênicos globais entre o Sideriano e o Orosiriano (~2.36-2.0 Ga). Embora bem investigado na porção setentrional e meridional, o domínio central e elo entre essas duas regiões do paleocontinente São Francisco carece de investigações para embasar melhor a sua evolução crustal. Na presente tese foram conduzidos estudos no embasamento leste da faixa Araçuaí, no bloco Itacambira-Monte Azul (BIMA) e no segmento meridional do bloco Gavião, região norte de Minas Gerais, a partir de estudos petrográficos, litogeoquímicos, geocronológicos (U-Pb em zircão e titanita) e isotópicos (Lu-Hf em zircão) em plutonitos arqueanos (Pedra do Urubú, Rio Gorutuba e Barrocão) e paleoproterozoicos (Barrinha-Mamonas, Estreito, Paciência, Morro do Quilombo, Serra Branca, Mulungú, Confisco e Montezuma/Complexo Córrego Tinguí). Os granitoides que integram os plutons arqueanos apresentam assinaturas geoquímicas e petrográficas semelhantes à biotita-granitos arqueanos gerados pelo retrabalhamento de crosta continental mais antiga. Resultados geocronológicos obtidos neste trabalho, aliados a dados compilados da literatura, indicam que esses granitos foram gerados em dois eventos distintos de retrabalhamento crustal, um de idade Mesoarqueana, e outro no Neoarqueano. Além disso, zircões herdados com idades entre o Paleo e o Neoarqueano (entre 3.36 Ga e 2.51 Ga) são abundantes nos granitoides paleoproterozoicos tardi- a pós-colisionais que ocorrem no BIMA. Esses zircões apresentam assinaturas de Hf negativas e sugerem uma evolução arqueana duradoura para esse segmento do paleocontinente São Francisco. Processos de retrabalhamento crustal são predominantes, enquanto eventos de crescimento crustal seriam esporádicos em torno de 3.05 Ga. Os diversos plutons paleoproterozoicos afloram segundo uma orientação preferencial N-S ao longo da região centrosetentrional do BIMA e na região do Complexo Córrego Tinguí, no setor meridional do bloco Gavião. As assinaturas químicas dessas rochas, que variam de appinitos, sienitos, quartzomonzonitos a granitos, mostram que esses diversos corpos plutônicos são dominantemente potássicos a ultrapotassicos, com afinidade alcalina a alcalina-cálcica, com forte enriquecimento em LILEs e elementos terras raras leves, empobrecimento em Nb, Ta e Ti, além de moderados a altos Mg#. Esse magmatismo potássico/ultrapotássico é compatível com um ambiente tectônico tardi- a pós-colisional, no qual o processo de slab-break off foi seguido pelo colapso orogenético e ascensão de uma pluma mantélica, associadas à um magma gerado pela fusão parcial de uma fonte mantélica previamente metassomatizada por subducção, com posterior hibridização de magmas gerados pela fusão parcial de crosta continental (protolitos ígneos e/ou sedimentares). As datações U-Pb em zircão e titanita para esses granitoides indicam um evento duradouro, com idades de cristalização entre 2.06 Ga e 1.98 Ga, compatíveis com o estágio tardi- a pós-colisional registrado para o paleocontinente São Francisco ao longo da transição entre o Riaciano e o Orosiriano. Apesar das semelhanças geoquímicas e geocronológicas, uma assinatura isotópica contrastante registrada em zircões cristalizados e herdados presentes nessas rochas, se mostra compatível com a existência de dois terrenos crustais distintos: um de natureza predominantemente arqueana que possivelmente representa a borda ocidental retrabalhada do paleocontinente São Francisco; e um terreno dominantemente juvenil, exótico em relação à crosta paleo a neoarqueana do núcleo desse paleocontinente, provavelmente relacionado a um ambiente de arco de ilhas, posteriormente acrescionado à sua margem. Dessa forma, os resultados apresentados nesta tese trazem indícios de que a evolução paleoproterozoica do segmento estudado registrada em granitoides tardi- a pós-colisionais é mais complexa do que previamente proposto, mostrando-se em alguns aspectos similar com aquela registrada na região do cinturão Mineiro, na porção meridional do paleocontinente São Francisco.Item Evolução geodinâmica dos estágios de rifteamento do grupo Macaúbas no período Toniano, meridiano 43°30'W, região centro-norte de Minas Gerais.