DEGEO - Departamento de Geologia

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Ongoing landscape transience in the eastern Amazon Craton consistent with lithologic control of base level.
(2021) Fadul, Camila Morato; Val, Pedro Fonseca de Almeida e; Val, Pedro Fonseca de Almeida e; Pupim, Fernando do Nascimento; Bezerra, Daniel Peifer
No leste do Escudo das Guianas, região pertencente ao cráton Amazonas, são observadas características geomórficas, como capturas de drenagem, knickpoints, paleocanais, migração dos divisores de drenagem e wind-gaps normalmente interpretados como sendo o resultado de mudanças climáticas e processos tectônicos intraplaca. Além desses processos, é de se esperar que em regiões cratônicas, a presença de diferentes litologias atue como um gatilho para gerar paisagens transientes. Os rios que drenam o escudo fluem em direção às rochas sedimentares da bacia Amazônica através de uma Escarpa Principal (EP) marcando uma transição litológica formada por arenitos de alta resistência erosiva pertencentes às unidades basais da Bacia Sedimentar Amazônica. Por meio da análise geomorfológica quantitativa do relevo, chi-plots, knickpoints e declividade do rio, investigamos a influência de uma litologia resistente (arenitos do Grupo Trombetas) nos padrões de drenagem do escudo. Os resultados revelaram que rios de bacias com maior área de drenagem associado à menores distâncias percorridas sobre rochas resistentes da EP capturam bacias vizinhas. Para a evolução da paisagem do leste do Escudo das Guianas, argumentamos que, à medida que a queda do nível de base do rio Amazonas se propaga rio acima em direção à região de cabeceira do escudo, eles são retardados diferencialmente pelas rochas resistentes, gerando uma série de feições transientes como captura de drenagem, migração do divisor e disparidade entre as distâncias percorridas por knickpoints. A presença de feições geomórficas sistemáticas sugerem que este pode ser um importante mecanismo autogênico de controle do rearranjo da rede de drenagem na região Amazônica, bem como em outras paisagens cratônicas. A exumação prolongada de rochas resistentes em crátons pode manter as paisagens em desequilíbrio constante e oferecer um laboratório natural excepcional para estudar a dinâmica da paisagem associada ao tipo de rocha.
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.
Petrografia e geocronologia de diques intrusivos em granitóides da Suíte Lagoa Dourada – Cinturão Mineiro, MG.
(2020) Lopes, Stephany Rodrigues; Gonçalves, Leonardo Eustáquio da Silva; Gonçalves, Cristiane Paula de Castro; Gonçalves, Leonardo Eustáquio da Silva; Bitencourt, Maria de Fátima Aparecida Saraiva; Danderfer Filho, André
A Suíte Lagoa Dourada (SLD), localizada no Cinturão Mineiro (CM), borda sul do Cráton São Francisco, é composta por biotita-hornblenda tonalitos e biotita trondhjemitos, datados em ca. 2,35 Ga. Estas rochas são intrudidas por uma rede de diques cujas relações petrográficas, controle estrutural e (escala 1:25) em 4 estações de trabalho, foram identificadas 5 gerações distintas para os diques (Tipo 1 a 5), com base nas relações de corte e orientação espacial observadas em campo, além da composição modal e textura das rochas. Tais tipos foram identificados como biotita plagioclásio hornblendito (Tipo 1), biotita granitoide rico em quartzo (Tipo 2), biotita granodiorito (Tipo 3), diques leucograníticos (Tipo 4) e hornblenda biotita tonalito (Tipo 5). Estes diques subverticais encontram-se subparalelos ou discordantes da foliação dos granitoides hospedeiros, possuindo direção preferencial entre N25W e N80W (Tipo 1, Tipo 3 e Tipo 5) e N75E (Tipo 2 e Tipo 4). As idades U-Pb em zircão, obtidas através do ICP-MS sector field (LA-SF-ICP-MS), certificam as relações de corte observadas em campo, em que o Tipo 1, composto por diques máficos, é o mais antigo, com idade de cristalização de ca. 2347 Ma, que superpõe, dentro do erro analítico, a idade da rocha hospedeira. Já os diques mais jovens (Tipo 5) possuem idade de cristalização de ca. 2332 Ma e seccionam todos os demais tipos observados. Com características microestruturais majoritariamente ígneas, estas intrusões não registram a superposição de evento metamórfico e/ou deformacional regional, sendo a foliação interna observada nestes diques gerada durante a sua colocação, associadas ao próprio fluxo magmático. Os diques Tipo 1 foram alojados por meio de um sistema de fraturas sin-intrusivas provenientes da contração volumétrica do plúton durante a sua cristalização. Já os demais tipos sugerem colocação por meio de fraturamento hidráulico, sendo ainda o Tipo 5 provavelmente vinculado também ao sistema de "stoping". Portanto, o processo de cristalização da SLD, seguido da intrusão dessa rede de diques, ocorreu de forma rápida no Sideriano, dentro de um período de ca. 20 Ma.
