EM - Escola de Minas

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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.

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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 Moreira
O 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.
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.
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, Marly
Realizar 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.
Caracterização faciológica da Formação Moeda (Grupo Caraça, Supergrupo Minas) e estudos geocronológicos U-Pb nos sinclinais Gandarela e Ouro Fino, Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais.
(2020) Madureira, Rafael da Silva; Queiroga, Gláucia Nascimento; Martins, Maximiliano de Souza; Lana, Cristiano de Carvalho; Queiroga, Gláucia Nascimento; Novo, Tiago Amâncio; Alckmim, Fernando Flecha de
A bacia Minas registra a ocorrência de um Ciclo de Wilson completo entre ca. de 2.5 a 2.0 Ga na porção meridional do craton São Francisco, Quadrilátero Ferrífero, Brasil. A unidade basal (Grupo Caraça) materializa os estágios iniciais de rifteamento com evolução para margem passiva, representado pelas formações Moeda e Batatal. A fim de contribuir para a reconstrução da história de preenchimento tectono-sedimentar dos estágios iniciais da bacia Minas, foram conduzidos levantamentos faciológicos de alta resolução associado a análises isotópicas em zircões detríticos da Formação Moeda nos sinclinais Gandarela e Ouro Fino, centro leste do Quadrilátero Ferrífero. As análises isotópicas também abordaram o Grupo Nova Lima, como constituinte do arcabouço litoestrutural, e a Formação Batatal, como datum de topo para a Formação Moeda na região. O levantamento faciológico resultou na identificação e caracterização de nove litofácies para a Formação Moeda: três conglomeráticas (Cms, CcsI e CcsII) e seis areníticas (Amm, Amg, Ammg, Apmg, Atmg e Acd). Foram levantadas oito colunas estratigráficas que, a partir da correlação lateral, permitiram agrupar as litofácies descritas em seis associações de litofácies, três no sinclinal Gandarela (ALG1, ALG2, ALG3), e outras três no sinclinal Ouro Fino (ALOF1, ALOF2, ALOF3). As associações de litofácies ALG1, ALOF1 e ALOF2, são conglomerado dominantes típicas de sistema de leques aluvio/fluviais proximais, depositados em borda de falha. A associação de litofácies ALG2 é representada por arenitos finos a médios, depositados em sistema de lençóis subaquosos em área de planície de inundação aluvial. As associações de litofácies ALG3 e ALOF3, são predominantemente areníticas, interpretadas como depósitos em zonas médias a distais de leques fluviais. O estágio de margem passiva incipiente é registrado pela presença de rochas metapelíticas da Formação Batatal, que recobriram toda a sequência anterior. Os dados isotópicos apontam idades 207Pb/206Pb de 2777 ±14 Ma para o agrupamento de zircões detríticos mais jovens da Formação Moeda, e de 2782±10 Ma para os da Formação Batatal. Os espectros de distribuição de idades 207Pb/206Pb dessas unidades sugerem os complexos arqueanos Bação, Bonfim e Belo Horizonte como principais áreas fontes para ambas. Os resultados isotópicos U/Pb, associados aos dados de campo, indicam que o arcabouço litoestrutural da bacia Minas é parcialmente formado pelo Grupo Nova Lima. A idade 207Pb/206Pb do agrupamento de zircões detríticos mais jovens desta unidade encontrada foi de 2676 ± 14 Ma, sendo proposto os complexos Santa Bárbara, Bação, Bonfim, Belo Horizonte e granitos potássicos do evento Mamona I como suas principais áreas fonte na área de estudo.
SATURN - uma nova ferramenta de correção de dados U-Pb para LA-ICP-MS.
