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Geologia e Geoquímica das sequências vulcânicas paleoproterozóicas do Grupo Uatumã na região de São Félix do Xingu (PA), cráton amazônico

Lagler, Bruno 12 December 2011 (has links)
A região de São Félix do Xingu, localizada no centro-sul do estado do Pará e, geologicamente, no contexto da Província Amazônia Central do Cráton Amazônico. Apresenta em seus arredores um registro extremamente preservado das atividades vulcâno-plutônicas ocorridas durante o final do Paleoproterozóico (1870 - 1880 Ma), agrupadas no Grupo Uatumã, que é dividido na região nas formações Sobreiro e Santa Rosa. Estas rochas foram depositadas sobre o embasamento arqueano, representado pelo Terreno Granito-Greenstone do Sul do Pará e pelo Cinturão de Cisalhamento Itacaiúnas, e unidades paleoproterozóicas, tal como o Granito Parauari. Por fim, estas rochas foram invadidas em ~1860 Ma pelos granitos do tipo A da Suíte Intrusiva Velho Guilherme e recobertas pelas rochas sedimentares da Formação Triunfo. A Formação Sobreiro é a unidade basal. Suas rochas tem filiação cálcio-alcalina e são representadas por vulcânicas e piroclásticas predominantemente intermediárias, com componentes ácidos no topo da sequência. Em estudos de campo são reconhecidas ao menos duas sequências de derrames vulcânicos que variam de andesitos basálticos com fenocristais de augita e magnésio-hastingsita nos derrames basais, para andesito e latito com fenocristais de magnésio-hastingsita e de andesina a labradorita e, por fim, quartzo-latito e riolito com fenocristais de plagioclásio sódico e de feldspato potássio, além de quartzo ocasional. Intercalados nestes derames de lava ocorrem corpos de rochas piroclásticas representadas principalmente por tufos máficos de cristais, lapilli-tufo máfico e tufos máficos laminados de cristais. De modo geral essas, são rochas hipocristalinas, maciças, formadas por cristais e fragmentos de cristais líticos e vítreos. Os tufos de cristais máficos laminados apresentam melhor seleção granulométrica, estrutura laminada e arcabouço constituído porcristais e fragmentos de cristais e líticos. A Formação Santa Rosa, como descrita atualmente na literatura, é a unidade superior e representa um vulcanismo intraplaca do tipo A. É composta por rochas vulcânicas, subvulcânicas e piroclásticas com alto teor de \'SiO IND.2\' (> 70% na maioria das amostras). Ao menos três fácies são reconhecidas: a) pórfiros graníticos e riolitos com megacristais de anfibólio, plagioclásio sódico, feldspato potássico e quartzo; riolitos com fenocristais de feldspato potássico e plagioclásio sódico com eventuais megacristais de quartzo; b) álcaliriolitos e pórfiros álcali-riolíticos com fenocristais de feldspato potássico (ortoclásio) e quartzo; c) tufo félsico de cristais hiprocristalino, tufo félsico de cristais levemente soldado com fiamme, tufo soldado laminado, lapilli-tufo acrescionário e tufo vítreo com glass shards. A assembleia de alteração hidrotermal da Formação Sobreiro é composta por epídoto + clorita + clinozoisíta + pirita + quartzo + carbonato + albita + sericita na alteração propilítica; sericita + clorita + quartzo \'+OU-\' pirita \'+OU-\' fluorita \'+OU-\' barita \'+OU-\' alloclasita \'+OU-\' esfalerita na alteração sericítica; e sericita + hematita + quartzo + argilo-minerais \'+OU-\' galena \'+OU-\' ouro na alteração argílica. Indícios de alunita sugerem que a Formação Sobreiro pode hospedar em suas rochas sistemas epitermais do tipo low-e high-sulfidation. Já na Formação Santa Rosa, a assembleia mineral de alteração hidrotermal é composta por feldspato potássico + biotita + quartzo + sericita na alteração potássica; e sericita + quartzo + pirita + clorita \'+OU-\' fluorita \'+OU-\' carbonato na alteração sericítica. Tais assembleias podem hospedar nas rochas da Formação Santa Rosa mineralizações do tipo Intrusion Related Gold Systems. Estudos litoquímicos revelam a naturezacálcio-alcalina de alto potássio da Formação Sobreiro, com enriquecimento em elementos litófilos como K, Ba, Sr, Rb, e baixa concentração de elementos de alto potencial iônico como Nb e Ta. Esta unidade mostra rochas enriquecidas em elementos