(2019) Souza, Maria Eugênia de; Queiroga, Gláucia Nascimento; Martins, Maximiliano de Souza; Martins, Maximiliano de Souza; Alckmim, Fernando Flecha de; Costa, Alice Fernanda de Oliveira; Novo, Tiago Amâncio; Cruz, Simone Cerqueira PereiraA Bacia Macaúbas ocupa a margem oriental do Cráton do São Francisco, porção sudeste do Brasil. Correspondendo a uma típica bacia rifte que evoluiu para uma margem passiva e de história policíclica, seu registro (Grupo Macaúbas) engloba o evento tectônico de quebra do Paleocontinente São Francisco – Congo durante o Neoproterozoico, bem como o(s) evento(s) climático(s) de abrangência mundial. Aparentemente, o evento extensional que culminou em sua formação se associa a quebra do supercontinente Rodínia. Este evento compreende dois estágios riftes (um Toniano e outro no Criogeniano) seguidos de um estágio de margem passiva com proto-oceanização (Criogeniano – Ediacarano). Estendendo-se ao longo da direção N-S, ao longo do meridiano 43º30’ no Estado de Minas Gerais, o rifte toniano da Bacia Macaúbas se superpõe, no tempo e no espaço, ao ciclo bacinal Espinhaço de idade mesoproterozoica. De tal forma, esta é uma típica bacia influenciada por herança tectônica de ciclos pretéritos. Um proeminente e significativo sistema de par conjugado de lineamentos morfoestruturais de trends N50W e N45E controlaram a nucleação e desenvolvimento dos depocentros tonianos da bacia Macaúbas, influenciando diretamente na sua arquitetura tectono-estratigráfica. Este sistema de lineamentos aparenta ter idade Paleoproterozoica e ter passado por multi-estágios de reativação ao longo de toda a evolução tectônica do Paleocontinente São Francisco – Congo. No Toniano, este sistema controlou os depósitos essencialmente siliciclásticos do rifte Macaúbas, limitando espacialmente a ocorrência dos depósitos de fan deltas aluviais e depósitos fluviais registrados na Formação Matão-Duas Barras (aqui redefinida). Os novos dados de proveniência sedimentar apresentados nesta tese somados ao estudo de fácies e associação de fácies indicaram que a sedimentação inicial do rifte Macaúbas no Toniano foi fortemente condicionada pelo Bloco Porteirinha. Esta fase iniciou-se em ca. 1.0 Ga e se finalizou pouco antes da colocação do enxame de diques máficos da Suíte Metaígnea Pedro Lessa, que foi aqui datado em ca. 939 Ma. Assim, a fase inicial, essencialmente siliciclástica do rifte Macaúbas é restringida ao intervalo de ca. 1.0 Ga a 939 Ma. Consecultivamente, o rifte Toniano evoluiu e atingiu o seu estiramento máximo em torno de 890 Ma. Esta nova fase é principalmente registrada na sequencia vulcano-sedimentar Planalto de Minas, cujo magmatismo máfico corresponde a basaltos toleíticos, intraplaca, com assinatura geoquímica EMORB, e parâmetros isotópicos que indicam a participação de magma astenosférico em sua gênese (ƐHf > +2,95 e < +6,77; ƐNd > +0,60 e < 0,78), com provável influência térmica de pluma mantélica. Esse episódio magmático tem relevância global, por ser o registro final de magmatismo da LIP Bahia-Gangila relacionada a quebra de Rodínia. Após esta fase, houve um momento de quiescência tectônica, marcando a interrupção do rifte Toniano. Marcado por discordâncias erosivas em sua base e no seu topo, o rifte Toniano pode ser restringido ao intervalo de tempo compreendido entre 1.0 Ga e 867 Ma. Os resultados obtidos neste estudo demonstram que a complexa evolução do Paleocontinente São Francisco-Congo gerou uma densa herança tectônica que refletiu na nucleação e evolução do rifte Macaúbas no Toniano. Sua arquitetura geológica se encontra bem preservada e retrata esta complexa evolução tectônica. De tal forma, o rifte Toniano da bacia Macaúbas representa um excelente laboratório natural para estudos de tectônica, sedimentação e magmatismo em bacias pré-cambrianas.Item Evolução do Grupo Macaúbas e Formação Salinas no Orógeno Araçuaí Central, MG.(2019) Castro, Marco Paulo de; Queiroga, Gláucia Nascimento; Martins, Maximiliano de Souza; Soares, Antônio Carlos Pedrosa; Queiroga, Gláucia Nascimento; Uhlein, Alexandre; Fonseca, Marco Antônio; Reis, Humberto Luis Siqueira; Hartmann, Leo AfraneoO Cráton São Francisco, juntamente com a sua contraparte africana, o Cráton do Congo, representa uma parte interna e estável de um dos paleocontinentes envolvidos na montagem de Gondwana Ocidental, no período Neoproterozoico. O Paleocontinente São FranciscoCongo experimentou vários eventos de rifteamento desde o Estateriano (ca. 1750 Ma) até o Criogeniano (ca. 700 Ma). Registros de magmatismo anorogênico e/ou sedimentação associada a esses eventos foram encontrados no sistema orogênico Neoproterozoico AraçuaíCongo Ocidental (AWCO), localizado entre os crátons São Francisco (leste do Brasil) e Congo (África central). Após os eventos de rifteamento Paleo-Mesoproterozoicos, eventos extensionais Tonianos e Criogenianos formaram a Bacia Macaúbas, precursora do AWCO, que registra uma série de eventos de rifteamentos, iniciados no Toniano com um rifte continental (ca. 957-875 Ma), preenchido pelas formações Capelinha (redefinida e descrita detalhadamente nesta tese), Matão, Duas Barras e Rio Peixe Bravo, atribuídas ao Grupo Macaúbas inferior (ou pré-diamictitos). Com base em estudos de campo detalhados, dados litoquímicos, geocronologia U-Pb em grãos de zircão e titanita e análises isotópicas de Nd em rocha total, a Formação Capelinha foi caracterizada como uma sucessão vulcano-sedimentar, agora atribuída à base do Grupo Macaúbas e datada em 957 ± 14 Ma (cristalização magmática) e 576 ± 13 Ma (metamorfismo). Os dados geoquímicos do orto-anfibolito da unidade basal da Formação Capelinha sugerem protólito toleítico relacionado a um cenário de rifteamento continental. As rochas metassedimentares mostram um amplo espectro de idades de zircões detríticos do início do Toniano (ca. 940 Ma) com valores negativos de ƐHf. O pico mais jovem (949 ± 12 Ma) limita a idade de sedimentação no mesmo tempo do magmatismo basáltico representado pelo orto-anfibolito. A sucessão vulcano-sedimentar da Formação Capelinha se correlaciona em idade e origem com outras unidades anorogênicas encontradas em uma grande região coberta pelo AWCO e pelos cratons adjacentes. Adicionalmente, o magmatismo de Capelinha parece preceder em cerca de 20-30 Ma o pico principal (930-900 Ma) deste magmatismo anorogênico, sugerindo um sistema de riftes complexo e duradouro. Contrastando com o rifte abortado do início do Toniano, o rifte Criogeniano evoluiu para uma margem passiva (ca. 725-675 Ma) e espalhamento oceânico (ca. de 650 Ma). O rifte continental Criogeniano culminou na deposição das formações Serra do Catuni, Nova Aurora e Chapada Acauã proximal (ocidental) do Grupo Macaúbas superior (rico em diamictitos). As formações Chapada Acauã distal (descrita detalhadamente nesta tese) e Ribeirão da Folha do Grupo Macaúbas Superior, compreendem a sedimentação de margem passiva a oceânica, sendo que a Formação Ribeirão da Folha inclui rochas máficas e ultramáficas em sua sucessão. Durante o Ediacarano, o setor ensiálico da Bacia Macaúbas começou a ser invertido e a maior parte de seu segmento oceânico já havia sido consumida sob o Arco Magmático Rio Doce (630-580 Ma). O golfo Macaúbas foi então convertido na Bacia Salinas (ca. 550 Ma), preenchida pela Formação homônima. Descrições detalhadas de litofácies, juntamente com um estudo isotópico detalhado de grãos de zircão detrítico (U-P e Lu-Hf) e análises isotópicas de δ 13C e δ 18O, fornecem novas