Análise petrográfica, microestrutural e de química mineral em rochas da suíte Alto Maranhão – Cinturão Mineiro.
(2019) Vieira, Reginaldo Resende; Gonçalves, Cristiane Paula de Castro; Seixas, Luís Antônio Rosa; Gonçalves, Cristiane Paula de Castro; Endo, Issamu; Viegas, Luis Gustavo Ferreira
Este estudo é focado nos aspectos petrográficos, microestruturais e de química mineral das rochas presentes a suíte Alto Maranhão, cinturão de granitoides paleoproterozoico – 2130 Ga. Foram estudados enclaves microdioríticos com variáveis graus de alongamento e suas rochas hospedeiras compostas por tonalitos e quartzo-dioritos, em contexto típico de mescla magmática. A primeira etapa desse trabalho foi composta por estudos de campo, necessários para o reconhecimento e definição dos afloramentos, descrição das estruturas e seleção das estações de amostragem. Nesse sentido, diversas estruturas associadas ao contexto da mescla magmática, com nítida preservação dos aspectos ígneos foram observadas, juntamente com grau variável de orientação mineral. Foram destacados os aspectos microestruturais apresentados pelo quartzo e plagioclásio. De maneira geral, os aspectos microestruturais revelam o domínio de feições ígneas a transicionais, caracterizadas pelo alinhamento de plagioclásios, associado com suas formas euédricas à subédricas, granulação grossa e relativa ausência de feições relacionadas à deformação de estado solidus. O quartzo, embora em menor quantidade, revela menor resistência à deformação, quando comparado ao plagioclásio. A análise de forma foi realizada por meio do contorno dos grãos de quartzo e plagioclásio em fotomicrografias ópticas, dispostas em mosaico. Posteriormente foram processadas pelo software SPO. Dados como distribuição da granulação, razões axiais, forma característica dos agregados foram obtidos. Em seguida, com vistas a se determinar o grau de orientação dos cristais de plagioclásio nas amostras de cada estação de estudo, foram plotados estereogramas com a orientação média estatística dos eixos maiores dos plagioclásios X(L). A orientação dos grãos de quartzo em relação à orientação definida pelo plagioclásio também foi estabelecida. Algumas fases específicas foram ainda analisadas por microssonda: plagioclásio, biotita, anfibólio e titanita. O plagioclásio presente no enclave e nas rochas hospedeiras, apresenta, de forma geral, zoneamento químico normal. Foram analisados dois tipos de biotita, a que ocorre como núcleos dentro do anfibólio e a variedade que ocorre isoladamente. Ambas foram classificadas como reequilibradas. O tipo de anfibólio presente nas amostras com menos aspectos de deformação se trata da hornblenda. Já nas amostras com maiores feições de deformação, o anfibólio presente se trata da actinolita. A análise da titanita revelou maior concordância com aquelas de origem ígnea, em relação aos estudos presentes na literatura. Levando-se em conta o contexto regional, sobretudo pela concordância entre os lineamentos Congonhas- Itaverava e Jeceaba-Bom Sucesso em relação aos alinhamentos verificados nos plagioclásios – X(L), em conjunto com os demais estudos, estabeleceu-se, conforme os modelos vigentes na literatura, a provável origem sintectônica da suíte Alto Maranhão, em relação a movimentações direcionais ocorridas em ambos os lineamentos, no decorrer das etapas do evento Transamazônico.
Petrologia e geocronologia das fácies carbonáticas da Formação Sete Lagoas em Pains (MG).