terras raras leves em relação a terras raras pesados, indicada pela razão \'(La/Yb) IND.N\' ~ 12, sem anomalias de Eu nas rochas menos evoluídas e com anomalias levemente negativas nas rochas mais evoluídas. Tais características são típicas de andesitos orogênicos e estudos comparativos revelam que as rochas da Formação Sobreiro são bastante semelhantes às de alguns arcos magmáticos mais jovens, como o Arco Eólio na região da Sicília. Isto corrobora a hipótese de que a Formação Sobreiro é relacionada a um vulcanismo associado a um evento de subducção. A Formação Santa Rosa mostra resultados mais heterogêneos. Algumas das amostras analisadas apresentam afinidade cálcio-alcalina metaluminosa, com enriquecimento em Ba, Rb e Sr semelhantes às rochas evoluídas da Formação Sobreiro. Nestas amostras são observadas anomalias negativas de nióbio e tântalo em diagramas normalizados de elementos traços, além de suaves anomalias negativas de Eu em diagramas de elementos terras raras, com enriquecimento em terras raras leves em relação aos pesados similar à Formação Sobreiro. Estas características, junto às razões de Ba/Ta > 450 e Rb/Nb > 7, mostram mais semelhanças com as rochas cálcio-alcalinas da Formação Sobreiro do que com as rochas do tipo A da Formação Santa Rosa. O outro grupo de amostras da Formação Santa Rosa apresenta um comportamento completamente diferente, sendo caracterizado por rochas alcalinas, peraluminosas, com enriquecimento em elementos de alto potencial iônico (principalmente Nb e Ta) e fortes anomalias negativas para elementos litófilos (principalmente Ba e Sr, além de CaO, P e Ti) emdiagramas normalizados de elementos traços. Em relação aos elementos terras raras, este grupo apresenta enriquecimento muito mais discreto em elementos terras raras leves em relação aos pesados, evidenciado pela razão \'(La/Yb) IND.N\' ~ 4, com forte anomalia negativa de Eu. As razões Rb/Nb < 7 indicam que estas amostras atendem a maioria dos critérios classificatórios para rochas subalcalinas do tipo A e, portanto devem ser classificadas como pertencentes à Formação Santa Rosa. Por fim, os resultados sugerem que embora agrupados somente na Formação Santa Rosa nos trabalhos anteriores, ao menos uma parte dos riolitos mostra características que apresentam associação ao vulcanismo cálcio-alcalino da Formação Sobreiro / The São Felix do Xingu region, located in the center-south region of the state of Pará - Brazil, under the Central Amazonian province of theAmazonian Craton context, presents in its surroundings extremely well preserved volcano-plutonic activities occurred during the Paleoproterozoic (1870 - 1880 Ma), where units are grouped into the Uatumã Group which is therefore divided into formations Sobreiro e Santa Rosa. These rocks are intrusive in units of the Archean basement represented by the South Pará Granite-Greenstone Terrain and by the Itacaiúnas Shear-belt; and rocks of Paleoproterozoic such as the Parauari Granite. Thus, these rocks are intruded in ~1860 Ma by A-type granites of the Velho Guilherme Intrusive Suite and covered by sedimentary rocks of the Triunfo Formation. The Sobreiro Formation is the basal unity. It is calc-alkaline, composed of volcanic and pyroclastic rocks of mainly intermediate composition, with acid components on the top of the sequence. In field study, at least two sequences of volcanic flows which vary from andesi-basalts with phenocrysts of augite and magnesium-hastginsite in the basal flows, to andesites and latites with phenocrysts of magnesium-hastginsite and plagioclase (andesine to labradorite) and finally, quartz-latites and rhyolites with phenocrysts of sodic plagioclase and potash feldspar, besides occasional quartz, are recognized. Interspersed with these lava flow rocks, pyroclastic rocks represented by mafic crystal tuffs, mafic crystal lapilli-tuffs and laminated mafic crystal tuffs occur. The Santa Rosa Formation, as described in literature nowadays, is the superior unit and represents an A-type intraplate volcanism. It is composed by volcanic, subvolcanic and pyroclastic rocks with high \'SiO IND.2\' content (>70% in most of the samples). At least three facies are identified, the first