(2020) Silva, João Paulo Alves da; Lana, Cristiano de Carvalho; Lana, Cristiano de Carvalho; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Gonçalves, Guilherme de Oliveira
Na geocronologia, são tratados e reduzidos dados que permitem calcular razões isotópicas e incertezas de amostras analisadas em espectrômetros de massas. Dentre as técnicas existentes para aquisição de dados, este trabalho utilizou como enfoque LA-ICP-MS (Laser Ablation-Inductively Coupled-Mass Spectrometry) para o método geocronológico U-Th-Pb. A aquisição de dados, seja ela pelo sistema Multi-collector (MC), Setor Magnético (SF) ou Quadrupole (Q), necessita de tratamento e reduções. Os dados adquiridos passam por correções (ex.: interferências isobáricas e fracionamento induzido pelo laser) e reduções, as quais consistem no cálculo das razões isotópicas, e incertezas. As incertezas totais resultam da propagação das incertezas calculadas, quanto menos os dados necessitam serem reduzidos (corrigidos) menores serão as incertezas. Para este tratamento de dados, existem softwares disponíveis (ex.: Glitter, Iolite) que mesmo que possuam uma interface gráfica de fácil utilização e possibilitem a redução de dados on-line, não realizam correções de Pb comum ou o controle de dead-time dos contadores de íons. Como alternativa para estes softwares, existe a possibilidade de um tratamento de dados off-line utilizando de planilhas de Excel® e macros VBA. Neste último caso, é possível a aplicação das correções necessárias, porém o resultado final não é obtido de modo prático e dinâmico. Na busca por preencher essas lacunas, quanto ao tratamento de dados na geocronologia, o atual trabalho buscou o aperfeiçoamento de um software de redução de dados. Este software, desenvolvido no Departamento de Geologia da Universidade Federal de Ouro Preto, originalmente fez uso da linguagem computacional MatLAB®. A escolha por esta linguagem de programação se deve ao ambiente de fácil utilização para desenvolvimento dos algoritmos e interface gráfica, além de ferramentas nativas, funções inbuilt para processamento matemático-estatístico e ambiente dinâmico para depuração dos dados. Com o objetivo de aprimorar essa ferramenta, foram extraídos da literatura as equações para cálculo de concentrações, razões, idades, esquemas de correção de diversas interferências e propagação de incertezas, sempre considerando as devidas adaptações para dados originários tanto do Neptune ICP-MS-MC quanto do Element II ICP-MS. Com uma avaliação acerca dos métodos e equações aplicadas no processo, componentes de correções foram eliminados ou modificados, resultando na obtenção de melhores incertezas. Os dados analisados anteriormente, e previamente cedidos, em projetos realizados por pesquisadores do Departamento de Geologia da Universidade Federal de Ouro Preto, foram comparados quanto à sua redução no SATURN e por outros métodos utilizados atualmente pelo departamento. Através da comparação, com resultados preliminares, foram observadas menores incertezas aliadas a um processo mais eficiente e ágil.
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 da
O 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.
Comportamento estratigráfico e proveniência sedimentar do Grupo Macaúbas na terminação periclinal da Serra do Espinhaço Meridional em Minas Gerais.
(2020) Oliveira, Rosana Gonçalves; Queiroga, Gláucia Nascimento; Martins, Maximiliano de Souza; Martins, Maximiliano de Souza; Babinski, Marly; Lana, Cristiano de Carvalho
O Paleocontinente São Francisco-Congo (PSFC) experimentou uma série de eventos tafrogenéticos descontínuos, amplamente registrados no interior e nas margens do Cráton São Francisco através das sequências metassedimentares e metavulcano-sedimentares do Supergrupo Espinhaço e do Grupo Macaúbas. O Grupo Macaúbas se destaca por registrar, numa espessa sequência metavulcanosedimentar, os depósitos da bacia homônima precursora do Orógeno Araçuaí. No atual estado da arte a Bacia Macaúbas contempla um rifte toniano (livre de diamictitos), um rifte criogeniano (rico em diamictitos) e uma bacia de margem passiva com geração de crosta oceânica. A região compreendida entre os segmentos meridional e setentrional da serra do Espinhaço em Minas Gerais é entendida como uma das áreas chave para o entendimento da evolução tectonosedimentar do sistema de riftes que compõem o Grupo Macaúbas no estado. Entretanto, na região de interesse deste projeto, observa se uma total ausência de levantamentos sedimentares/estratigráficos sistemáticos em comunhão com a ausência de dados geocronológicos. Neste contexto, o presente trabalho investigou a natureza e o modo de ocorrência das unidades estratigráficas tonianas e criogenianas na terminação periclinal da serra do Espinhaço Meridional, e realizou um estudo de geocronologia destas unidades. Ao longo das campanhas de campo, foram levantados 8 perfis litoestratigráficos em escala original 1:100, a partir dos quais 12 litofácies foram descritas. As litofácies da Formação Matão Duas-Barras sugerem deposição em um ambiente de fluxo de detrito. Por sua vez, as litofácies da Formação Serra do Catuní mostram uma litofácies basal de fluxo de detritos que evoluiu para sedimentação em um ambiente de retrabalhamento marinho. Estas informações associadas aos dados estruturais, como a sedimentação das fácies basais confinadas entre lineamentos morfoestruturais de direção NNE e WNW sugerem uma deposição sob regime extensional. A partir das idades U-Pb obtidas foram geradas curvas de distribuição cumulativa, que foram plotadas sobre o Diagrama de Cawood (Cawood 2012). Outro método utilizado foi o Teste K-S. Os resultados mostraram que o espectro de idades das formações Matão-Duas Barras e Serra do Catuní diferem entre si pela maior contribuição de grãos em torno de 1.0Ga na segunda unidade. Dentre as amostras analisadas da Formação Matão-Duas Barras, deste trabalho bem como da literatura, observou-se que aquelas da porção mais a norte da Serra do Espinhaço Meridional e as do Espinhaço Central possuem maior contribuição de grãos Caliminianos e menor contribuição de grãos entre 1.1- 1.3Ga, quando comparadas as amostras coletadas na porção mais ao sul do Espinhaço Meridional. Os resultados do Teste K-S mostram que nem todas as amostras da Formação Matão-Duas Barras tem um padrão de distribuição similar, o que pode ser resultado da evolução da bacia, que teria começado com sub bacias isoladas dominadas por fluxo lateral até evoluir para uma bacia com uma drenagem axial proeminente. No que diz respeito a Formação Serra do Catuní, todas as amostras testadas apresentam padrão similar de distribuição. O Diagrama de Cawood mostra que ambas as formações Matão-Duas Barras e Serra do Catuní foram depositadas em ambientes extensionais, corroborando com as interpretações acima, bem como o postulado na literatura.