(2018) Meyer, Bruna de Oliveira; Leite, Mariangela Garcia Praça; Costa, Adivane Terezinha; Lana, Cristiano de Carvalho; Leite, Mariangela Garcia Praça; Castro, Paulo de Tarso Amorim; Warren, Lucas Veríssimo
Carbonatos pertencentes à Formação Sete Lagoas, aflorantes na região de Pains (Minas Gerais), registram a sobreposição de duas sequências marinhas transgressivas sobre a porção sudoeste do Cráton São Francisco. Estas transgressões são separadas por um evento de exposição subaérea e acompanhadas por um progressivo aquecimento climático. Calcarenitos calcíticos, de coloração intempérica cinza azulado claro, registram a deposição em parassequências progradantes sobre uma rampa dominada por ondas e tempestades do tipo distally steepened. Relaciona-se a condições marinhas abertas e climas quentes e úmidos. Suas microfácies são neomórficas a cristalinas, com dolomitas sacaroidais médias, não-miméticas e dispersas no arcabouço, provavelmente relacionadas a ascenção de salmouras bacinais ricas em nutrientes em uma coluna d’água estratificada. Sobre descontinuidade erosiva assentam depósitos dolomíticos, de coloração intempérica cinza róseos a arroxeados escuros, localmente reconhecidos em pacotes lenticulares na associação inferior. Registram a exposição subaérea de porções intermediárias dessa rampa e se relacionam ao estabelecimento de um paleocarste. A influência meteórica prolongada sobre o arcabouço subjacente potencialmente se relaciona ao estabelecimento das razões Y/Ho e das feições de dedolomitização nas dolomitas sacaroidais médias dispersas nos depósitos de rampa. A dolomitização em mosaicos das microfácies paleocársticas é potencialmente relacionada à prolongada flutuação da zona de mistura sobre seus depósitos. Acima de paraconformidade se registra nova transgressão marinha, reconhecida em doloarenitos e dolossiltitos a calcários magnesianos, de colorações cinza variadas. Relacionam-se a deposição em ambiente marinho proximal, influenciado por águas doces e pelo influxo siliciclástico, em ciclos de alta frequência de raseamento ascendente sobre rampa influenciada por correntes. Este ambiente era parcialmente restrito por barreiras estromatolíticas e oolíticas, e condicionado por condições evaporíticas em climas semi-áridos. A dolomitização precoce de seu arcabouço é, em geral, mimética e polimodal, sendo mais expressiva junto à associação de rampa intermediária estromatolítica de energia moderada, e provavelmente relacionada ao refluxo de salmouras proximais, a influência da cunha de mistura e a condições eodiagenéticas redutoras. Tal quadro é presumivelmente relacionado aos altos valores isotópicos de carbono desse ambiente eminentemente prolífero. Correlacionam-se a primeira e segunda sequências transgressivo-regressivas do Bambuí, se relacionando ao Membro Lagoa Santa da Formação Sete Lagoas. A influência de fluidos tardios é registrada em expressivas cimentações espáticas calcíticas nas associações paleocársticas e de rampa intermediária a interna influenciada por correntes, e relacionada a condições fortemente redutoras e alcalinas. A disseminação de sulfetos hidrotermais tardios é potencialmente relacionada ao estabelecimento dessas cimentações. Idades deposicionais máximas, obtidas em zircões detríticos da Formação Samburá, e idades deposicionais mínimas, obtidas por datações U-Pb nestas cimentações mesodiagenéticas do arcabouço do Membro Lagoa Santa, indicam limites entre 671 (±31) Ma e 560 (±15) Ma, respectivamente. Um intervalo entre a deposição destas duas sequências carbonáticas marinhas de no mínimo 3 Ma é indicado pelas idades de fechamento diagenético destas sequências, com a datação U-Pb em carbonatos estabilizados durante o evento de exposição subaérea em 594±22 Ma. Estes dados respaldam uma idade Ediacarana para a deposição da Formação Sete Lagoas nesta localidade.
Geodynamic and metamorphic evolution of the Araçuaí orogen (SE Brazil).
(2018) Schannor, Mathias; Lana, Cristiano de Carvalho; Lana, Cristiano de Carvalho; Storey, Craig Darryl; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Zincone, Stéfano Albino; Buick, Ian S.