interpretações sobre as formações Chapada Acauã e Salinas. A Formação Chapada Acauã Inferior inclui associações de fácies ricas em diamictitos depositadas por fluxos de massa e correntes de turbidez em contexto glaciomarinho. A Formação Chapada Acauã Superior foi depositada em ambiente marinho distal, parcialmente sob ação de descargas de icebergs e compreende pelitos com dropstones, arenitos, e lentes de carbonato (o δ13C corrobora o sinal original da água do mar). A Formação Salinas mostra uma sucessão monótona de turbiditos. As idades U-Pb em grãos de zircão detrítico indicam que a Formação Chapada Acauã foi depositada entre o final do Toniano e o início do Criogeniano (ca. 750-667 Ma), e uma idade máxima de sedimentação para a Formação Salinas de ca. 550 Ma. Espectros de idade de grãos de zircão para a unidade inferior da Formação Chapada Acauã revelam contribuição massiva de fontes juvenis e recicladas de idade RiacianaOrosiriana (ƐHf = +14,64 a -18,53). Apesar de possuir um conjunto de dados semelhante, a unidade superior da Formação Chapada Acauã mostra picos proeminentes de idade Criogeniana (ca. 715 Ma) e Mesoproterozoicas. Em contraste, a Formação Salinas revelou picos de idade em 670-551 Ma, com valores de ƐHf entre +6,29 e -18,25, atestando uma contribuição massiva do Arco Magmático Rio Doce (630-580 Ma). Os dados apresentados nesta tese sugerem uma idade Criogeniana para a Formação Chapada Acauã, em contraste com a sedimentação orogênica da Formação Salinas, de idade Ediacarana, sugerindo uma importante mudança de proveniência sedimentar. Os dados apresentados, também fornecem novas restrições de tempo para um evento glacial severo registrado pelo Grupo Macaúbas. O intervalo de idade Criogeniana também corresponde ao evento magmático anorogênico de 720-670 Ma que inclui a Província Alcalina do Sul da Bahia, as formações Lower Diamictite e Louila, entre outras evidências encontradas no AWCO e no Cráton São Francisco-Congo. Regionalmente, a Orogênese Brasiliana imprimiu um regime metamórfico tipo Barroviano nas rochas do Grupo Macaúbas e da Formação Salinas ao longo da porção centro-norte do Orógeno Araçuaí. As granadas dessas unidades foram cristalizadas durante o estágio colisional do Orógeno Araçuaí, que formou a foliação regional em torno de 570 Ma. Os valores de PT calculados para bordas e núcleos de granadas, revelaram curvas de trajetória no sentido horário com temperaturas crescentes da zona da granada (500-570ºC) para a zona da estaurolita (520-580ºC) e pressões de 4,1-5,7 kbar (zona da granada) a 3,5-5,6 kbar (zona estaurolita). A datação Th-U-Pb de grãos de monazita por microssonda eletrônica (EMPA) revelou idades de recristalização de 520 Ma e ca. 490-480 Ma. Estas idades são interpretadas como registro de um evento generalizado de produção de fluidos, datado em ca. 520-480 Ma, que ocorreu durante a fase de colapso extensional do Orógeno Araçuaí. O objetivo principal dessa tese é fornecer novas interpretações acerca da idade, proveniência e configuração tectônica dos eventos extensionais Toniano e Criogeniano que afetaram a Bacia Macaúbas no Neoproterozoico, aqui representados pelas formações Capelinha e Chapada Acauã. Além disso, esta tese fornece novas restrições de tempo para um evento glacial registrado pelas rochas do Grupo Macaúbas, interpretações de diferentes processos de sedimentação em ambiente glaciomarinho, além de revelar proveniências sedimentares contrastantes entre as bacias Macaúbas e Salinas. Adicionalmente, as idades químicas Th-U-Pb (CHIME) obtidas em grãos de monazita em conjunto com as trajetórias P-T-t obtidas para os xistos granatíferos das formações Capelinha e Salinas, restringem ainda mais o tempo de evolução do Orógeno Araçuaí.Item Genesis and evolution of a neoproterozoic magmatic arc : the cordilleran-type granitoids of the Araçuaí Belt, Brazil.