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metadata.dc.type: Dissertação
Issue Date: 6-Aug-2015
metadata.dc.creator: SILVA, Fernando Fernandes da
metadata.dc.contributor.advisor1: OLIVEIRA, Davis Carvalho de
Title: Magmatismo bimodal da área de Tucumã, Província Carajás: geocronologia U-Pb, classificação e processos
metadata.dc.description.sponsorship: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Citation: SILVA, Fernando Fernandes da. Magmatismo bimodal da área de Tucumã, Província Carajás: geocronologia U-Pb, classificação e processos. Orientador: Davis Carvalho de Oliveira. 2015. 61 f. Dissertação (Mestrado em Geologia e Geoquímica) – Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2015. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/10683. Acesso em:.
metadata.dc.description.resumo: No contexto geológico da Província Carajás, diques constituem um mecanismo importante para o transporte de magma e representam o início de um rifteamento, ou, no mínimo, manifestações de extensão crustal que permitiram colocar através da crosta quantidades expressivas de magma granítico. Na área do município de Tucumã, sudeste do Estado Pará, são identificadas através de imagens de sensores remotos, diversas estruturas retilíneas que podem atingir até 60 km de extensão. O mapeamento geológico realizado nesta área revelou que tais estruturas correspondem às diversas ocorrências de um conjunto de rochas hipoabissais (diques), que seccionam o embasamento arqueano de orientação coincidente com a estruturação regional NW-SE pré-existente. Foi possível a partir de dados petrográficos e geoquímicos, individualizar tais rochas em três grupos: (i) tipos félsicos (SiO2 entre 69,1% e 78,5%), que são classificados neste trabalho como riolitos pórfiros e são amplamente predominantes (70% dos corpos identificados), sendo estes marcados pela presença de fenocristais de quartzo, k-feldspato e plagioclásio imersos em uma matriz felsítica e afírica, e por vezes, pela ocorrência de textura rapakivi; (ii) tipos intermediários (SiO2 entre 56,7% e 66,6%), que possuem ocorrência restrita, representando cerca de 10% dos corpos estudados, e são classificados como dacitos e andesitos; e (iii) tipos máficos (SiO2 entre 49,1% e 53,7%) são igualmente restritos e são formados por basaltos e basalto andesitos, contendo plagioclásio, clino- e ortopiroxênios e mais restritamente olivina, onde geralmente configuram uma textura ofítica. As relações de campo evidenciam através de intensidades variáveis de enclaves máficos presentes nos riolitos, diversos níveis de interação entre os magmas félsico e máfico. Neste sentido, a coexistência destes magmas é dada pelas frequentes relações de magma mingling, onde fenocristais de quartzo e feldspatos são frequentemente encontrados no interior destes enclaves. Tais processos resultariam em rochas de composição híbrida e que estariam representadas neste trabalho por aquelas classificadas como dacito (mistura heterogênea) e, em um estágio mais avançado de contaminação/assimilação, o produto seria composições mais primitivas que a anterior, e corresponderia aos andesitos descritos na área (mistura homogênea ou magma mixing). É comum nestas variedades, frequentes texturas decorrentes de mistura de magma (desequilíbrio), como aquelas provenientes da corrosão de fenocristais de quartzo (embaiamento). A datação pelo método U-Pb em zircão em SHRIMP para os diques félsicos forneceu a idade de 1888±3.3Ma que é interpretada como idade de cristalização dos mesmos, e por extensão, também considerada como a de formação daqueles de caráter máfico a intermediário. Os diques félsicos são peraluminosos a levemente metaluminosos, devido principal-mente ao viii fracionamento de K-Feldspato e plagioclásio com uma contribuição menor de anfibólio. Apresentam afinidades geoquímicas com os magmas formadores dos granitos do tipo A2, ferrosos e reduzidos. Já os tipos máficos pertencem à série toleítica e apresentam um acentuado fracionamento de piroxênio e plagioclásio. É possível notar um decréscimo nos teores de CaO, FeOt, MgO, TiO2, Sr, Cr e P nas rochas máficas em direção aquelas de composição riolítica, que são mais enriquecidas em sílica, ao passo que K2O/Na2O, Al2O3 e Na2O, Rb, Ba e Y aumentam neste mesmo sentido. Nos riolitos, os padrões de ETR são caracterizados pelo enriquecimento de ETRL em relação aos ERTP (altas razões La/Yb), e pela significativa anomalia negativa de Eu. O mesmo comportamento é observado nas rochas intermediárias (andesitos e dacitos), todavia, de uma maneira mais discreta. Já as rochas máficas apresentam padrões de ETR mais horizontalizados (baixa razão La/Yb) com pouca ou nenhuma anomalia de Eu. As diferenças significativas observadas nestas rochas, principalmente no que se refere aos seus padrões de ETR e ao comportamento de Rb, Ba e Sr, sugerem que as mesmas não estejam ligadas por um único processo evolutivo. Dados obtidos a partir da modelagem geoquímica e de vetores de cristalização sugerem que a evolução dos diques máficos se deu pelo fracionamento de piroxênio e plagioclásio, ao passo que o K-feldspato e biotita são as fases fracionantes no magma félsico. Para a discussão dos processos de geração das rochas intermediárias foi gerado um modelo de mistura binária simples onde os componentes primários seriam os basaltos andesitos (iniciais) e riolitos (finais), onde ficou evidenciado que através da mistura de 60% de magma riolítico com contaminação de 40% de líquidos basálticos, originou-se o líquido dacítico. Já para a origem dos andesitos, seria necessária uma contribuição maior de magma basáltico na mistura (em torno de 60%). Desta forma, estima-se que os diques de composição andesítica são provavelmente gerados por uma mistura homogênea em baixas profundidades da crosta continental (mixing), ao contrário dos dacitos que, provavelmente, são geradas na crosta superior, a uma temperatura mais baixa, proporcionando assim um processo de mistura menos eficiente (mingling). As afinidades observadas entre os diques félsicos estudados e os granitos do tipo-A das regiões de Rio Maria e São Felix do Xingu, demonstram que o magmatismo bimodal da área de Tucumã seja uma clara evidência de que o magmatismo paleoproterozóico da Província Carajás teria sido formado a partir de processos envolvendo a fusão do manto superior e underplating, associado à transtensão da crosta.