consisting of granitic porphyry and rhyolite with megacrysts of amphibole, sodic plagioclase, potash feldspar and quartz; the second of rhyolites with phenocrysts of potash feldspar and sodic plagioclase with occasional quartz; and the last of alkali-rhyolites and alkali-rhyolitic porphyries with phenocrysts of potash feldspar (orthoclase) and quartz. Hipocrystalline felsic crystal tuff, lightly welded crystal tuff with fiamme, laminated welded tuff, accretionary lapilli-tuff and vitreous tuff with glass shards represent the pyroclastic rocks associated with Santa Rosa Formation. The hydrothermal alteration mineral assemblage of the Sobreiro Formation is composed of epidote + chlorite + clinozoisite + pyrite + quartz + carbonate + albite + sericite in the propylitic alteration; sericite + chlorite +quartz + carbonate ± pyrite ± fluorite ± barite ± alloclasite ± sphalerite in the sericitic alteration; and sericite + hematite + quartz + clay minerals ± galena ± gold in the argillic alteration. In addition to evidences of alunite, the vii Sobreiro Formation may host low and high-sulfidation epithermal systems in its rocks. The Santa Rosa Formation, on the other hand, presents ahydrothermal alteration mineral assemblage composed of potash feldspar + biotite + quartz + sericite in the potassic alteration; and sericite + quartz + pyrite + sericite ± fluorite ± carbonate in the sericitic alteration. Such assemblages may host Intrusion Related Gold Systemsmineralization type into the rocks of the Santa Rosa Formation. Lithochemistry studies reveal the high potassium calc-alkaline nature for the Sobreiro Formation, with enrichment in lithophile elements such as K, Ba, Sr, Rb and low concentration of high field strength elements such as Nb and Ta. This unit shows rocks enriched in light rare earth elements in relation to heavy rare earth elements indicated by the \'(La/Yb) IND. N\' ~ 12 ratio, with absence of Eu anomalies in the less evolved and lightly negative anomalies in the most evolved rocks. Such characteristics are typical of orogenic andesites and comparative studies reveal that the Sobreiro Formation chemical characteristics are rather similar to some younger magmatic arcs, like the Aeolian Arc in the Sicily\'s region. This data corroborates with the hypothesis that the Sobreiro Formation is related to a calc-alkaline volcanism related to a subduction regime. The Santa Rosa Formation shows more heterogeneous results. Some of the analyzed samples present calc-alkaline affinity, metaluminous, with enrichment in Ba, Rb and Sr similar to the evolved rocks of the Sobreiro Formation. Such samples also present negative Nb and Ta anomalies in normalized trace elements diagrams, besides presenting light negative anomalies in normalized rare earth elements diagrams with enrichment in light rare earth elements in relation to heavy rare earth elements similar to the Sobreiro Formation. These characteristics, allied to Ba/Ta > 450 and Rb/Nb > 7 ratios, show much more similarities to the calc-alkaline rocks of the Sobreiro Formation than to the A-type rocks of the Santa Rosa Formation. The other group of samples of this unity shows a completely different behavior, being characterized by alkaline rocks, peraluminous, withenrichment in high field strength elements (mainly Nb and Ta) and strong negative anomalies for lithophile elements (mainly Ba and Sr, besides CaO, P and Ti) in normalized trace elements diagrams. In relation to rare earth elements, the Santa Rosa Formation presents much more discrete enrichment in light rare earth elements in relation to heavy rare earth elements, highlighted by the \'(La/Yb) IND.N ~ 4 ratio, with strong negative anomalies of europium. The Rb/Nb < 7 ratio indicate that these samples attend to the most of the classificatory criteria for sub-alkaline type-A rocks and, therefore must be classified as belonging to the Santa Rosa Formation. viii All things considered, the results suggest that besides grouped exclusively in the Santa Rosa Formation in the previous works, at least somepart of the rhyolites shows characteristics which presents association to the calc-alkaline volcanism of the Sobreiro Formation.
