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Title: Geologia e petrogênese de corpos máficos-ultramáficos da faixa Brasília Sul, borda sul do Cráton São Francisco - MG.
Authors: Pinheiro, Marco Aurélio Piacentini
metadata.dc.contributor.advisor: Suita, Marcos Tadeu de Freitas
Keywords: Rochas ígneas - máficas
Rochas ígneas - ultramáficas
Petrogênese
Andrelândia
Depósitos minerais
Issue Date: 2013
Citation: PINHEIRO, M. A. P. Geologia e petrogênese de corpos máficos-ultramáficos da faixa Brasília Sul, borda sul do Cráton São Francisco - MG. 2013. 253 f. Tese (Doutorado em Evolução Crustal e Recursos Naturais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2013.
Abstract: No sul de Minas Gerais, porção meridional do orógeno Tocantins, ocorrem variedades de (meta)mafitos-ultramafitos em meio a metassedimentos neoproterozóicos, plataformais a oceânicos. Este trabalho aborda as associações do Complexo Petúnia, sul do Complexo Campos Gerais, e da região de Andrelândia. As do Complexo Petúnia são variedades metamórficas de dunito, olivina (ol) ortopiroxenito pegmatóide, cromitito, hornblendito, gabros, e basaltos (granada anfibolitos). Os ol ortopiroxenitos constituem-se de ortopiroxênio (En87-93) pegmatóide que envolve cúmulus de Crespinélio e ol (Fo84-91), bandados cripticamente, e compõem variedades de xistos e felses de antofilita, clorita (cht), carbonato (car), talco e magnetita (mag). O cromitito é laminado, com cromita fina, ortocumulática (assinatura estratiforme) e cht pseudomórfica intercúmulus. Os metagabros formam tipos coronítico e cataclasado. O primeiro exibe trama sub-ofítica com augita, labradoritabytownita(by) e ilmenita (il), com ol reliquiar compondo reações incompletas com plagioclásio (pl) e il, com coronas múltiplas de serpentina (opx) e anfibólio monoclínico (cam), Fe-tschermakita (tsch) e gedrita. O metagabro cataclasado (diopsídio, albita-oligoclásio e Mg-hornblenda-actinolita) apresenta textura de substituição, granonematoblástica e pseudotaquilito. Os granada anfibolitos (pargasitahornblenda, oligoclásio-andesina, titanita e granada almandínica), nematoblásticos a miloníticos, tem assinaturas variando de basaltos MORB´s aos de arco vulcânico, sugestivos de magmas transicionais, manto fértil e zonas de supra-subducção. Análises termobarométricas (calibrações de Al em anfibólio) forneceram valores de 7,5-9,0 Kbares, e pares de hornblenda (hbl)-pl forneceram valores entre 635- 675°C e 7,5-8,9 Kbares. Dados de concórdia U-Pb (zircão, SHRIMP) do metagabro forneceram idade de cristalização em 2.963±6 Ma. Os baixos valores de EGP nos (meta)ultramafitos e altos no metagabro coronítico (~15ppb de Pt+Pd), e cromititos (ca. 1ppm) aventam a possibilidade de um magma rico em EGP, provavelmente concentrados em horizontes específicos (reefs) com a possivel influência de processos concentradores/dispersores metamórfico/hidrotermais. Na região de Andrelândia, corpos anfibolíticos, em meio às unidades metassedimentares das nappes Andrelândia, Liberdade, Pouso Alto e Lima Duarte, compõe-se de basaltos MORB´s aos de arcos de ilhas. Isto sugere ambientes oceânicos cronocorrelatos associados a zonas de supra-subducção. Idades concórdia U-Pb (zircão, SHRIMP) forneceram valores de cristalização riacianas, ca. 2,15 Ga, com intercepto inferior em torno de 600 Ma. Foram determinadas condições termobarométricas desarmônicas entre as variedades, com valores entre 5,5-8,3Kbares e 550-930°C para anfibolitos em meio a metassedimentos da Nappe Liberdade, 7,5-8,1 Kbares e 700°C, da Andrelândia e, 8,3-8,9 Kbares e 780-810°C, e da Lima Duarte. Um litotipo ultramelanocrático, cálcico, de composição ultrabásica, ocorre associado a metaultramafitos na base da klippe Carvalhos. Apresenta textura granoblástica (gnáissica) com granada (grd), clinopiroxênio (cpx), hbl e epidoto (ep), com simplectitas retrógradas de cpx (dipsídio)/hbl e pl ao redor de grd, com espinélio (spl), il, magnetita e