Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/15186
Title: Arco magmático Rio Doce : estudos litoquímicos, petrológicos, isotópicos e cronológicos no limite dos Orógenos Araçuaí e Ribeira.
Authors: Soares, Caroline Cibele Vieira
metadata.dc.contributor.advisor: Queiroga, Gláucia Nascimento
Soares, Antônio Carlos Pedrosa
Keywords: Petrologia
Geocronologia
Radioisótopos em geologia
Issue Date: 2021
metadata.dc.contributor.referee: Queiroga, Gláucia Nascimento
Alkmim, Fernando Flecha de
Nalini Júnior, Hermínio Arias
Heilbron, Monica da Costa Pereira Lavalle
Novo, Tiago Amâncio
Citation: SOARES, Caroline Cibele Vieira. Arco magmático Rio Doce: estudos litoquímicos, petrológicos, isotópicos e cronológicos no limite dos Orógenos Araçuaí e Ribeira. 2021. 146 f. Tese (Doutorado em Evolução Crustal e Recursos Naturais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2021.
Abstract: 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.
metadata.dc.description.abstracten: The Rio Doce magmatic arc comprises the G1 supersuite, an assemblage of pre-collisional I-type rocks, calcalkaline, magnesian, composed mainly by tonalitic to granodioritic composition rocks, often containing dioritic to mafic enclaves. This arc was built by intense magmatic activity between c. 630 and 580 Ma on a continental margin, connecting the Araçuaí and Ribeira orogens in southeastern Brazil. The studies in the Araçuaí - Ribeira boundary sector consisted of field work, petrographic, lithochemical, isotopic (Sm - Nd and Sr), zircon characterization (U-Pb and Lu-Hf isotopes, and ETR analysis) and equilibrium phase modelling (P-T) of the G1 supersuite and sillimanite-garnet paragneiss enclave. Results were compared with those compiled from the same sector, from the central and north parts of the Araçuaí orogen and from the northern sector of the Ribeira orogen. Studied samples include metamorphized granitic rocks, identified by their igneous names in QAP diagram, syenogranite, monzogranite, granodiorite, tonalite, quartz diorite and orthopyroxene-bearing tonalite to quartz diorite. The numerous mafic to dioritic enclaves indicate magma mixing processes, magmatic orthopyroxene as well as the high garnet CaO content (9.34 - 10.36 wt%) suggest crystallization of magma in the deep crust. The εNd (t) values range from - 2.9 to - 13.6, intermediate to high ratios of 86Sr / 87Sr from 0.7067 to 0.7165 and ages of TDM Nd model from 1.19 Ga to 2.13 Ga. εHf (t) and TDM Hf model age results show a wide range between -30.69 to 1.06 and 1.44 to 2.86 Ga. Isotopic results indicate partial melting of mantle wedge in subduction zone and deep earth's crust with assimilation of older crustal material (the Juiz de Fora and Pocrane complexes, and paragneisses). Geochronological data provide a generation of prolonged magmatic rock, divided into five stages (S1 to S5), considering the averages of concordance ages: c. 638 Ma (S1), c. 622 Ma (S2), c. 606 Ma (S3), c. 590 Ma (S4) and c. 577 Ma (S5). Geothermobarometric determinations in enclave of anatetic paragneiss (CS19GRT) resulted in P- T high-grade metamorphic conditions of 765 °C - 775° C and of 7.6 kbar - 9.2 kbar. Considering that the (meta) granodiorite, which includes the paragneiss enclave, has a minimum of c. 630 Ma (S1 and S2) in zircon grains with corroded edges. Metamorphism and anatexis must have occurred after that age, at c. 610 Ma, which is the maximum age in zircon grains without resorbed edge. The conditions established for igneous assemblage of the clinopyroxene-bearing tonalite (sample CS14CPX) are c. 590 °C - 630 °C and 7.1 - 8.05 kbar. According to its age of crystallization, these conditions were reached at c. 608 Ma (S3). When comparing the evolution of the magmatic arc recorded in the sectors (i) Araçuaí-Ribeira boundary (Araçuaí orogen) and northern Ribeira sectors with (ii) central and northern Araçuaí sectors, broad spectrum of Hf and Nd isotopic data from sectors (I) point to incorporation of an evolved Rhyacian - Orosirian basement and a younger mantle involvement, while results of sectors (ii) suggest reworking of an evolved crustal component with minor mixture of crustal reservoirs. In turn, compiled U-Pb isotopic data in zircon demonstrate that the Rio Doce magmatic arc was more active in the Ediacaran period between 574 and 625 Ma with older Cryogenian-Tonian ages (two intervals, 641 Ma to 651 Ma and 716 Ma to 760 Ma), registered in sectors (i). In sectors (ii), ages are younger and restricted (peak from 576 Ma to 583 Ma) compared to sectors i (peak from 583 Ma to 597 Ma). The Ediacaran age peaks define periods in which magmatism must have been more active, but do not indicate magmatic quiescence, since intervals are separated by gaps equivalent to age errors. The end of construction of the arc at c. 574 Ma can be proposed for all sectors, however, the older ages reveal tectonic peculiarities. All results corroborate the model in which the Araçuaí- Ribeira orogenic system begins with the subduction of oceanic plate in the south, where it is wider, and the Rio Doce magmatic arc presents a greater mixture of crustal components and mantle wedge incorporation.
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/jspui/handle/123456789/15186
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 14/06/2021 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
Appears in Collections:PPGECRN - Doutorado (Teses)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
TESE_ArcoMagmáticoRio.pdf12,04 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons