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Title: 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.
Authors: Bersan, Samuel Moreira
metadata.dc.contributor.advisor: Danderfer Filho, André
Keywords: Geoquímica
Geocronologia
Geotectônica
Paleocontinente São Francisco
Issue Date: 2019
metadata.dc.contributor.referee: Danderfer Filho, André
Medeiros Júnior, Edgar Batista de
Gonçalves, Cristiane Paula de Castro
Soares, Antônio Carlos Pedrosa
Silva, Luiz Carlos da
Citation: BERSAN, Samuel Moreira. 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. 270 f. 2019. Tese (Doutorado em Evolução Crustal e Recursos Naturais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019.
Abstract: 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.
metadata.dc.description.abstracten: The São Francisco paleocontinent, located in the central eastern portion of Brazil, is formed by several Archean nuclei and Paleoproterozoic magmatic arc related terrain, amalgamated together during the global orogenic process that occurred within the Siderian and the Orosirian periods. Although well investigated in the southern and northern sectors, its central domain and the link between the northern and southerns sectors of the São Francisco paleocontinent needs further investigation to better support its crustal evolution. In the present thesis, studies were conducted in the basement of the Araçuaí orogen, exposed in the Itacambira-Monte Azul block (BIMA) and in the southernmost segment of the Gavião block, northern of Minas Gerais state, from new petrographic, lithochemical, geochronological (U-Pb in zircon and titanite) and isotopic (Lu-Hf in zircon) investigations in Archean (Pedra do Urubú, Rio Gorutuba and Barrocão) and Paleoproterozoic (Barrinha-Mamonas, Estreito, Paciência, Morro do Quilombo, Serra Branca, Mulungú, Confisco and Montezuma/Córrego Tinguí Complex) plutons. The Archean granitoid plutons show chemical and petrographic signatures similar to Archean biotite-granites generated by reworking of ancient continental crust. Geochronological results, together with literature data, indicate that these granites were generated by two distinct events of crustal reworking, one at the Mesoarchean, and the other during the Neoproterozoic. Furthermore, zircon inheritances, ranging from Paleoarchean to Neoarchean in age (between 3.36 Ga and 2.51 Ga) are abundant within the late- to post-collisional Paleoproterozoic granitoids that occur within the BIMA. These zircons have negative Hf signature and suggests a long lived Archean evolution from this segment of the São Francisco paleocontinent, in which the process of crustal reworking are dominant, with sporadic crustal growth events at ca. 3.05 Ga. The several Paleoproterozoic plutons outcrop with a N-S orientation within the north central region of the BIMA and within the southern Gavião block, in the Córrego Tinguí Complex area. The lithochemical signature of these rocks, which varies from appinites, syenites, monzonites to granites, show that these plutons are dominantly potassic to ultrapotassic, with an alkaline to alkali-calcic affinity, with enrichment in LILEs and light rare earth elements, depletion in Nb, Ta and Ti, and moderate to high Mg#. These potassic/ultrapotassic magmatism are compatible with a late- to post-collisional tectonic environment in which the process of slab-break off was followed by the orogenic collapse and rising of a mantle plume. Their sources would be associated with a magma generated by the partial melting of a mantle source previously metasomatized by subduction, with subsequent hybridization of magmas generated by the partial melting of ancient continental crust (igneous and/or sedimentary protoliths). The zircon and titanite U-Pb dating show that this magmatic event was a lasting event, with crystallization ages between 2.06 Ga and 1.98 Ga, compatible with the late post-collisional stage recorded for the São Francisco paleocontinent along the Rhyacian-Orosirian transition. Despite the geochemical and geochronological similarities, a contrasting isotopic signature recorded in crystallized and inherited zircons from these rocks is compatible with the existence of two distinct crustal terrains: one of predominantly Archean nature, possibly representing the reworked western edge of the São Francisco paleocontinent; and a predominantly juvenile terrain, exotic in relation to the Paleo- to Neoarchean crust from this paleocontinent's core, probably related to an island arc environment, later added to its margin. Thus, the results presented in this thesis show that the Paleoproterozoic evolution of the studied segment, recorded in late post-collisional granitoids, is more complex than previously proposed, showing in some respects similarities with the evoluton recorded in the Mineiro belt, southern portion of the São Francisco paleocontinent.
Description: Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/13092
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