car, e, provavelmente constitua uma variedade metarrodingítica. O cpx granoblástico apresenta composição acima do campo do dipsídio e alto conteúdo de Alvi, e diopsídica em grãos simplectíticos ao redor de grd (Alm28- 33Gro35-42Py24-31). O cam é tsch em grano/poiquiloblastos e hbl-tsch em grãos lamelares (simplectíticos). O ep apresenta conteúdo de Al2O3 expressivo (~28,00%), com o pl em campo de anortita pura e caráter secundário (retrógrado). O spl, essencialmente secundário, tem composição sensu stricto e Mg/Fe+2= 1. A paragênese grd+ cpx± hbl± ep, com pl secundário, simplectítico com Ca-cpx, é sugestiva de rochas submetidas a fácies eclogito. Foram estimadas condições acima de 20Kbares a partir da formação de grd em rochas metaultramáficas, com condições entre 1.350- 1.500°C, determinadas experimentalmente para a transição spl-grd, em estado subsolidus, em sistema CMAS. Pares de grd-cpx, grd-hbl fornecem valores entre 970-1.000°C e 560-760°C, respectivamente. Calibrações clássicas de Al em anfibólio forneceram condições entre 10,5-11,5 Kbares para variedades granoblásticas, e de 8,1-8,4 Kbares para lamelares. Diferenças químicas entre as metaultramáficas (e o metarrodingito) da base da klippe Carvalhos, e os anfibolitos associados, indicam que essas associações não são derivadas de uma fonte magmática comum, com os metaultramafitos e o metarrodingito, possivelmente correlacionados aos metabasaltos retroeclogíticos de idades criogenianas ou ectasianas/calimianas da região, e relacionados a peridotitos orogênicos de alta a ultraalta pressão (HP/UHP), e a seções crustais de ofiolitos meso- a neoproterozóicos desmembrados e extirpados durante a exumação do prisma acrescionário da Nappe Pouso Alto. Os anfibolitos, por sua vez, são relacionados à infraestrutura riaciana (Complexo Mantiqueira), da orogenia neoproterozóica.
metadata.dc.description.abstracten: In the south-west segment of the Neoproterozoic Brasília Belt (Minas Gerais State), distinct oceanic mafic-ultramafic rocks tectonicaly associated mainly with plataformal metassedimentary deposits. The present study is focused on these associations ascribed to the Campos Gerais, Petúnia and Andrelândia complexes. We use SHRIMP U-Pb zircon ages to constrain the crystallization ages of these ocean floor remnants which were, so far, interpreted as ophiolitc mélanges of Neoproterozoic age. The new geochronological data significantly changed previous interpretations on the age of these association. Whereas the Petúnia Gabbro provided a cristalization age of 2963±6 Ma, four amphibolite/metabasaltic rocks furnished Rhyacian crystallization ages near ca. 2150 Ma and metamorphic overprinting ages at ca. 600 Ma. As far as the petrologic and geotectonic signatures are referred these Archean and Rhyacian rocks were also very distinct. Within the Mesoarchean Petúnia Complex, we characterized several metamorphic varieties of dunites, pegmatoids olivineorthopyroxenites, cromitites, hornblendites, gabbros, as well as garnet-amphibolites (metabasalts). The olivine-orthopyroxenites (En87-93) are characterized by pegmatoid poiquiloblastic textures involving banded cumulatic Cr-spinel and olivine (Fo84-91), together with antophyllite, chlorite, carbonate, talc and magnetite schists and felses. The chromitite is laminated by alternance of fine grained orthocumulatic chromite (stratiform signature) and intercumulus pseudomorphic chlorite. The metaggabros include coronitic and catacalstic varieties. The former, presents sub-ophitic fabric with augite, labradorite-bytowinite and ilmenite (il), with reliquiar olivine (ol) resulting from incomplete reaction with plagioclase (pl) and which form multiply coronas of serpentine, opx and monoclinic amphibole (cam), Fe-tschermakite and gedrite. The cataclastic metagabbro (diopside, albite-oligoclase and MG -hornblende-actinolite) presents substitution and granoblastic textures as well as pseudotachylite. The Gt-amphiblites (pargasite-hornblende, oligoclase andesine, titanite and almandine garnet) present nematoblasitic and mylonitic textures, with E-MORB to arc-related transitional chemical signatures characteristics of fertile mantle from supra-subduction orogenic zones. Additionally, the strong negative Ce anomalies indicate interaction with the circulating oceanic floor sea water. The thermobarometric analyses (Al calibration in amphibole) furnished 7,5-9,0 Kbars values whereas the hornblende (hbl)-pl provided values between 635-675°C e 7,5-8,9 Kbar. The low EGP contents obtained from the meta-ultramafic rocks, contrasting with the high values from the coronitic metagabbro (~15ppb de Pt+Pd) and the chromitites (ca. 1ppm), suggest an original concentration of the EGP in specific horizons (reefs). Outside the plutonic Petúnia Complex, in the Andrelândia town region, several amphibolitic bodies, tectonically interleaved within paragneissic successions from Andrelândia, Liberdade, Lima Duarte and Pouso Alto nappes, corresponding to ocean floor (N-MORB) and island-arc (E-MORB) type metabasaltic remnants, suggesting distinct oceanic settings associated to supra-subduction zones. The operating P and T conditions on the metamorphic paragenesis of the amphibolites interleaved with the paragneisses, showed distinct thermobarometric condition operating within the distinct nappes: 5,5-8,3Kbar and 550-930°C (Liberdade Nappe); 7,5-8,1 Kbar e 700°C (Andelândia Nappe) and 8,3-8,9 Kbar e 780-810°C (Lima Duarte Nappe). In the basal section of the Carvalho klippe (Poso Alto Nappe) was recognized an ultramelonocratic, ultrabasic, granoblastic rock, with a Ca-rich exotic paragenesis composed by garnet (grt), clinopyroxene (cpx), hornblende (hbl), epidote (ep) with retrograde symplectites of cpx-hbl and pl surrounding grt and with spinel (sp), il, mgt and carbonate interpreted as a metarodingite variety. Under the microprobe analyses the granoblastitic cpx shows composition above the diopside field and high Alvi, whereas the vermiform symplectites surrounding the grt (Alm28-33Gro35-42Py24-31) present diopsidic composition. The cam is tschermakitic in composition with granoblastic and poiquiloblastic textures and the tschermakitic hornblende occurs as lamellar symplectites. The epidote has high Al2O3 contents (~28.00%). The plagioclase plots in the anorthite field and has a secondary character (retrograde symplectite). The spl, sensu stricto is chemically heterogeneous with Mg/Fe+2= 1,75, typically secondary (retrograde). The paragenesis grt+ cpx± hbl± ep, with secondaqry pl symplectite symplectitic, with Ca-cpx, indicative of recrystallization under eclogitic facies conditions. The crystallization of grt in metaultramafic rocks indicates conditions of P above 20 kbars and T between 1.350-1.500°C according to experimental determinations for the sub solidus spl-grd transition in the CMAS system. Grd-cpx and grd-hbl furnishes T values from 970-1.000°C to 560-760°C, respectively. Classic calibrations of Al in amphibole indicates P conditions of 10,5-11,5 Kbars for granoblastic varieties and of 8,1-8,4 Kbars for lamellar varieties. Chemical differences between the metaultramafites (and the metarodingite) from the basal section of the Carvalhos Klippe and the associated amphibolites indicate that these associations are not derived from a common magmatic source, as the former (metaultramafites and the metarodingite) possibly are related to the Ectasian/Calymmian retroeclogitic metabasalts. They are also related to (HP/UHP) orogenic peridotites and to crustal sections of Meso to Neoproterozoic ophiolites dismembered and uprooted during the exhumation of the accretionary prim from the Pouso Alto Nappe. The amphibolites, in turn, are related to the Riacyan infrastructure (Mantiqueira Complex) of the Neoproterozoic orogeny.
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/123456789/3711
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