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Type: Tese
Issue Date: 3-Mar-1996
Authors: GORAYEB, Paulo Sérgio de Sousa
First Advisor: OLIVEIRA, Marcos Aurélio Farias de
Title: Petrologia e evolução crustal das rochas de alto grau de Porto Nacional - TO
Sponsor: CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos
Citation: GORAYEB, Paulo Sérgio de Souza. Petrologia e evolução crustal das rochas de alto grau de Porto Nacional - TO. Orientador: Marcos Aurélio Farias de Oliveira. 1996. 262 f. Tese (Doutorado em Geologia e Geoquímica) - Centro de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 1996. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/7889. Acesso:.
Resumo: A região de Porto Nacional, situada na porção centro-sul do Estado do Tocantins, faz parte da Província Tocantins e corresponde a um segmento crustal formado predominantemente por terrenos granulíticos e gnáissico-granitóides os quais reúnem ampla diversidade de litotipos, decorrentes da atuação de sucessivos processos magmáticos, sedimentares, tectônicos e metamórficos no Pré-Cambriano. Nas unidades mais antigas, do Proterozóico Inferior, são reconhecidos conjuntos de rochas ortoderivadas compreendendo basaltos toleíticos tipo TH-1, basaltos cálcio-alcalinos e tonalitos bem como seqüências paraderivadas incluindo grauvacas, pelitos, sedimentos grafitosos e sílico-ferromanganesíferos estabilizados em alto grau metamórfico, os quais são representados pelo Complexo Porto Nacional e Formação Morro do Aquiles. Outro conjunto engloba suítes de rochas tonalíticas com variações granodioríticas e graníticas associadas a unia seqüência supracrustal de natureza cálcio-silicática, pelítica, psamitica e sílico-manganesífera, gnaissificadas e metamorfizadas na fácies anfibolito, reunidas sob a designação de Complexo Rio dos Mangues. Suítes plutônicas anortosítica (Carreira Comprida), nefelina sienitica (Estrela) e granítica potássica (Matança, Serrote), metamorfizadas na fácies anfibolito, constituem plutons e batólitos individuais embutidos nas seqüências acima. Eles representam eventos magmáticos de diferentes origens e cronologia. Outras unidades do final do Proterozóico Inferior estão representadas pela Formação Monte do Carmo, que compreende uma seqüência supracrustal formada por conglomerados e arenitos arcoseanos, grauvacas e vulcânicas ácidas a intermediárias, e pela Suíte Lajeado reunindo uma série de corpos graníticos intrusivos, relacionados á tectônica extensional em ambiente intraplaca continental. O Proterozóico Superior e o Fanerozóico são representados, respectivamente, por uma seqüência de metassedimentos psamiticos e pelíticos de baixo grau metamórfico (Grupo Natividade) e por seqüência de rochas sedimentares da borda oeste da Bacia do Parnaíba (formações Serra. Grande e Pimenteiras). O contexto tectono-estrutural está sintetizado no Cinturão de Cisalhamento Tocantins que se estende por direção principal NE-SW, entre os cratons arqueanos Amazônico e Paramirim, compondo um sistema macro-imbricado de aproximadamente 300 km de largura, onde se acham misturados tectonicamente segmentos de diferentes níveis crustais. A sua evolução está ligada á convergência obliqua dos blocos Porangatu e Araguacema no Proterozóico Inferior, seguido por transcorrências tardias, resultando num intrincado quadro de segmentos alóctones. O estudo do metamorfismo desenvolvido no Cinturão de Cisalhamento Tocantins, definido em termos de domínios referentes a variações espaciais e temporais, permitiu caracterizar condições mais elevadas no Domínio 1, representando um terreno de alto grau metamórfico, no qual dominaram condições geotermobarométricas máximas acima de 850°C e 8 kbar, traduzindo a existência de rochas estabilizadas na fácies granulito, geradas em profundidades da ordem de 30 a 35 km. O Domínio 2 compreende um terreno de pressão mais baixa, metamorfizado na fácies anfibolito alta, estabilizado em aproximadamente 680°C e 5-6 kbar, estimando-se profundidades de geração em torno de 20 km. O Domínio 3 compreende um terreno gnáissico migmatizado, de grande extensão, submetido a condições metamórficas da fácies anfibolito média-alta, acima da isógrada da hornblenda e da curva de fusão granítica sob elevada atividade de H2O. Os registros petrogenéticos indicam a trajetória do metamorfismo de alto grau como tendo padrão P-T-t do tipo anti-horário, que se caracteriza por urna etapa inicial de progressivo aumento da temperatura, passando através das isó gradas da muscovita, biotita, andaluzita, granada e sillimanita, em seqüências aluminosas, e hornblenda, clivo e ortopiroxênio em composições básicas, ultrapassando a curva de fusão granítica sob baixa atividade de H20, gerando charnockitos e granitos S. O seu ápice termal é atingido a aproximadamente 880°C o qual é seguido por um aumento significativo da pressão, com estabilização de cianita, granada e espinélio. Tardiamente, estabeleceram-se padrões retrógrados cujos registros indicam imprint na fácies anfibolito e até xisto verde, sob temperaturas inferiores a 600°C e pressões de aproximadamente 5 kbar. Os dados geocronológicos obtidos através dos métodos Rb-Sr em rocha total e Pb-Pb em monocristais de zircão, indicam idades mínimas para o metamorfismo de alto grau em 2,1-2,2 Ga, relacionado ao evento termo-tectônico Tranzamazônico. As interpretações petrogenéticas baseadas nos dados litoquímicos e tectônicos apontam para a possibilidade do conjunto de rochas de alto grau terem evoluído através de ruptura da crosta arqueana preexistente, levando ao estabelecimento de oceanos restritos, em ambiente extensional, fortemente controlado por underplating magmático, seguido por subducção A, delaminação crustal, e embricamento tectônico, e finalmente á translação de segmentos infracrustais para níveis mais superiores da crosta.