(2018) Narduzzi, Francesco; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Farina, Federico; Lana, Cristiano de Carvalho; Stevens, Gary; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Tohver, Eric; Heilbron, Monica da Costa Pereira Lavalle; Queiroga, Gláucia Nascimento; Cipriano, Ricardo Augusto ScholzThe Araçuaí orogen (SE Brazil) is one of the largest (350,000 km2 ) and long-lived (ca. 630 – 480 Ma) granitic province in the world. The peculiarity of this Orogen is its wide variety of granitoids recording mid- to lower crustal P - T conditions that allow direct investigation of petrological processes occurring in the deepest part of the continental crust. This study investigates the field, textural, geochemical, geochronological and isotopic evolution of the pre-collisional Galiléia Batholith outcropping in the central part of the Araçuaí orogen. This metaluminous to slightly metaluminous (ASI = 0.97– 1.07) batholith, is a large is (ca. 15,000 km2 ), Neoproterozoic (ca. 632–550 Ma) weakly foliated, calc-alkaline, granitoid body characterized by the widespread occurrence of grossular-rich magmatic garnet and magmatic epidote. This is a rare mineral association in Cordilleran-I-type granitoids and of special petrogenetic significance. Field, petrographic, and mineral chemistry evidence indicate that garnet, epidote, biotite as well as white mica crystals (low-Si phengite), are magmatic. There is no difference in bulk rock major and trace element composition between the Galiléia and other garnetfree cordilleran-type granitoids worldwide. Thus the uncommon garnet+epidote parageneses are related to the conditions of magma crystallization, such as pressure, temperature and water content. Comparison between the mineral assemblages and mineral compositions from this study and those recorded in crystallization experiments on metaluminous calc-alkaline magmas, as well as within garnet-bearing metaluminous volcanic rocks and granitoids, indicates that the supersolidus coexistence of grossularrich garnet, epidote and white mica is consistent with magma crystallization at pressures greater than 0.8 GPa (above 25 km depth). This indicates that the Galiléia batholith was assembled in the lower crust during the accretionary/collisional stages of the Neoproterozoic Brasiliano Orogeny. It is evident that this granitic body represents a natural laboratory for studying the history of a lower crustal magma reservoir. Indeed the lifetime of deep magma chambers and the duration of magmatic activity in them remains a puzzle, contrary to young upper crustal magmatic systems. Despite being homogeneous with respect to mineralogy/texture and major/trace elements, all samples from the central part of the batholith record extreme variability in U-Pb magmatic ages from ca. 630 to 555 Ma. Trace element geochemistry and Hf isotopes from the igneous zircons – here interpreted as autocrysts (ca. 555 – 560 Ma) and antecrysts (> 560 Ma) – are all consistent with an open-system crystallization, rather than a simple cooling following fractional crystallization at the level of magma emplacement. We interpret the age variability recorded by the Galiléia samples as the result of a long-lived, uninterrupted injection of magmas of similar composition during assembly of the batholith. Such continuous injections of magma took place in the lower crust, keeping the system above its solidus through the 80 Ma of zircon crystallization. Unradiogenic 176Hf/177Hf and 143Nd/144Nd isotopic values of the Galileía samples indicate no direct mixing with mantle-derived magmas during the assembly and growth of the Galiléia batholith. This explains the scarcity of mafic products in the region. All of these characteristics need a more suitable geodynamic scenario. Indeed mineral textural, geochronological and isotopic similarities with other younger and older granitic plutons constructed within accretionary / fore-arc settings, better explain the characteristics showed by the Galiléia granitoids. Thus it is suggested that this giant batholith was assembled in an accretionary prism during the Brasiliano Orogenic stages. Eventually, it is likely that during the Brasiliano/Pan-African orogeny, accretionary prism, fore- and back–arc setting were sites of voluminous silicic magmatism and commonplaces for the stabilization of continental crust and its differentiation.Item Evolução tectono-estratigráfica da porção norte do Espinhaço Central, Norte de Minas Gerais.