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Paleomagnetism and petrogenesis of Paleoproterozoic units from the Uatumã event in the northern Amazonian Craton / Paleomagnetismo e petrogênese de unidades Paleoproterozóicas do evento Uatumã no norte do Craton Amazônico

Antonio, Paul Yves Jean 16 February 2017 (has links)
An anorogenic magmatism covered a large part (1.500.000 km2) of the Amazonian craton at ca. 1880 Ma and defined a Silicic Large Igneous Province (SLIP) called the Uatumã event. The aim of this work is to study the paleomagnetism and petrology of these rocks to define the space-time framework of the Uatumã event and to try to elucidate the Amazonian craton evolution during the Columbia supercontinent amalgamation. Two regions were selected in the southwestern Amazonian craton (Pará) for sampling: (1) The Tucumã area where 16 felsic dikes, 7 mafic dikes, a gabbroic dike and 3 sites of the Archean basement were collected, and (2) the São Felix do Xingu area where, 7 sites of rhyolitic lava flows, 2 sites of ignimbrites, a felsic dike and a volcanic breccia belonging to the Santa Rosa Formation were sampled, and also 6 sites of the Sobreiro Formation (volcanoclastic rocks, andesitic) and one felsic dike of the Velho Guilherme Suite were collected. Petrology of the felsic dikes of Tucumã (1880.9 ± 6.7 Ma U-Pb zrn) showed that they represent the dike swarm associated with the Santa Rosa volcanic Formation. The remanent magnetization of the felsic dikes is carried by PSD magnetite and hematite. This hematite is syn- to post magmatic derived from hydrothermal fluids. Magnetic mineralogy can be used as a proxy to quantify the hydrothermal alteration. AF, thermal, LTD + AF and LTD + thermal demagnetizations show a northwest direction with a positive inclination (component A), whose site mean directions gives a paleomagnetic pole located at 52.9°S, 76.4°E, A95= 10.4 °, K= 13.52). However, this component seems to represent a remagnetization, probabily occurred at Neoproterozoic times. Another magnetic component (named component B) was also isolated for these rocks, and it was associated to a Mesozoic regional remagnetization related to the Central Atlantic Magmatic Province (CAMP). Yet, a third southwestern direction with low positive inclination (component C) was also isolated for some sites. This component was interpreted to be related with the ca. 1760 Ma Velho Guilherme magmatic intrusion. The best paleomagnetic results were obtained in the São Felix do Xingu area. Two new primary paleomagnetic poles have been determined: (i) SF1 pole (319.7°E, 24.7°S, N= 10; A95= 16.9 °) was obtained for andesites and rhyolites dated to 1877.4 ± 4.3 Ma (U-Pb zrn, LA-ICPMS), and its primary origin is confirmed by an inverse baked contact test (> 1853 Ma). Petrography shows that the magnetic mineralogy of this component is hematite formed by hydrothermal fluids syn- to post magmatic. (Ii) SF2 pole (220.1°E, 31.1°N, N= 15 ° A95= 9.7 °) was determined by the remanent magnetization of the felsic dike of the Velho Guilherme Suite but also as secondary magnetizations in samples of the Santa Rosa and Sobreiro Formations. An age of 1853.7 ± 6.2 Ma (U-Pb zrn, LA-ICPMS) is calculated for the felsic dike carrying SF2, whose primary origin is confirmed by a positive baked contact test. The SF1 and SF2 poles have a significant difference in angular distance, for a time interval of only ~25 Ma. Similar coeval