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Type: Tese
Issue Date: 25-May-2001
Authors: LEITE, Albano Antônio da Silva
First Advisor: DALL'AGNOL, Roberto
Title: Geoquímica, petrogênese e evolução estrutural dos granitóides arqueanos da região de Xinguara, SE do Cráton amazônico
Sponsor: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Citation: LEITE, Albano Antonio da Silva. Geoquímica, petrogênese e evolução estrutural dos granitóides arqueanos da região de Xinguara, SE do Cráton amazônico. Orientador: Roberto Dall'Agnol. 2001. 330 f. Tese (Doutorado em Geologia e Geoquímica) - Centro de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2001. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/8160. Acesso em:.
Resumo: A região de Xinguara está situada na parte norte do Terreno Granito-Greenstone de Rio Maria, na porção sudeste do Cráton Amazônico, é um terreno Arqueano onde afloram greenstone belts e plutons granitóides. Granitóides e gnaisses, anteriormente agrupados no Complexo Xingu, foram individualizados em duas novas unidades: (1) Complexo Tonalítico Caracol (CTc), que possui enclaves e megaenclaves de greenstone belts (GB); (2) Trondhjemito Água Fria (THaf), intrusivo no GB de Sapucaia e no CTc e contemporâneo do Granito Xinguara (Gxg), conforme os dados estruturais e geocronológicos. Corpos granodioríticos correlacionáveis ao Granodiorito Rio Maria (GDrm), presente em outras regiões, também ocorrem em Xinguara, sendo intrusivos no CTc e cortados pelo THaf e pelo Gxg. O CTc mostra um bandamento N-S, preservado em seu domínio NW. Esta estrutura é transposta para um trend WNW-ESE regional, registrado em diferentes plútons graníticos da região e também no domínio sul do CTc. O GDrm mostra enclaves máficos fortemente achatados, definindo uma foliação paralela ao trend regional. O THaf apresenta um bandamento magmático também de orientação próxima ao trend regional. O Gxg possui forma alongada segundo este mesmo trend. A foliação é fraca, sendo subhorizontal no centro e com mergulhos fortes na borda da intrusão. Microscopicamente, o Gxg mostra recristalização variável, mas muitas vezes moderada a forte dos feldspatos. Quanto ao esforço regional predominante na época de colocação dos granitóides, a orientação do seu eixo principal de esforço (σ1) foi N40E horizontal. Esse esforço regional atuou durante o estágio submagmático do CTc, pois afetou o seu bandamento, formando dobras e boudins. Este esforço foi também responsável pela transposição de estruturas N-S para a estruturação WNW-ESE. Esforços com estas mesmas orientações geraram também as principais estruturas de deformação, desde o estágio submagmático ao subsolidus, no GDrm, THaf e no Gxg. A orientação dos esforços, pouco variou durante as duas etapas de evolução arqueana da região. As variações observadas na atitude da foliação do CTc sugerem que os seus corpos formaram estruturas dômicas, posteriormente obliteradas pela deformação e pelas intrusões dos granitóides mais jovens. Para o GDrm, os dados de geobarometria em anfibólio indicam uma pressão de cerca de 3 kbar, que corresponde a uma profundidade de 10 km e, portanto uma colocação em ambiente epizonal. Os efeitos de metamorfismo de contato registrados nas rochas metabásicas do GB de Identidade são coerentes com esta afirmativa e sugerem uma colocação não diapírica para este granitóide. Algumas características estruturais do Gxg, tais como a variação na intensidade e na atitude da foliação e a deformação nas suas encaixantes sugerem uma colocação por bailooning. A colocação do Thaf deu-se provavelmente por diapirismo. O CTc é um típico granitóide TTG da série trondhjemítica. Entretanto, o comportamento dos elementos litófilos e, sobretudo, terras raras, revelou duas assinaturas geoquímicas distintas em rochas desta unidade: grupos com altas e baixas razões Lan/Ybn. O GDrm ao contrário, segue o trend cálcico-alcalino, é comparativamente rico em MgO e mostra características distintas das associações TTG. É similar aos granodioritos ricos em Mg de Suítes Sanukitóides. O THaf, apesar de mais novo, mostra-se similar ao CTc, no sentido de possuir afinidade com os granitóides TTG, No entanto difere do CTc, pelo enriquecimento relativo em K20. O Gxg mostra afinidade geoquímica com os granitóides cálcico-alcalinos fortemente fracionados, onde o alto K2O e padrão de terras raras são indicativos de uma origem crustal. O líquido gerador das rochas dominantes no CTc (altas razões Lan/Ybn), seria oriundo da fusão de metabasaltos não enriquecidos, previamente transformados em granada-anfibolito. Fontes com composição similar à da média de metabasaltos arqueanos ou a dos metabasaltos de Identidade seriam adequadas para gerar tal líquido, porém a partir de diferentes graus de fusão, respectivamente 25-30% ou 10-15%. O líquido formador dos tonalitos com baixas razões Lan/Ybn, poderia também ser derivado de uma fonte similar às mencionadas, porém sem granada. Os dados de Nd indicam para o primeiro grupo fonte mantélica com pouco tempo de residência crustal. Uma amostra isolada do segundo grupo e um enclave no Gxg apresentaram valores de εNd negativos e idades TDM >3,2 Ga, sugerindo participação de uma fonte mais antiga e com maior tempo de residência crustal. O THaf pode ter sido gerado a partir de 5 a 10% de fusão de metabasaltos de composição química similar aos de Identidade, transformados em granada-anfibolito. Os líquidos do Gxg tiveram origem a partir de diferentes graus de fusão de fonte de composição similar aos granitóides TTG mais antigos. A evolução geológica arqueana de Xinguara ocorreu em duas fases. A primeira deu-se no período de <2,95 a 2,91 Ga e revela analogias com a evolução dos crátons Pilbara (Autrália) e Dharwar (Índia). A segunda fase ocorreu a partir de 2,88 Ga, quando há fortes evidências de mudanças no comportamento da crosta. Neste estágio se daria o espessamento e estabilização da mesma, o que a tornaria mais rígida. A partir daí os processos de convergência e subducção de placas foram mais efetivos. Neste contexto, a fusão do manto enriquecido geraria o magma parental do GDrm. A fusão de granada-anfibolito da crosta oceânica subductante geraria o magma do THaf. A ascensão dos magmas do THaf e do GDrm forneceria calor para a fusão dos granitóides TTG da base da crosta e geração dos magmas graníticos do pluton Xinguara.
Abstract: The Xinguara region is situated in the northern sector of the Rio Maria Granite-Greenstone Terrain (RMGGT), southeastern Amazonian craton. The RMGGT is composed by greenstone belts and diversified granitoid plutons. Granitoids and gneisses, formeriy included indistinctly in the Xingu Complex, have been individualized in two new stratigraphic units: The Caracol tonalitic complex (CTc), which shows enclaves of the greenstone belts and the Água Fria trondhjemite (THaf). The Iatter is intrusive in the Sapucaia greenstone belt and in the CTc, and coeval with the Xinguara granite (Gxg). Some granodioritic bodies exposed in the Xinguara region are correlated with the Rio Maria granodiorite (GDrm). They are younger than the CTc and older than the THaf and Gxg. The dominant regional structures follow a WNW-ESE trend, observed in the south portion of the CTc and also in the comparatively younger granitoid plutons. The CTc preserves a N-S banding in its NW sector, but this structure is transposed to the WNW-ESE regional trend. The GDrm shows strongly flattened mafic enclaves, which defines a foliation; The THaf displays a magmatic banding; The Gxg pluton has an elongated shape; ali these structures follow the regional trend. The Gxg displays a weak foliation, subhorizontal at the center and dipping at high angles along the borders of the intrusion. The G1 axis of the regional stress during the intrusion of the granitoids was horizontal and trending N40E. The regional stress remained active during the submagmatic stage of the CTc evolution, as indicated by the presence of folds or boudins affecting its banding. It was responsible by the transposition to WNW-ESE of N-S structures. The stress field orientation was similar during the two phases of the Archean evolution of the region. This is suggested by the main submagmatic to subsolidus