(2017) Costa, Alice Fernanda de Oliveira; Danderfer Filho, André; Danderfer Filho, AndréNa faixa Araçuaí, desenvolvida na borda sudeste do cráton do São Francisco, há registros de coberturas sedimentares mais jovens do que 1.8 Ga que remontam vários episódios de embaciamento sedimentar. A partir da identificação de discordâncias e descontinuidades estratigráficas juntamente com a análise geocronológica U-Pb em zircão, foi possível caracterizar a evolução estratigráfica de um segmento localizado no extremo norte da faixa Araçuaí, no domínio fisiográfico da serra do Espinhaço Central. Os resultados obtidos indicam o registro de quatro ciclos de primeira ordem, sendo dois relacionados a episódios de magmatismo na região. O primeiro ciclo compreende uma sucessão vulcanossedimentar estateriana (Grupo Terra Vermelha) constituída por conglomerados e arenitos de natureza aluvial, associados com o preenchimento de um rifte. No topo dessa sucessão ocorrem rochas vulcânicas com idade de 1758 ± 4 Ma, interpretada como a idade do rifte Terra Vermelha. Os arenitos eólicos (Formação Pau d‘Arco) que cobrem essa unidade foram interpretados como o preenchimento relacionado a subsidência termal pós-rifte. Os zircões detríticos obtidos para essa unidade revelam uma idade máxima de sedimentação de 1675± 22 Ma. O segundo ciclo compreende outra etapa de rifteamento registrado na sucessão vulcanossedimentar calimiana do Grupo Mato Verde. Essa sucessão inclui conglomerados com arenitos intercalados e pelito subordinado depositados em ambientes de leques aluviais, fluvial e lacustre. No topo, ocorrem rochas vulcânicas e vulcanoclásticas datadas em 1524 ± 6 Ma, finalizando a evolução do rifte Mato Verde. Os depósitos de natureza eólica registrados na Formação Vereda da Cruz que cobrem essa unidade são interpretados como o estágio de subsidência termal do rifte. Os zircões detríticos obtidos para essa sucessão revelam idades máxima de sedimentação de 1616 ± 30 Ma. O terceiro ciclo inclui a sucessão siliciclástica do Grupo Sítio Novo, constituída por arenitos estratificados e conglomerados e pelitos subordinados com características que indicam deposição em ambiente costeiro a marinho raso. Os zircões detríticos para essa unidade revelam idade máxima de deposição em 1106 ± 10 Ma. As rochas máficas que cortam essa unidade mostram idade U-Pb em torno de 900 Ma, definindo a idade mínima de sedimentação para o Grupo Sítio Novo. O último ciclo registra o preenchimento de um rifte intracontinental representado pelo Grupo Santo Onofre, o qual consiste de pelitos carbonosos, arenitos e conglomerados associados com fases de sedimentação de águas profundas e rasas. Os zircões detríticos obtidos para essa unidade revelam idade máxima de deposição em torno de 865 Ma. Os resultados obtidos mostram que a sedimentação correspondente ao desenvolvimento desses quatro ciclos ocorreu durante um longo período de tempo, cobrindo uma grande área no bloco São Francisco.Item O lineamento Jeceaba-Bom Sucesso como limite dos terrenos arqueanos e paleoproterozóicos do cráton São Francisco meridional : evidências geológicas, geoquímicas (rocha total) e geocronológicas (U-Pb).