Ciclos repetidos de amalgamação e quebra de supercontinentes influenciaram profundamente a evolução da crosta, atmosfera, hidrosfera e biosfera da Terra a partir do final do Arqueano. A formação de supercontinentes é caracterizada pela formação de margens convergentes, que por fim resultam em colisão continental. Espessamento crustal e produção de calor devido a acumulação de elementos produtores de calor e/ou aumento da contribuição de calor mantélico em margens convergentes resultam em fusão parcial de litologias pré-existentes e produção de grandes volumes de magma granítico, contribuindo para a diferenciação da crosta terrestre. Este trabalho tem como foco o orógeno Araçuaí no sudeste brasileiro, o qual é um dos diversos cinturões colisionais do ciclo Brasiliano/Pan-Africano, edificados durante a convergência dos proto-continentes Sul-Americano e Africano ao final do Neoproterozóico, resultando na formação do supercontinente Gondwana Ocidental. A colisão entre os crátons São Francisco e Congo resultou em um prolongado magmatismo granítico, agora exposto na porção interna do orógeno Araçuaí. Enquanto este magmatismo é bem caracterizado, a evolução metamórfica do orógeno e a evolução geodinâmica relacionada aos blocos continentais que antecederam a amalgamação do Gondwana Ocidental são menos estudados, apesar da grande exposição de rochas metassedimentares. Um estudo combinado de trabalhos de campo, petrografia, geoquímica de rocha total e análises isotópicas de U–Pb–Hf em zircões detríticos foi realizado em rochas metassedimentares de forma a melhor entender a evolução geodinâmica dos blocos continentais pré-Gondwana Ocidental. Processos de retrabalhamento crustal durante a formação de supercontinentes foram estudados utilizando análises isotópicas U–Pb–Hf em zircões de intrusões graníticas e rochas do embasamento. Além disso, geocronologia U–Pb in situ em granadas e modelamento metamórfico foram aplicados na reconstrução da evolução metamórfica do orógeno Araçuaí de forma a compreender os processos orogenéticos e fontes de calor que produziram fusões parciais durante a colisão continental. Análises isotópicas U–Pb–Hf e dados de elementos traço em zircões detríticos de rochas metassedimentares do orógeno Araçuaí forneceram evidências da quebra do cráton Congo-São Francisco. O espectro de idades U–Pb dos zircões detríticos variou de 900–650 Ma e definiram uma idade máxima de deposição de ca. 650 Ma. Elementos traço dos zircões e química de rocha total indicaram um arco de ilhas como fonte dos protólitos dos metassedimentos. Valores positivos de εHf(t) dos zircões indicam uma fase extensional Neoproterozóica e formação de crosta oceânica em uma bacia precursora ao orógeno Araçuaí. A natureza juvenil, espectro de idades e composição de elementos traço dos zircões detríticos correspondem com zircões de rochas metassedimentares e restos crosta oceânica dos cinturões orogênicos Brasilianos adjacentes. Isto sugere o rifteamento e geração de crosta oceânica em um grande sistema orogênico conectado e de forma contemporânea, provavelmente relacionado à abertura de um grande oceano. Isto também implica que os blocos cratônicos envolvidos nesta evolução orogenética estavam conectados há 900 Ma. Gnaisses migmatíticos Paleoproterozóicos do embasamento do orógeno Araçuaí representam adição de crosta juvenil em um cenário de acreção orogenética entre 2.2–2.0 Ga, evidenciado pelos valores positivos de εHf de seus zircões. A composição isotópica de Hf dos zircões dos granitóides pré-colisionais definem um grande intervalo de valores negativos de εHf, consistente com a mistura ineficiente de fusões derivadas de fontes máficas e félsicas Paleoproterozóicas. Grãos de zircão de intrusões máficas contemporâneas exibem composição isotópica de Hf enriquecida, indicando fusão de anfibolitos Paleoproterozóicos ao invés de adições mantélicas. O magmatismo do orógeno Araçuaí relacionado à amalgamação do Gondwana Ocidental é, desta forma, dominantemente um evento de retrabalhamento crustal. Observações petrográficas, química mineral e modelamento metamórfico restringe o pico metamórfico das rochas metassedimentares não-anatéticas do domínio central do orógeno em 640 ± 20 °C e 8.75 ± 0.75 kbar. Sem precedentes, geocronologia U-Pb in-situ em granadas de baixo-U (<1 μg/g) produziram idades consitentes para o pico metamórfico entre 585–570 Ma. Zircões metamórficos com idades de ca. 630 Ma. são relacionados à um evento de acreção de um terreno não exposto atualmente antes da orogênese, enquanto as idades U–Pb em granada registram o pico metamórfico devido à orogênese, revelado pelo desequilíbrio entre o particionamento de elementos terras raras (ETR) entre os dois minerais. A combinação das condições metamórficas define uma evolução P–T em sentido horário para o orógeno Araçuaí, caracterizado pelo lento soterramento a profundidades de 26–30 km, seguido por descompressão praticamente isotérmica de ~10 a 6 kbar. Diferenças substanciais entre as temperaturas de pico metamórfico nos diversos domínios do orógeno Araçuaí são consistentes com diferentes litologias em diferentes seções crustais, causando uma maior concentração de elementos produtores de calor no domínio anatético, causando fusão parcial das rochas metassedimentares. Isto sugere que os elementos produtores de calor foram uma fonte significativa de calor para o retrabalhamento crustal durante a tectônica convergente do Gondwana Ocidental.