paleomagnetic discrepancies were observed for other cratons (India, Superior (Laurentia), Slave (Laurentia), Kalahari, Baltica and Siberia), which can be explained by a True Polar Wander (TPW) event at ca. 1880 1860 Ma. This period is marked by a high mantle activity, which results in the amalgamation of the Columbia supercontinent, formed at ca. 1850 1800 Ma. Amalgamation of supercontinent may cause the formation of superplume and thermal insulation which can disturb mass distribution in mantle and alter the inertial gravity tensor of the Earth. A True Polar Wander (TPW) event may thus have taken place, which will move the cratons and the superplumes towards the equator. These conditions may be related to a reorganization of the whole mantle following a global magmatic quiescence between 2400 and 2200 Ma. / Um grande magmatismo intraplaca cobriu várias áreas (1.500.000 km2) do Cráton Amazônico há 1880 Ma, o qual define uma grande província ígnea (SLIP) chamada coletivamente de \"evento Uatumã\". O objetivo deste trabalho é estudar o paleomagnetismo e a petrologia dessas rochas para definir o contexto espaço-temporal do evento Uatumã e a posição do cráton Amazônico dentro do Supercontinente Columbia. Duas áreas de estudo foram escolhidas para a amostragem, localizadas no sudoeste do cráton Amazônico (Pará): (1) A região de Tucumã, onde 16 diques félsicos, 7 diques máficos, um dique de gabro e 3 sítios da granodioritos do embasamento Arqueano foram coletadas. (2) A região de São Felix do Xingu, onde 7 sitios de lavas riolíticas, 2 sitios de ignimbritos, um dique felsico e um de brechas vulcânicas da Formação Santa Rosa foram amostrados. Seis sitios da Formação Sobreiro (rochas vulcanoclásticas andesíticas) e um dique felsico da Suite Velho Guilherme foram também coletados. O estudo petrológico em amostras dos diques felsicos de Tucumã (1880.9 ± 6.7 Ma U-Pb zrn) mostra que eles representam um sistema de siques associado à Formação vulcânica Santa Rosa. A magnetização remanente dos diques felsicos é portada por magnetita PSD e hematita. A hematita é sin- a pós-magmática e a mineralogia magnética pode ser usada para quantificar esta alteração hidrothermal. Desmagnetizações AF, térmica, LTD + AF e LTD + térmica mostram uma componente característica com direção noroeste e inclinação positiva (Componente A) para amostras de 16 sítios, cuja direção média é Dm= 330.5, Im= 27.9 (N= 16, 95= 11.4, R= 14.7, k= 11.47). O pólo paleomagnético calculado com a média dos PGVs está localizado em 52.9°S, 76.4°E (A95= 10.4°, K= 13.52). Entretanto, esta componente parece ser decorrente de uma remagnetização, provavelmente ocorrida durante o final do Neoproterozoico. Outra componente (chamada de Componente B) foi também isolada para estas rochas, a qual foi associada a uma remagnetização regional ocorrida durante a formação da Província Magmática do Atlântico Central (PMAC). Ainda, uma Terceira componente (C), representada por direções sudoeste e inclinações positivas baixas foi isolada para amostras de alguns sítios. Esta componente foi interpretada como sendo relacionada ao evento magmático da Suíte Intrusiva Velho Guilherme com idade de ~1860 Ma. Os melhores resultados, entretanto, foram obtidos para a região de São Felix do Xingu. Dois novos polos paleomagnéticos, considerados de origem primária, foram encontrados para o Craton Amazônico: O polo SF1 (319.7°E; 24.7°S; N= 10; A95= 16.9°) foi obtido para rochas félsicas