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https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/14603
Tipo: | Tese |
Fecha de publicación : | 16-ago-2011 |
Autor(es): | FEIO, Gilmara Regina Lima |
Primer Orientador: | DALL'AGNOL, Roberto |
Título : | Magmatismo granitóide arqueano da área de Canaã dos Carajás: implicações para a evolução crustal da Província Carajás. |
metadata.dc.description.sponsorship: | CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico |
Citación : | FEIO, Gilmara Regina Lima. Magmatismo granitóide arqueano da área de Canaã dos Carajás: implicações para a evolução crustal da Província Carajás. Orientador: Roberto Dall’Agnol. 2011. 190 f. Tese (Doutorado em Geologia e Geoquímica) - Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica. Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2011. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/14603. Acesso em:. |
Resumen: | Mapeamento geológico e estudos geocronológicos, geoquímicos e petrológicos realizados nos granitóides arqueanos da área de Canaã dos Carajás na Província Carajás do Cráton Amazônico permitiram a definição de novas unidades granitóides que vieram a substituir inteiramente o Complexo Xingu, outrora dominante naquela área. Quatro grandes eventos magmáticos foram identificados, três de idade mesoarqueana e um de idade neoarqueana: (1) em 3,05-3,0 Ga ocorreu a formação do protólito do Complexo Pium e de rochas com idades similares cuja existência foi deduzida somente a partir de zircões herdados encontrados em diversas unidades; (2) em 2,96-2,93 Ga deu-se a cristalização do Granito Canaã dos Carajás e a formação das rochas mais antigas do Trondhjemito Rio Verde; (3) em 2,87-2,83 Ga foram formados o Complexo Tonalítico Bacaba, o Trondhjemito Rio Verde e os granitos Bom Jesus, Cruzadão e Serra Dourada; (4) no Neoarqueano, em 2,75-2,73 Ga foram originados as suítes Planalto e Pedra Branca e rochas charnoquíticas. Em termos geoquímicos foram distinguidos dois grandes grupos de granitóides: (A) As unidades tonalítico-trodhjemíticas que englobam o Complexo Tonalítico Bacaba e a Suíte Pedra Branca, que são geoquimicamente distintos dos típicos TTG arqueanos, e o Trondhjemito Rio Verde similar às séries TTG; (B) As unidades graníticas que cobrem mais de 60% da superfície de Canaã e incluem cinco unidades distintas. Os granitos mesoarqueanos Canaã dos Carajás, Bom Jesus, Cruzadão e Serra Dourada são compostos essencialmente de biotita leucomonzogranitos, enquanto que as rochas dominantes na Suíte neoarqueana Planalto são biotita-hornblenda monzogranitos a sienogranitos com conteúdo modal de máficos variando de 5% a 20%. Os granitos Canaã dos Carajás e Bom Jesus e a variedade do Granito Cruzadão com razões La/Yb mais elevadas são geoquimicamente similares aos granitos cálcio-alcalinos, enquanto que as outras variedades do Granito Cruzadão são transicionais entre granitos cálcio-alcalinos e alcalinos. O Granito Serra Dourada tem um caráter ambíguo em termos geoquímicos, pois apresenta similaridades ora com granitos cálcio-alcalinos, ora com os peraluminosos. Os granitos Canaã dos Carajás e Bom Jesus de Canaã são similares aos granitos com Alto-Ca, enquanto que os granitos Cruzadão e Serra Dourada se assemelham mais aos granitos Baixo-Ca do Cráton Yilgarn. As características geoquímicas dos granitos mesoarqueanos de Canaã se aproximam daquelas dos biotita granitos arqueanos do Cráton Dharwar, mas os últimos são enriquecidos em HFSE e ETRP quando comparados com os granitos mesoarqueanos de Canaã. As variações acentuadas das razões Sr/Y e (La/Yb)N observadas nos granitos de Canaã devem refletir dominantemente diferenças composicionais nas fontes dos magmas graníticos com efeito subordinado da pressão. O modelamento geoquímico sugere que a fusão parcial de uma fonte similar em composição a média de basaltos do Proterozóico Inferior ou a média da crosta continental inferior poderia gerar os magmas formadores do Granito Bom Jesus e da variedade do Granito Cruzadão com razão (La/Yb)N mais elevada. O resíduo de fusão deveria conter proporções variáveis de plagioclásio, hornblenda, granada, clinopiroxênio ± ortopiroxênio e ilmenita. Nos demais granitos de Canaã, plagioclásio foi a fase dominante, a granada estava muito provavelmente ausente e a hornblenda teve influência limitada no resíduo de fusão. Uma pressão de 8 a 10 kbar e um ambiente crustal foi estimada para a geração dos magmas que apresentaram granada como uma das fases residuais tais como aqueles dos granitos Bom Jesus e similares. Os granitos neoarqueanos da Suíte Planalto são ferrosos e similares geoquimicamente aos granitos reduzidos do tipo-A. Porém, o ambiente tectônico e a associação entre a Suíte Planalto e rochas charnoquíticas levou-nos a propor que tais granitos sejam classificados como biotita-hornblenda granitos hidratados associados às séries charnoquiticas. A Suíte Planalto derivou da fusão parcial de rochas máficas a intermediárias toleiíticas com ortopiroxênio similares àquelas do Complexo Pium. O magmatismo granitóide arqueano de Canaã difere significativamente daquele encontrado na maioria dos crátons arqueanos, incluindo o terreno Rio Maria, porque o magmatismo TTG não é abundante, rochas sanukitóides não foram identificadas e rochas graníticas são dominantes. A Suíte Planalto não possui equivalente no terreno mesoarqueano de Rio Maria, nem tampouco aparentemente nos crátons de Yilgarn e Dharwar. Os contrastes entre Canaã e o Terreno Granito-Greenstone de Rio Maria não favorecem a hipótese de uma evolução tectônica idêntica ou muito similar para estes dois domínios arqueanos da Província Carajás. A crosta arqueana de Canaã não mostra caráter juvenil e a curva de evolução do Nd sugere a existência de uma crosta um pouco mais antiga na área de Canaã em comparação ao Terreno Rio Maria. A crosta de Canaã existe pelo menos desde o Mesoarqueano (ca. 3.2 a 3.0 Ga) e foi fortemente retrabalhada durante o Neoarqueano (2.75 a 2.70 Ga). Um terreno similar ao da crosta Mesoarqueana de Canaã ou até mesmo a extensão da mesma deve corresponder ao substrato da Bacia Carajás; e o denominado subdomínio de ‘Transição’ apresentou, provavelmente, uma evolução distinta daquela do Terreno Rio Maria. A evolução Neoarqueana da Província Carajás foi marcada pela ascensão do manto astenosférico em um ambiente extensional, que provocou a formação da Bacia Carajás. Entre 2.73-2.7 Ga, o calor gerado pela colocação de magmas máficos induziu a fusão parcial da crosta inferior máfica e intermediária originando os granitóides das suítes Planalto e Pedra Branca, e os charnoquitos. A íntima relação entre a suíte Planalto e as rochas charnoquíticas sugerem similaridades de evolução com o magmatismo formado em temperaturas elevadas comumente encontradas em limites de blocos tectônicos ou em sua zona de interação. |
Resumen : | Geological mapping, geochemical, and geochronological studies undertaken in the Archean granitoids of the Canaã area in the Carajás province, Amazonian craton, Brazil, led to the definition of new granitoid units that entirely replace the Xingu complex in the area. Four major magmatic events are indentified: three of Mesoarchean age and one of Neoarchean age. The succession of events is: (1) at 3.05-3.0 Ga, it occurred the formation of the protolith of the Pium complex and of rocks with similar ages only indicated by inherited zircons found in different units; (2) at 2.96-2.93 Ga, occurred the crystallization of the Canaã dos Carajás granite and the formation of the older rocks of the Rio Verde trondhjemite; (3) at 2.87-2.83 Ga, the Bacaba tonalitic complex, the Rio Verde trondhjemite, and the Cruzadão, Bom Jesus and Serra Dourada granites were formed; (4) in the Neoarchean, at 2.75-2.73 Ga, the Planalto and Pedra Branca suites and charnockite rocks were originated. Geochemically, two groups of granitoid units were distinguished: (1) The tonalitic-trondhjemitic units, which encompass the Bacaba tonalitic complex and the Pedra Branca suite, which are geochemically distinct of typical Archean TTG series, and the Rio Verde trondhjemite, akin to the TTG series; (2) the granitic units which cover more than 60% of the Canaã surface and include five distinct granites. The Mesoarchean Canaã dos Carajás, Bom Jesus, Cruzadão, and Serra Dourada granites are composed dominantly of biotite leucomonzogranites whereas the dominant rocks in the Neoarchean Planalto suite are biotite-hornblende monzogranites to syenogranites with total mafic content between 5% and 20%. The Canaã dos Carajás and Bom Jesus granites and the variety of the Cruzadão granite with higher La/Yb are geochemically akin to the calcalkaline granites, whereas the other varieties of the Cruzadão granite are transitional between calc-alkaline and alkaline granites. The Serra Dourada granite has an ambiguous geochemical character with some features similar to those of calc-alkaline granites and other to peraluminous granites. The Canaã dos Carajás and Bom Jesus granites of Canaã are similar to the High-Ca granites, whereas the Cruzadão and Serra Dourada are more akin to the Low- CaO granites of the Yilgarn craton. The geochemical characteristics of the Mesoarchean Canaã granites approach those of the biotite granite group of the Dharwar craton but the latter are enriched in HFSE and HREE compared to the Mesoarchean granites of Canaã. The accentuated variation of the Sr/Y and (La/Yb)N ratios observed in the Canaã granites should reflect dominantly compositional differences in the sources of the granite magmas with a subordinate effect of pressure. Geochemical modeling suggests that partial melting of a source similar in composition to the average of Early Proterozoic basalts or to the average lower continental crust could be able to give origin to the Bom Jesus granite and to the variety of the Cruzadão granite with higher (La/Yb)N. The residue of melting will contain variable proportions of plagioclase, amphibole, garnet, clinopyroxene ± orthopyroxene, and ilmenite. In the other Canaã granites, plagioclase was dominant, garnet was probably an absent phase in the residue of melting and the influence of amphibole was also apparently limited. A crustal environment and a pressure of 8 to 10 kbar is estimated for the generation of the Bom Jesus and similar granite magmas that left garnet as a residual phase. The Neoarchean Planalto granites have ferroan character and are similar geochemically to reduced A-type granites. The tectonic setting and the association between the Planalto suite and charnockitic series led us to propose classifying these biotite-hornblende granites as hydrated granites of the charnockitic series. The Planalto suite was derived by partial melting of mafic to intermediate tholeitic orthopyroxene-bearing rocks similar to those of the Pium complex. The Archean granitoid magmatism in Canaã significantly differs of that found in most classical Archean cratons, including the Rio Maria terrane, because TTG magmatism is not abundant, sanukitoid rocks are absent and granitic rocks are dominant. The Neoarchean Planalto suite granite has no counterpart in the Mesoarchean Rio Maria terrane of the Carajás province, neither apparently in the Yilgarn and Dharwar cratons. The contrasts between Canaã and the Rio Maria granitegreenstone terrane do not favor a common tectonic evolution for these two domains of the Carajás province. The Archean crust of Canaã has not a juvenile character and the Nd evolution paths suggest the existence of a little older crust in the Canaã area compared to that of Rio Maria. The crust of the Canaã area existed at least since the Mesoarchean (ca. 3.2 to 3.0 Ga) and was strongly reworked during the Neoarchean (2.75 to 2.70 Ga). A similar terrane to that represented by the Canaã Mesoarchean crust or even an extension of it was probably the substratum of the Carajás basin formed during the Neoarchean. Probably there is no an effective transition between Rio Maria and the Carajás basin and the denominated 'Transition' subdomain had more probably an evolution distinct of that of Rio Maria. The Neoarchean evolution of the Carajás province is marked by the upwelling of the asthenospheric mantle in an extensional setting that propitiated the formation of the Carajás basin. Later on, at ca. 2.73-2.70 Ga, the heat input associated with underplate of mafic magma induced the partial melting of mafic to intermediate lower crustal rocks originating the Planalto and Pedra Branca suites, and charnockite rocks. The close association between the Planalto suite and charnockitic rocks suggests similarity between its evolution and that of the high temperature granite magmatism commonly found near the limits between distinct tectonic blocks or in their zone of interaction. |
Palabras clave : | Geocronologia Isótopo de Nd Geoquímica Granitóides Arqueanos Evolução crustal Província Carajás |
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: | GEOQUÍMICA E PETROLOGIA |
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: | PETROLOGIA E EVOLUÇÃO CRUSTAL |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA |
País: | Brasil |
Editorial : | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Instituto de Geociências |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica |
metadata.dc.rights: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
metadata.dc.source: | 1 CD-ROM |
Aparece en las colecciones: | Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG |
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