Water-present eclogite melting – the effects of the phengite and water in the partial melting of basaltic rocks in earth’s early crust development.
(2014) Alkmin, Leonardo Azevedo Sá; Lana, Cristiano de Carvalho; Stevens, Gary; Lana, Cristiano de Carvalho; Novo, Tiago Amâncio; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Stevens, Gary
As suítes tonalíticas-trondjemíticas-granodioríticas (TTGs) de granidóides eram dominantes durante a formação da crosta oceânica félsica no Éon Arqueano. TTGs são granitóides caracterizados por alto teor de sílica (tipicamente superior a 68 wt.% SiO2) e sódio, com baixos valores das razões potássio-sódio (Na2O ~4.65 wt.%; K2O/ Na2O ~0.4), baixas razões La/Yb (~48) e baixos valores de concentração de Yb (~0.6 ppm). Laurie e Stevens (2012) demonstraram que magmas TTG com composição similar à média dos trondhjemitos arqueanos podem ser produzidos através da fusão parcial de rochas basálticas saturadas em água, sob condições de pressão e temperatura (PT) consistentes com a subducção arquena em fácies eclogíticas. O Barberton Granite Greesntone Terrane (BGGT), localizado no oeste da África do Sul e leste de Swazilândia é uma das províncias crustais mais antigas preservadas na Terra e provê um laboratório ideal para os estudos da evolução planetária nos seus estágios mais precoces da formação de crosta continental. Esse terreno é formado por rochas supracrustais associadas a três eventos de magmatismo TTG datados em ca 3.55, 3.42 e 3.23 Ga. Existe ainda um estágio de magmatismo potássico tardio de afinidade granítica-monazítica-sienítica (GMS) , originado a partir da fusão parcial dos plutons TTG. Esse estágio potássico não está relacionado, entretanto, com alguns seixos e rochas vulcânicas documentadas em Sanchez-Garrido et al. (2011) e Diegaardt (2013). Tratam-se de clastos peraluminosos de granitóides que ocorrem na forma de conglomerados e vulcanismo félsico no greenstone belt e possuem idades 3.550±45 Ma, 3.460±34 Ma e 3.270±36 Ma. Eles se diferem de típicos granitóides tipo-S da suíte GMS por seu caráter pouco sódico (0.30 wt.% em média) e concentrações razoáveis de Sr (12 – 330 ppm). Para esses granitos foi proposta uma gênese através da anatexia de rochas sedimentares subductadas junto com a crosta oceânica e isso explicaria a produção contemporânea desses granitóides peraluminosos e dos magmas TTG. Esse estudo investigou experimentalmente a possibilidade de magmas TTG e granitóides potássicos serem produzidos a partir da mesma fonte como consequência da fusão parcial em elevadas pressões. Os experimentos utilizaram-se de composições propostas por Smithies et al. (2009) para a composição média da crosta oceânica arqueana, em conjunto com condições de PT consistentes com as estruturas termais das zonas de subducção arqueanas propostas por Laurie et al. (2012). Os experimentos conduzidos demonstraram que em temperaturas relativamente baixas (800°C a 850°C a 2.5 GPa) a fonte máfica produz magmas graníticos peraluminosos com baixo teor de CaO (0.88 wt.% em média).
Geochemical and petrological constraints on the origin of the neoproterozoic Urucum iron formation, Santa Cruz deposit, Brazil.