(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Campos, José Carlos Sales; Carneiro, Maurício AntônioO Lineamento Jeceaba-Bom Sucesso (LJBS) é uma descontinuidade crustal, evidenciada por forte anomalia magnética. Esse lineamento se estende desde a região sul do Quadrilátero Ferrífero até as imediações das cidades de Bom Sucesso e Ibituruna. O fragmento crustal arqueano, situado a NW do LJBS teve uma evolução complexa, de caráter policíclico, contrapondo-se ao segmento SE, essencialmente paleoproterozóico. O terreno situado a NW do LJBS foi afetado por eventos tectonotermais do Mesoarqueano ao Paleoproterozóico. Nessa porção do Cráton São Francisco Meridional, foram caracterizadas a Suíte Ígnea Samambaia-Bom Sucesso, neoarqueana, formada pelo Trondhjemito Aureliano Mourão e pelos granitos Bom Sucesso e Morro do Ferro e a Suíte Ígnea SaltoParaopeba-Babilônia, do Neoarqueano tardio, constituída pelo Hiperstênio-Biotita Granodiorito Santo Antônio do Amparo e pelo Granito São Pedro das Carapuças. O Trondhjemito Aureliano Mourão, de assinatura TTG e o Granito Bom Sucesso apresentaram as idades U-Pb (método convencional) de 2809 ±250 Ma e 2753 +11/-9 Ma, respectivamente, enquanto o Granito Morro do Ferro teve sua idade, de cristalização ígnea, estabelecida em 2720 ±18 Ma pelo método U-Pb SHRIMP. Ainda nesse domínio, foi caracterizada a Suíte Metamórfica Desterro que compreende gnaisses e, subordinadamente, migmatitos e granitos, gerados por retrabalhamento crustal, no Neoarqueano tardio. A idade U-Pb de cerca de 2622 ±18 Ma (método convencional) para o evento de migmatização, nos domínios do Complexo Metamórfico Passa Tempo, foi obtida a partir de zircões do mesossoma e do leucossoma. O posicionamento sincrônico de granitos (e.g.granitos Bom Sucesso e Morro do Ferro) de características petroquímicas similares, numa crosta mesoarqueana, sugere uma extensão maior para o Evento Tectonotermal Rio das Velhas, caracterizado na região do Quadrilátero Ferrífero. No terreno situado a SE do LJBS, essencialmente paleoproterozóico, os granitóides, cuja composição varia desde tonalito-trondhjemítica até sienogranítica, foram agrupados em três suítes ígneas Essas suítes englobam litotipos de assinatura TTG e crustal (pré- e sin- a pós-colisionais). O Trondhjemito Pau da Bandeira e o Granodiorito Cassiterita pertencem à Suíte Ígnea Cassiterita-Tabuões. A Suíte Ígnea Ritápolis é formada pelo Trondhjemito/Granodiorito Ritápolis e pelo Granito Nazareno, enquanto a Suíte Ígnea São Tiago compreende o Tonalito Rio do Peixe, o Trondhjemito/Granodiorito São Tiago e o Granodiorito Rezende Costa. A idade U-Pb em zircão de 2127 ±7 Ma, obtida pelo método convencional, foi interpretada como de cristalização ígnea do Trondhjemito Pau da Bandeira. A idade U-Pb SHRIMP concordante de 2118 ±7,4 Ma, corresponde à idade de cristalização do Granito Nazareno, que é intrusivono Trondhjemito Pau da Bandeira. Por sua vez, o Tonalito Rio do Peixe e o Trondhjemito São Tiago forneceram, pelo método U-Pb convencional, as idades de 1937 ±22 Ma e 1887 ±19 Ma, respectivamente. Acredita-se que a evolução tectônica desse segmento crustal compreende uma dupla subducção. Um arco islândico se formou em função da subducção vergente para SW que, em sua fase inicial, deu origem aos granitóides paleoproterozóicos mais antigos. A outra, vergente para NE, em direção ao continente arqueano, foi responsávelpelo posicionamento de granitóides na crosta arqueana, na região a oeste de Bom Sucesso. A colisão arco-continente, vergente para NE, deu-se, possivelmente, antes de 2061 Ma. O LJBS teria funcionado como uma falha de transferência, durante essa colisão. As características geoquímicas do Tonalito Rio do Peixe e do Trondhjemito/Granodiorito São Tiago indicam que o posicionamento desses litotipos há 1937 ±22 Ma e 1887 ±19 Ma, respectivamente, se deu em ambiente de subducção de placas. Isto sugere que outra colisão, possivelmente entre segmentos diferentes do arco islândico, ocorreu, na região, durante o Paleoproterozóico.