e andesíticas, as quais foram datadas em 1877.4 ± 4.3 Ma (U-Pb zrn, LA-ICP-MS), sendo que sua origem primária é embasada em um teste de contato cozido inverso. A investigação petrográfica mostra que o portador magnético desta componente é atribuído à hematita, formada por processos hidrotermais tardi- a pós-magmáticos. O polo SF2 (220.1°E; 31.1°S; N= 15; A95= 9.7°) foi determinado para a componente de magnetização revelada para o dique da Suíte Velho Guilherme, Esta componente é também encontrada como componente secundária em amostras das formações Santa Rosa e Sobreiro, além de algumas amostras de sítios coletados na região de Tucumã (Componente C). Uma idade de 1853.7 ± 6.2 Ma (U-Pb zrn, LA-ICP-MS) foi atribuída à componente SF2 e sua origem primária é confirmada pelo teste de contato cozido positivo realizado para este dique. Os polos SF1 e SF2 são bem discrepantes, embora a diferença de idade destes polos seja de apenas 25 Ma. Resultados similares têm sido obtidos para polos de mesma idade de outros blocos cratônicos (India, Superior (Laurentia), Slave (Laurentia), Kalahari, Baltica e Sibéria), os quais podem ser explicados por um evento de deriva polar verdadeira (DPV) ocorrido nesta época, em decorrência de uma reorganização do Manto. Esta época (1880 Ma) é marcada por uma alta atividade do Manto, a qual culminou com a formação do Supercontinente Columbia, por volta de 1850 1800 Ma. A formação de superplumas e o isolamento térmico causado pela consequente formação do Columbia podem ter sido causas de perturbações de densidades que alteraram o tensor inercial da Terra e, consequentemente, um evento de DPV pode ter deslocado os continente e as superplumas para a região do equador. Estas condições podem estar ligadas a uma inteira reorganização mantélica que seguiu um período de pouca atividade magmática, ocorrido entre 2400 e 2200 Ma.
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Estudo Paleomagnético da Suíte Paleoproterozóica Colíder e Máficas Associadas, Sudoeste do Cráton Amazônico / Paleomagnetic Study of Colider Paleoproterozoic Suite and Associated Mafics, Southwestern Amazonian Craton

Santos, Franklin Bispo dos 18 April 2007 (has links)
Este trabalho apresenta um estudo paleomagnético realizado em rochas ácidas da Suíte Colíder e rochas máficas associadas, situadas no Norte do Mato Grosso, parte sudoeste do Cráton Amazônico. Foram coletados 5 cilindros e 42 blocos orientados de rochas ácidas e intermediárias (12 sítios) da Suíte Colider e 75 cilindros e 3 blocos orientados de rochas máficas (11 sítios) pertencentes à Intrusiva Guadalupe e à Suíte Intrusiva Flor da Serra localizados nas proximidades de Alta Floresta, Colíder, Terra Nova e Matupá. A Suíte Colíder foi datada pelo método UPb em zircões e apresenta idades entre 1,80 e 1,78 Ga. Para a Intrusiva Guadalupe ainda não existem determinações radiométricas que estabeleçam a sua idade. A investigação da mineralogia magnética feita através de curvas termomagnéticas, de indução magnética e de histerese, além do tratamento térmico e por campos magnéticos alternados, indica a hematita como sendo o principal portador magnético da maioria das rochas ácidas. Por outro lado, as rochas máficas apresentam grãos de titanomagnetita pobre em Ti, a maioria com estrutura de pseudo-domínio simples (PSD). Espécimes destas rochas após as desmagnetizações térmicas e por campos magnéticos alternados apresentaram duas direções de magnetização característica. Uma delas (componente B) é representada por direções norte (sul) com inclinações negativas (positivas) (Dm=187.4°, Im=50.9°, N=16 ?95=11.3°, K=11.7) que foram isoladas para a maioria das rochas da Suíte Colíder e máficas associadas. A outra (componente A) é representada por direções norte com inclinações positivas ((Dm=356.5°, Im=47.6°, N=3, ?95=15.8°, K=61.9) e foi encontrada para o gabro Guadalupe e outros dois diques máficos. Dois pólos paleomagnéticos foram determinados para estas componentes, os quais estão localizados em 289.4°E, -65.4°N (?95=12.9°) (pólo SC, Suíte Colíder) e 298.8°E, 50.4°N (?95=15.1°) (pólo IG, Intrusiva Guadalupe). O pólo SC (fator de confiabilidade Q=5) de idade 1789 ± 7 Ma é considerado um pólo de referência para o Cráton Amazônico. Reconstruções paleogeográficas obtidas através de pólos de referência do Paleoproterozóico sugerem que a Laurentia, a Báltica, o Norte da China e o Cráton Amazônico formavam uma grande massa continental (Supercontinente Columbia) entre 1830-1770 Ma. Esta hipótese é reforçada por dados geológicos que evidenciam a existência de cinturões paleoproterozóicos bem alinhados nestas quatro massas continentais, sendo estes formados por cinturões magmáticos relacionados a subducções com a mesma polaridade. / This work presents a paleomagnetic study perfomed on felsic volcanic rocks of the Colider Suite (5 oriented cores and 42 oriented hand samples, 12 sites), Flor da Serra and Guadalupe mafic rocks (75 oriented cores and 3 oriented hand samples, 11 sites). These units are situated in the northern Mato Grosso State (southwestern Amazonian Craton), close to the Alta Floresta, Colider, Terra Nova, and Matupá cities. The Colider Suite rocks have been dated by the U-Pb (zircon) method, and ages vary between 1.80 and 1.78 Ga. Radiometric determinations are not yet available for the Guadalupe Intrusive. Two very stable magnetization components were isolated after AF and thermal demagnetization: northern (southern) directions with moderate to steep downward (upward) inclinations (component B - Dm=187.4°, Im=50.9°, N=16, ?95=11.3°, K=11.7) were isolated for most Colider Suite rocks and associated mafic rocks. Northern upward direction with moderate inclination (component A - Dm=356.5°, Im=47.6°, N=3, ?95=15.8°, K=61.9) was found for the Guadalupe gabbro and other two mafic dikes. Rock magnetism experiments show that the magnetization is carried by hematite, which is probably primary in origin, in the felsic rocks. In the mafic rocks the main magnetic carrier is Ti-poor titanomagnetite in the PSD magnetic structure. Two paleomagnetic poles were determined for these components, which are located at 289.4°E, -65.4°N (?95=12.9°) (SC pole, Colider Suite) and 298.8°E, 50.4°N (?95=15.1°) (IG pole, Guadalupe Intrusive). An age of 1.780 ± 7 Ma is attributted to pole SC (quality factor Q=5), which is considered a key pole for the Amazon Craton. Paleogeographic reconstructions using Paleoproterozoic key poles suggest that Laurentia, Baltica, North China and the Amazon Craton were located in laterally contiguous positions forming a huge continental mass (Columbia Supercontinent) at 1830-1770 Ma ago. This hypothesis is reinforced by the geological evidence that paleoproterozoic mobile belts of these four continental masses fit well in the reconstruction, being formed by contemporaneous subduction-related magmatic arc belts with the same tectonic polarity.