Abstract: The Porto Nacional region, located at central-southern portion of the Tocantins State, is part of Structural Tocantins Province. That region forms a crustal segment mainly composed by granulitic and gneissic terraines, with a wide variety of lithotypes due to the effects of successive magmatic, sedimentary, tectonic and metamorphic processes during the Precambrian Eon. In the oldest units, from the Lower Proterozoic, have been recognized orthoderived rocks, as tholeiitic basalts type TH-1, calc-alkaline basalts and tonalites as well as paraderived rocks as graywackes, pelites, graphitic and silicic-iron-manganesiferous, submited to high grade metamorphism (Porto Nacional Complex, Morro do Aquiles Formation). Another set of rocks includes tonalites associated with minor granodiorites and granites, occurring along with a supracrustal sequence made up of calc-silicate gnaisses, pelites, psamites and gondites, metamorphosed in the amphibolite facies (Rio dos Mangues Complex). Meta-igneous bodies of anorthositic (Carreira Comprida Anorthosite), nepheline-sienitic (Estrela Suite) and K-rich granitic rock compositions (Matança and Serrote Suite), metamorphosed in the amphibolite facies, constitutes batholites and stocks enclosed by the former units. They represent magmatic events of different origins and ages. Other units from the end of Lower Proterozoic are represented by the Monte do Carmo Formation, composed by conglomerates, arkoses, graywackes and acid to intermediary volcanic rocks, and the Lajeado Suite, which encloses a set of granites. These unites represent intra-continental volcanic and plutonic magmatic processes related to extensional tectonic environment. The Upper Proterozoic and the Phanerozoic are represented, respectivelly, by psamo-pelites low grade metassediments (Natividade Group) and by sedimentary rocks of the Parnaiba Basin (Serra Grande and Pimenteiras Formations). The tectono-structural framework is here designed by the Tocantins Shear Belt, which trends NE-SW between the Amazônico and Paramiririm Archean cratons. This belt defines a regional imbricated system wide about 300 km, where mixed segments of different crustal level. The evolution of the belt is related to the oblique colision of Porangatu and Araguacema crustal blocks during the Lower Proterozoic, and to late transcurrent shears. The metamorphic studies developed in the Tocantins Shear Belt allowed characterize rocks of high grade metamorphism (Domine 1), with maximum temperature of 850°C and pressure of 8 kbar, which indicate that the rocks reached the granulite facies in a depth of about 30-35 km. The second terrain (Domine 2) includes rocks of high amphibolite facies with temperatures of 680°C and pressures of 6-5 kbar, indicating depths of about 20 km. The Domine 3 includes a migmatized gnaissic terrain, that underwent a middle to high amphibolite facies metamorphism, above the hornblende isograde and the curve of granite melt in high H2O activity. The petrogenetic records suggest a anticlockwise P-T-t path for the high grade metamorphism. This path is initially progressive with an increase of temperature, and crosses muscovite, biotite, andaluzite, garnet and sillimanite isogrades in the aluminous sequences, and hornblende, clivo and orthopyroxene in mafic compositions. The metamorphic path cross cuts the curve of granite melt in low H2O activity and generates S-type granites, and charnockites. The thermal peak is reached near 880°C and is followed by a significative increasing in pressure, with the stabilization of kyanite and garnet. Later, there was stablished retrograde pattern whose records suggest an overprinting in amphibolite and greenschist facies conditions at temperatures lower than 600°C and pressures about 5 kbar. The geochronologic data obtained by whole-rock Rb-Sr and single zircon Pb evaporation analysis suggests a minimum ages 2,1 - 2,2 Ga for the high grade metamorphism, indicating effects of the Transamazonian thermo-tectonic event. The petrogenetic interpretations based on lithochemical and tectonic data, suggest that the evolution of the high grade rocks may be related to the rupture of the pre-existent Archean crust. In this crust affected by extensional tectonism, and strongly controled by magmatic underplating, restricted oceans were installed. The crustal evolution was followed by A subduction, delamination and crustal-stacking wedge, which end up with the transportation of infracrustal segments to upper leveis of the crust.
Keywords: Petrologia
Evolução crustal
Rochas
Granulitos
Química mineral
Geocronologia
Porto Nacional - TO
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::GEOCRONOLOGIA
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::GEOTECTONICA
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
Institution Acronym: UFPA
Department: Instituto de Geociências
Program: Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG

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