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 Pereira
A 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.
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 Afraneo
O 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.
Análise estratigráfica e geocronológica da formação Três Marias na Serra do Gorutuba, norte de Minas Gerais : registro de superposição de bacia de antepaís na porção oriental do cráton São Francisco.
(2019) Rossi, Ariadne Verônica Andrade; Danderfer Filho, André; Costa, Alice Fernanda de Oliveira; Uhlein, Gabriel Jubé; Danderfer Filho, André
A Formação Três Marias corresponde à unidade de topo do Grupo Bambuí, o qual recobre a porção interna do cráton São Francisco. Estudos consolidados na região cratônica ocidental apontam que esta formação é representativa de uma bacia de antepaís (foreland basin) associada à evolução da Faixa Brasília. A Formação Três Marias também registra o preenchimento de um foreland basin de idade brasiliana na porção oriental do cráton. Este trabalho apresenta os resultados de dados de campo, análise estratigráfica e análises isotópicas U-Pb e ƐHf realizados nesta unidade ao longo da serra do Gorutuba, norte de Minas Gerais. A região se encontra no leste do cráton São Francisco, próximo ao limite com a Faixa Araçuaí. Na área de estudo, a Formação Três Marias constitui depósitos de molassa, compostos essencialmente por conglomerados carbonáticos e arenitos arcoseanos que ocorrem em discordância erosiva com a Formação Serra da Saudade. Os perfis estratigráficos levantados exibem cinco associações de fácies e a sucessão sedimentar aponta que os sedimentos arenosos entraram via um sistema flúvio-deltáico a nordeste da bacia, onde foram retrabalhados em uma plataforma siliciclástica sob influência de ondas, correntes de maré e tempestade. As paleocorrentes apontam uma linha de costa NW-SE, localmente com fluxos de correntes para nordeste e noroeste. Dados geocronológicos obtidos por meio de análises U-Pb (via LA-ICPMS) em grãos de zircões detríticos indicam que a idade máxima de deposição desta unidade é de 556±5 Ma, e que a base da sequência registra a exumação de rochasfontes mais jovens que aquelas do topo. Os zircões da base possuem assinatura ƐHf negativa, assinalando uma área fonte gerada sob condições crustais, enquanto o topo apresenta maior contribuição de grãos com ƐHf positivo, refletindo a erosão e deposição de rochas com características mais mantélicas. Os resultados sugerem que a principal área fonte dos sedimentos corresponde às rochas produzidas nos estágios pré-orogênico, pré- e sin-colisionais da Faixa Araçuaí (ca. 630 – 560 Ma). Os zircões analisados na serra do Gorutuba mostram um espectro de distribuição de idades U-Pb característico de foreland basin e revelam idades mais jovens que aquelas encontrados na borda oeste da bacia. Deste modo, o foreland basin gerado em resposta ao desenvolvimento da Faixa Araçuaí seria mais jovem que aquele registrado na porção ocidental do cráton, relativo à Faixa Brasília. O preenchimento final da bacia Bambuí seria controlado, portanto, pelo desenvolvimento destes dois cinturões de dobramentos ao longo das margens do paleocontinente São Francisco durante a aglutinação de Gondwana Ocidental.

EM - Escola de Minas

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