deformation structures in the GDrm, THaf, and Gxg. The changing trends of the CTc foliation suggest that the CTc was formed by domic plutons, intruded and sectionated by the younger granitic intrusions. Al-in amphibole geobarometer data suggest that the GDrm crystallized under a lithostatic pressure of —3 kbar, equivalent to a —10 km depth. The contact metamorphic effects of the Rio Maria granodiorite in the metabasaltic rocks of the Identidade greenstone belt are coherent with this data and suggest also that its emplacement was not diapiric-controlled. The variation in the intensity and orientation of the foliation in the Xinguara pluton and the deformation imprinted on its country rocks suggest its emplacement by bailooning. The emplacement of the THaf was probably controlled by diapiric processes. The CTc is a typical TTG, similar to those of the Archean trondhjemite series. Two different geochemical signatures have been identified in this granitoid on the basis of accentuated contrasts in LaN/YbN ratios. The GDrm is different of the TTG series. It follows the calc-alkaline trend and is similar to the Mg-rich granodiorites of the Sanukite Series. The THaf is geochemically similar to the CTc and by extension to the Archean TTG, but it is comparatively enriched in K2O. The Gxg is a high-K2O, strongly fractionated, calc-alkaline Archean leucogranite. Its REE pattern is indicative of a crustal origin. The dominant, high LaN/YbN ratio CTc group crystallized from a liquid probably originated from the partial melting of garnet amphibolites derived from 'normal' tholeiites. The latter should be similar in composition to the Archean metabasalts or to the metabasalts from the Identidade greenstone belt and the degree of partial fusion required would be, respectively, 25-30% and 10-15. On the other hand, the tonalites with Iow LaN/YbN ratios crystallized from a liquid derived from a garnet-free similar source. Nd isotopic data indicate a mantle source and a juvenile character for the tonalites of the first group. A tonalite sample of the second group and an enclave in the Gxg yielded negative ONd values and >3.2 Ga TDM ages. These data suggest that the tonalites of this group could derive from an older source with a longer crustal residence time. The THaf may have been generated by 5-10% partial melting of garnet amphibolites derived from metabasalts, chemically similar to the metabasalts from Identidade. The liquids of the Gxg were originated by variable degrees of partial melting of a source similar to the oldest TTG granitoids. The Archean geologic evolution of the Xinguara region occurs in two stages. The first starts in the interval of <2.95 to 2.91 Ga and is apparently similar to those of the Pilbara and Darwhar cratons. The second stage starts at 2.88 Ga and it is coincident with a sharp change in crustal behavior. At this time, the increasing thickening and stabilization of this Archean crustal segment, turned more effective the processes of plate subduction and convergence. In this tectonic context, the partial melting of an enriched mantie wedge would generate the parental magma of the GDrm and the partial fusion of garnet amphibolites derived from the subducted ocean crust would generate the THaf magma. Finally, the upward movement of the THaf and GDrm magmas would induce the melting of the TTGs in the lower crust, thus generating the granitic magmas of the Xinguara pluton.
Keywords: Granito
Geologia
Petrologia
Geologia estrutural
Geoquímica
Petrogênese
Evolução crustal
Granitóides
Cráton Amazônico
Região do Xinguara - PA
Geocronologia
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::PETROLOGIA
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::GEOLOGIA REGIONAL
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::GEOQUIMICA
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
Institution Acronym: UFPA
Department: Instituto de Geociências
Program: Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica
Appears in Collections:Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG

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