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Title: Aspectos de campo, petrográficos, química mineral, litogeoquímica, geocronologia U-Pb e geoquímica isotópica Sm-Nd de tonalitos paleoproterozóicos da porção setentrional da Suíte Alto Maranhão, Minas Gerais.
Authors: Martins, Lúcio Anderson
metadata.dc.contributor.advisor: Seixas, Luís Antônio Rosa
Keywords: Geologia
Petrogênese
Suíte Alto Maranhão - Minas Gerais
Quadrilátero Ferrífero - Minas Gerais
Issue Date: 2008
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: MARTINS, L. A. Aspectos de campo, petrográficos, química mineral, litogeoquímica, geocronologia U-Pb e geoquímica isotópica Sm-Nd de tonalitos paleoproterozóicos da porção setentrional da Suíte Alto Maranhão, Minas Gerais. 2008. 125 f. Dissertação (Mestrado em Evolução Crustal e Recursos Naturais) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2008.
Abstract: Variados processos petrogenéticos são propostos neste trabalho para explicar a gênese e evolução magmática de rochas tonalíticas da porção setentrional da Suíte Alto Maranhão, cinturão de granitóides paleoproterozóicos (2,3 – 2,1 Ga) de arco magmático acrescidos ao núcleo arqueano da porção meridional do Cráton São Francisco. Estudos realizados em tonalitos de uma ampla região ao sul do Quadrilátero Ferrífero permitem separar os seguintes grupos petrológicos: (i) biotita-hornblenda quartzo-dioritos a tonalitos de baixa sílica, com os minerais acessórios zircão, apatita, ilmenita, titanita e allanita; (ii) biotita (± hornblenda) tonalitos de média sílica com os mesmos minerais acessórios que os anteriores; (iii) biotita tonalitos de alta sílica, com maior proporção de K-feldspato, muscovita e acessórios zircão, apatita, titanita e allanita; e (iv) biotita (± hornblenda) tonalitos de média sílica com granada, magnetita, zircão, apatita e allanita. Os quartzo-dioritos e tonalitos de baixa sílica apresentam abundantes estruturas de magma mingling com enclaves magmáticos dioríticos co-genéticos e representam magmas primitivos derivadas do manto metassomatizado associado a zonas de subducção. Possuem Cr (>100 ppm) e Ni (>50 ppm), idade de cristalização U-Pb em 2128 ±9 Ma, idade modelo TDM≤2,43 Ga, parâmetro εNd(2128Ma) entre -1,07 e -0,15, e evidências geoquímicas de diferenciação magmática controlada pela cristalização fracionada de hornblenda e minerais acessórios. Os tonalitos de média sílica do grupo (ii) mostram feições de campo transicionais para fácies com estruturas de magma mingling . A distribuição dos elementos maiores e traço em diagramas binários de variação, o padrão de elementos terras raras, o perfil em diagramas multielementares normalizados ao manto primitivo, e os parâmetros isotópicos Sm/Nd de amostras desse grupo sugerem origem derivada do magma parental do grupo de baixa sílica, com variável contaminação por crosta mais antiga. Os biotita tonalitos de alta sílica contém intensa atividade filoneana de diques pegmatíticos e aplíticos. Possuem geoquímica de elementos maiores e traço similar à de suítes TTG alto alumínio, idade modelo Sm/Nd TDM de 2,30 Ga e εNd(2128Ma) positivo (+0,8), o que permite associar esse magmatismo aos demais tonalitos de baixa e média sílica dos grupos (i) e (ii). Contudo, nesse caso o processo petrogenético proposto é a fusão parcial de um protólito máfico paleoproterozóico com pouco tempo de residência crustal, e deixando como resíduo granada ± hornblenda. Os tonalitos de média sílica com granada e magnetita do grupo (iv) são mais velhos que os demais, com idade U-Pb (zircão) (ID-TIMS) de 2337,2 ± 6,1 Ma, idade modelo TDM(2337) de 2,43 Ga e εNd (2337) = +1,3. Comparativamente, os dados geoquímicos também mostram algumas diferenças importantes, notadamente valores mais baixos de K2O, Ba e Sr, e ligeiramente mais elevados em Ta e Nb, de modo que esses granitóides contém anomalia menos pronunciada de Nb-Ta em diagramas normalizados ao manto primitivo. Sugere-se que representam a composição de líquidos derivados da fusão parcial de uma fonte máfica paleoproterozóica logo após sua extração do manto, e com pouca ou nenhuma retenção de fase mineral contendo Ta-Nb no resíduo.
metadata.dc.description.abstracten: Different petrogenetic processes are proposed in this work to explain the genesis and magmatic evolution of tonalitic rocks from the northern portion of the Alto Maranhão Suíte, a belt of arc-related paleoproterozoic (2.3 to 2.1 Ga) granitoids accreted to the archean nuclei of southern São Francisco Craton. Research made on tonalites from a wide area situated on the southern Quadrilátero Ferrífero region, Minas Gerais, leads to recognize the following petrologic associations: (i) low silica biotite- hornblende tonalites to quartz-diorites with the accessory minerals zircon, apatite, ilmenite, titanite and allanite; (ii) medium silica biotite (± hornblende) tonalites, with the same accessory minerals of the formers; (iii) high silica biotite-tonalites, with higher k-feldspar contents, muscovite and accessory zircon, apatite, titanite and allanite; and (iv) medium silica biotite (± hornblende) tonalites, with garnet, magnetite, zircon, apatite and allanite. The quartz-diorites and low silica tonalites shows abundant magma mingling structures with co-genetic dioritic mafic magmatic enclaves and represent primitive magmas derived from a subduction zone metassomatized mantle source. They have Cr (>100 ppm), Ni (>50 ppm), U-Pb (zircon) (ID-TIMS) crystallization age of 2128 ± 9 Ma, Sm/Nd TDM model ages ≤2.43 Ga), εNd (2128Ma) values between -1.07 to -0.15 and geochemical evidence of magmatic differentiation processes controlled by crystal fractionation of hornblende and accessory minerals. The group (ii) medium silica tonalites presents transitions to facies with magma mingling structures. The major and trace elements variation binary plots, the rare earth patterns, the primitive-mantle normalized diagrams, and the isotopic Sm/Nd parameters of these tonalites suggest their derivation from parental low silica tonalitic magmas, with variable contamination by older crust. The high silica biotite tonalites contains dense pegmatitic and aplitic diking. They have major and trace element geochemistry similar to the high aluminium TTG suites, a Sm/Nd TDM model age of 2.30 Ga and positive εNd(2128Ma) value (+0.8), and then they are associated to the low and medium silica tonalites of groups (i) and (ii). However, in this case the proposed petrogenetic model is the partial melting of a paleoproterozoic mafic source with low crustal residence time, and left behind garnet ± hornblende residues. The group (iv) garnet-magnetite tonalites are older than the others, with U-Pb (zircon) (ID- TIMS) crystallization age of 2337 ± 6.1 Ma, Sm/Nd TDM model ages ≤2.43 Ga and εNd (2337Ma) value of +1.3. Comparatively, the geochemical data also shows some important differences, notably lower K2O, Ba and Sr and slightly higher Ta and Nb contents, and so these tonalites contains less prononced Nb-Ta anomalies on mantle normalized diagrams. It is suggested they represent partial melts of a paleoproterozoic mafic source soon after their extration from the mantle, and with no or little retention of Nb-Ta phases on the residues.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3253
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