(2018) Souza, Fernando Ribeiro de; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Oliveira, Lucilia Aparecida Ramos de; Lana, Cristiano de Carvalho
O Grupo Jacadigo-Boqui, situado no SW do Brasil e SE da Bolivia, hospeda a Formação Ferrífera e Manganesífera (FF-FMn) do Urucum; um das ocorrências mais conhecidas e arquetípica do Neoproterozoico e a ultima grande expressão de deposição conjunta de Fe e Mn do Pré-cambriano. A sequência sedimentar do GrupoJacadigo-Boqui foi depositada em rifts desenvolvidos no paleocontinente Amazonas-Rio Apa, paralelamente a um evento de glaciação e o começo do ciclo Brasiliano. A FF do Urucum é caracterizada por uma assembléia metamórfica de baixo a muito baixo grau, geralmente composta por hematita, cherte e carbonatos da série Fe-dolomite-ankerita. EMP e LA-ICP-MS foram usados para determinar a composição química de hematitas dos facies carbonático e silicoso encontrados no morro Santa Cruz, Brasil. Três estágios de mineralização foram reconhecidos com base na textura e morfologia: (i) hematita anédricamicrocristalina, (ii) hematita subédrica a euédrica microespecular e (iii) microplacóide. Os resultados da EMP mostram composições químicas quase puras em Fe2O3 com quantidades traço de impurezas. Os resultados das analises de EMP e LA-ICP-MS mostram concentrações similares de elementos traço para todos os estágios, com pequena margem de variação, indicando uma redistribuição pós-deposicional relativamente limitada dos elementos traço. A análise fatorial das composições discriminou quatro grupos de elementos traço: (i) elementos incorporados na estrutura cristalina das hematitas (Ti, Al, V, Mn, Mg), (ii) associados com contaminação por carbonatos (Mg, Ca, Mn, P, Sr), associados com contaminação por cherte (Si), e hidrógenos adsorvidos em partículas precursoras (ETR, Ba, U, Th, Zr, Hf, Cu). Padrões de elementos terras raras (ETR), normalizados com folhelho, com características marinhas e razões de Zr/Hf e Th/U fracionadas sugerem uma recristalização a partir de sedimentos hidrógenos compostos por ferrihidrita. A hematita microcristalina foi formada precocemente durante a diagênese, através de desidratação, no estado sólido,de partículas amorfas de ferrihidrita; equanto que as variedades microespecular e microplacóide se formaram por processos de difusão durante estágios posteriores de diagênese-metamorfismo de baixo grau relacionado com o inicio da Orogenia Brasiliana.Essas transformações ocorreram concomitantemente e, possivelmente, envolveram a participação de fluidos hipogenéticos basinais, os quais promoveram o enriquecimento da FF através da lixiviação de chert. Fluidos supergênicos promoveram a lixiviação de minerais de ganga, porémnão modificaram significativamente a textura e composição química de hematitas primárias. Anomalias negativas reais de Ce e razões fracionadas de Th/U indicam que o os sedimentos precursores foram depositados em uma bacia estratificada, acima da fronteira redox, em condições óxicas. A presença de pelóides de hematita corrobora um ambiente marinho raso; próximo ao nível de base das ondas em tempo normal. Esta camada óxica superficial apresentava uma conexão com o oceano aberto, baseado nas assinaturas de ETR caracteristicamente marinhas, particularmente a pronunciada depleção em ETR leves, mas também recebeu um influxo de água doce, indicado por razões de Zr/Hf dentro do campo CHARAC (charge-and-radius-controlled behavior).
Características gerais e história deformacional da suíte granítica G1, entre Governador Valadares e Ipanema, MG.
(2009) Gonçalves, Leonardo Eustáquio da Silva; Alkmim, Fernando Flecha de; Soares, Antônio Carlos Pedrosa
O Orógeno Araçuaí, situado entre a margem continental brasileira e a borda leste do Cráton do São Francisco, é um dos vários orógenos brasiliano-panafricanos gerados durante a aglutinação do Gondwana Ocidental. Possui um núcleo constituído por rochas de alto grau metamórfico e um grande volume de rochas graníticas, que registram seus estágios evolutivos pré, sin, tardi e pós-colisionais. No presente estudo, investigaram-se os atributos petrológicos e estruturais da Suíte G1, relacionada ao estágio pré-colisional do Orógeno Araçuaí, na região compreendida entre Governador Valadares e Ipanema, MG. Nesta região, encontra-se exposta uma série de corpos plutônicos conhecidos na literatura como Derribadinha, São Vítor, Galiléia, Cuieté Velho e Alto Capim. O seu estudo visou, em última instância, o entendimento da natureza e paleogeografia do arco magmático do Orógeno Araçuaí. As rochas da Suíte G1 estudadas constituem três litofácies distintas, quais sejam, fácies charnoquito-tonalítica, granodiorítica-tonalítica e granítica. A fácies charnoquito-tonalítica, representada pelo Tonalito Derribadinha, ocorre na forma de um corpo alongado de direção N-S na extremidade oeste da área. É constituída por rochas de tonalidade cinza-esverdeada e apresenta como característica marcante a ocorrência de hiperstênio. A paragênese mineral encontrada sugere condições da fácies metamórfica anfibolito alto a granulito. A fácies granodiorítica-tonalítica, constituída pelos plútons São Vítor e Galiléia, está exposta nas porções norte, nordeste e leste da área. É constituída por rochas de tonalidade cinza claro a escuro e possui como característica marcante a grande quantidade de enclaves. As microestruturas observadas, como por exemplo, feldspatos recristalizados, sugerem condições da fácies metamórfica anfibolito alto. A fácies granítica, materializada na forma dos plútons Cuieté Velho e Alto Capim, ocorre nas regiões central e sudeste da área. É constituída por rochas de tonalidade clara com raros enclaves. As microestruturas observadas em quartzo e feldspatos e a ocorrência de hornblenda, provavelmente da variedade tschermaquita, sugere condições da fácies metamórfica anfibolito médio a alto. As características químicas reveladas por análises químicas de elementos maiores, traços e terras raras, indicam tratar-se de uma série cálcio-alcalina expandida, metaluminosa a levemente peraluminosa, do tipo-I, com marcada assinatura de arco vulcânico pré-colisional, consistentes com o já estabelecido para a Suíte G1. Apesar da certa homogeneidade geral, nota-se uma diferenciação química entre as litofácies discriminadas, a qual reflete diferentes estágios de cristalização. O conjunto das estruturas deformacionais registrado nas rochas da Suíte G1 e encaixantes pode ser atribuído a três fases de deformação. A fase D1 é a principal, possui caráter penetrativo, e foi responsável pelo desenvolvimento da foliação e lineação de estiramento regionais, por zonas de cisalhamento de empurrão a reversas, e por zonas miloníticas discretas. Esta fase resultou de um campo compressivo de orientação geral E-W. A fase D2 foi responsável pela reativação das estruturas pré-existentes e por nucleação de zonas de cisalhamento transcorrentes dextrais, na porção leste da área. Resultou de um campo compressivo de orientação geral NE-SW. A fase D3, de caráter local, se desenvolveu de modo progressivo e foi responsável pela clivagem e lineação de crenulação, encontradas principalmente em xistos. Os atributos das rochas da Suíte G1 indicam que as fácies discriminadas correspondem a diferentes níveis crustais da parte plutônica do arco magmático caracterizado. Elas, associadas a dacitos e riolitos do Grupo Rio Doce, compõem o edifífio plutônico-vulcânico do arco magmático do Orógeno Araçuaí, formado entre 630 e 585 Ma.
Contribuição à geoquímica, geocronologia, estrutura e evolução dos segmentos central e setentrional do arco magmático Rio Doce, Orógeno Araçuaí, MG.