Abstract: In the geological context of the Carajás Province, dikes are an important mechanism for magma transport and represent the beginning of a rifting, which allow the emplacement through the crust significant amounts of magma. The geological mapping of the Tucumã area has enabled the identification of dike swarms, which are intruded in an Archean basement. The disposition of these dikes is consistent with the regional, NW-SE trending, and can reach up to 20 kilometric lengths. They were individualized in three main groups: (i) felsic dikes (70% of the dikes), composed exclusively of pink to dark purple porphyritic rhyolites with euhedral phenocrysts of quartz, K-feldspar and plagioclase immersed in a felsitic afiric matrix; (ii) mafic dikes, with restrict occurrence, composed primarily of basaltic andesites and subordinately by basalts, with a mineralogical assembly represented by plagioclase, cline- and orthopyroxene and olivine, forming an ofitic texture; and (iii) intermediate rocks, represented by gray to greenish gray andesites and dacites. Dacitic rocks are found outcropping associated to felsic dikes, showing different degrees of hybridization or mixing between mafic and felsic magmas. This is evidenced by large presence of mafic enclaves in the felsic dikes and the frequent presence of embayment textures. SHRIMP U-Pb zircon dating of felsic dikes yielded an age of 1888 ± 3.3Ma, which is interpreted as crystallization age. The felsic dikes are peraluminous to slightly metaluminous mainly due to the fractionation of K-feldspar and plagioclase with minor contribution of amphibole. They are characterized as akin to A2, ferrous and reduced granites. The intermediate and mafic dikes belong to tholeiitic series and are exclusively metaluminous with large fractionation of amphibole and plagioclase. It is noted a decrease in the amounts of CaO, FeOt, MgO, TiO2, Sr, Cr and P in the mafic rocks in the direction to the rhyolitic composition, which are more enriched in silica, while K2O/Na2O, Al2O3 and Na2O, Rb, Ba and Y increase in the same sense. In rhyolitic varieties, the REE patterns are characterized by LREE enrichment in relation to HREE (high ratios La/Yb), and a significant Eu anomaly. A similar behavior is also seen in the intermediate rocks. On the other hand, the mafic rocks presents flatter REE patterns (low ratio La/Yb) and little or no Eu anomaly. Geochemical modeling and the fractional crystallization vectors showed that the mafic rocks evolved by crystallization of pyroxene and plagioclase, while the K-feldspar and biotite are the fractionating phases in felsic magma. For a discussion about the origin of the intermediate rocks, it was utilized a simple binary mixture model, in which the rhyolites and basaltic andesite are the primary components. From this model was shown that by mixing of 60% of rhyolite and 40% of basaltic andesite melts is possible to generate the dacite composition, while the andesite liquid could be x originated by mixing of 60% and 40% of basaltic andesite and rhyolite melts, respectively. The model proposed suggested that mixing of basaltic and andesitic magmas occurred during the ascent and storage in the crust, where the andesitic dikes are probably generated by a more homogeneous mixture at high depths in the continental crust (mixing), while the dacite dikes can be generated in the upper crust at a lower temperature, thus providing a less efficient mixing process (migling). The petrographic, geochemical, and geochronological affinities observed between the felsic dikes studied and the A-type granites of the Rio Maria and São Felix do Xingu regions, demonstrate that the bimodal magmatism of the Tucumã area is a clear evidence that the Paleoproterozoic magmatism of the Carajás Province has been formed by processes involving thermal perturbations in the upper mantle, mafic underplating, and associated extension or transtension of the crust.
Keywords: Diques (Geologia) - Carajás, Serra dos (PA)
Magmatismo - Carajás, Serra dos (PA)
Magmatismo
Geologia estratigráfica - Proterozóico
Província Carajás
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: GEOQUÍMICA E PETROLOGIA
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: PETROLOGIA DE GRANITÓIDES
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::GEOQUIMICA
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
metadata.dc.publisher.initials: UFPA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Geociências
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.source: 1 CD-ROM
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