(2015) Gonçalves, Leonardo Eustáquio da Silva; Alkmim, Fernando Flecha de; Soares, Antônio Carlos Pedrosa
O Orógeno Araçuaí, localizado no sudeste do Brasil, juntamente com o cinturão do Congo Ocidental, situado na parte central oeste da África, formam o Orógeno Araçuaí-Oeste Congo, o qual foi gerado durante o fechamento do segmento terminal do Oceano Neoproterozóico Adamastor. Confinado entre os crátons do São Francisco e Congo, esta porção do Adamastor era somente parcialmente oceanizada. Embora este sistema orogênico seja diferente da vasta maioria dos orógenos conhecidos, ele contém uma grande quantidade de rochas ígneas orogênicas formadas em todos os estágios de sua evolução, desde o Ediacarano até o Ordoviciano. No presente estudo serão fornecidas novas informações sobre os segmentos central e setentrional da assembléia granítica Ediacarana mais antiga, a Supersuite G1, a qual em conjunto com o Grupo Rio Doce materializa o Arco Magmático Rio Doce. No segmento central, situado entre as cidades de Governador Valadares e Ipanema, MG, relações de campo e composições mineralógicas permitiram a individualização de três associações de litofacies, denominadas de zona com rochas portadoras de Opx, Tonalito-Granodiorito rico em enclaves e Granito a Tonalito pobre em enclaves, as quais foram interpretadas como exposições de diferentes níveis crustais na parte central do Orógeno Araçuaí. Portanto, essa região parece representar uma seção crustal inclinada, sendo que as raízes mais profundas do arco estão agora expostas ao longo de sua borda oeste. Quimicamente, essas associações plutônicas consistem majoritariamente de rochas magnesianas, metaluminosas a levemente peraluminosas (média ASI = 1,02), com assinatura cálcio-alcalina a alcali-cálcica de médio a alto-K. Nessa mesma região, rochas dacíticas e riolíticas do Grupo Rio Doce são essencialmente magnesianas, peraluminosas, cálcicas a cálcio-alcalinas e de médio a alto-K. Por outro lado, os plutons que formam a terminação norte do arco, entre os municípios de Teófilo Otoni e Rio do Prado, MG, consistem de granodioritos, tonalitos e monzogranitos, os quais quimicamente são similares à uma série magnesiana, levemente peraluminosa (média ASI = 1,07), cálcica (68%) a cálcio-alcalina (24%), e em menor proporção alcali-cálcica (8%), de médio a alto-K. As rochas graníticas G1 de ambas as áreas são marcadas por anomalias negativas de Nb-Ta, Sr e Ti, que seriam típicas de magmas relacionados à subducção. Entretanto, a combinação de dados isotópicos de Sr, Nd e Hf (HF(t) = -5,2 e -11,7 para os granitos G1 do norte), caracterizam o predomínio de uma assinatura crustal relacionada à anatexia de rochas meta-ígneas e meta-sedimentares, sobre cristalização fracionada de magmas de derivação mantélica. Novos dados U-Pb obtidos em zircão do segmento central do arco restringem a cristalização das rochas graníticas entre ca. 625 e 579 Ma, enquanto as idades das rochas meta-vulcânicas variam entre ca. 585 e 578 Ma. Esse evento, o qual antecede, com alguma superposição, a colocação dos granitos do tipo-S sin-colisionais do orógeno, deve assim representar o evento pré-colisional, relacionado à subducção, que teve lugar na formação do Orógeno Araçuaí. Adicionalmente, composições isotópicas Sm-Nd de rocha total mostram valores variáveis de Nd(t) entre -13,02 e -6,52, e idades modelo TDM variando entre 1,51 e 1,87 Ga. Portanto, predominantemente construído sobre um arco magmático Riaciano entre 630 e 580 Ma, a porção central do Arco Rio Doce mostra que fundidos crustais largamente prevalecem sobre magmas mantélicos, fornecendo dessa forma um bom estudo de caso, que em estudos futuros, poderá ser comparado a contextos orogênicos similares em outras partes do mundo. Para o segmento norte, novas idades U-Pb em zircão individualizaram dois grupos de granitóides. O mais antigo deles cristalizou entre 630 e 590 Ma e experimentou migmatização em torno de 585 Ma, ao passo que o grupo mais jovem cristalizou entre 570 e 590 Ma, e não mostra qualquer evidência de migmatização. Várias das amostras estudadas mostram boa correlação, em termos químicos, com campos de composições experimentais de fusão de anfibolitos, com algumas amostras plotando no campo de fusão de grauvacas. As rochas G1 do segmento norte apresentram diferenças se comparadas aos típicos granitos do tipo-I ou granitos do tipo-S, sendo particularmente similares aos granitos transicionais I/S descritos no arco Ordoviciano Famatiniano (NW Argentina). Sugere-se, portanto, um modelo híbrido, o qual envolveria fusão de rochas meta-ígneas (anfibolitos) e meta-sedimentares (meta-grauvacas) para a produção de magma na terminação norte do Arco Rio Doce. Entretanto, a real contribuição entre os membros finais nesse processo é um trabalho desafiador, ainda a ser realizado.

DEGEO - Departamento de Geologia

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