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Estudo Paleomagnético da Suíte Paleoproterozóica Colíder e Máficas Associadas, Sudoeste do Cráton Amazônico / Paleomagnetic Study of Colider Paleoproterozoic Suite and Associated Mafics, Southwestern Amazonian Craton

Franklin Bispo dos Santos 18 April 2007 (has links)
Este trabalho apresenta um estudo paleomagnético realizado em rochas ácidas da Suíte Colíder e rochas máficas associadas, situadas no Norte do Mato Grosso, parte sudoeste do Cráton Amazônico. Foram coletados 5 cilindros e 42 blocos orientados de rochas ácidas e intermediárias (12 sítios) da Suíte Colider e 75 cilindros e 3 blocos orientados de rochas máficas (11 sítios) pertencentes à Intrusiva Guadalupe e à Suíte Intrusiva Flor da Serra localizados nas proximidades de Alta Floresta, Colíder, Terra Nova e Matupá. A Suíte Colíder foi datada pelo método UPb em zircões e apresenta idades entre 1,80 e 1,78 Ga. Para a Intrusiva Guadalupe ainda não existem determinações radiométricas que estabeleçam a sua idade. A investigação da mineralogia magnética feita através de curvas termomagnéticas, de indução magnética e de histerese, além do tratamento térmico e por campos magnéticos alternados, indica a hematita como sendo o principal portador magnético da maioria das rochas ácidas. Por outro lado, as rochas máficas apresentam grãos de titanomagnetita pobre em Ti, a maioria com estrutura de pseudo-domínio simples (PSD). Espécimes destas rochas após as desmagnetizações térmicas e por campos magnéticos alternados apresentaram duas direções de magnetização característica. Uma delas (componente B) é representada por direções norte (sul) com inclinações negativas (positivas) (Dm=187.4°, Im=50.9°, N=16 ?95=11.3°, K=11.7) que foram isoladas para a maioria das rochas da Suíte Colíder e máficas associadas. A outra (componente A) é representada por direções norte com inclinações positivas ((Dm=356.5°, Im=47.6°, N=3, ?95=15.8°, K=61.9) e foi encontrada para o gabro Guadalupe e outros dois diques máficos. Dois pólos paleomagnéticos foram determinados para estas componentes, os quais estão localizados em 289.4°E, -65.4°N (?95=12.9°) (pólo SC, Suíte Colíder) e 298.8°E, 50.4°N (?95=15.1°) (pólo IG, Intrusiva Guadalupe). O pólo SC (fator de confiabilidade Q=5) de idade 1789 ± 7 Ma é considerado um pólo de referência para o Cráton Amazônico. Reconstruções paleogeográficas obtidas através de pólos de referência do Paleoproterozóico sugerem que a Laurentia, a Báltica, o Norte da China e o Cráton Amazônico formavam uma grande massa continental (Supercontinente Columbia) entre 1830-1770 Ma. Esta hipótese é reforçada por dados geológicos que evidenciam a existência de cinturões paleoproterozóicos bem alinhados nestas quatro massas continentais, sendo estes formados por cinturões magmáticos relacionados a subducções com a mesma polaridade. / This work presents a paleomagnetic study perfomed on felsic volcanic rocks of the Colider Suite (5 oriented cores and 42 oriented hand samples, 12 sites), Flor da Serra and Guadalupe mafic rocks (75 oriented cores and 3 oriented hand samples, 11 sites). These units are situated in the northern Mato Grosso State (southwestern Amazonian Craton), close to the Alta Floresta, Colider, Terra Nova, and Matupá cities. The Colider Suite rocks have been dated by the U-Pb (zircon) method, and ages vary between 1.80 and 1.78 Ga. Radiometric determinations are not yet available for the Guadalupe Intrusive. Two very stable magnetization components were isolated after AF and thermal demagnetization: northern (southern) directions with moderate to steep downward (upward) inclinations (component B - Dm=187.4°, Im=50.9°, N=16, ?95=11.3°, K=11.7) were isolated for most Colider Suite rocks and associated mafic rocks. Northern upward direction with moderate inclination (component A - Dm=356.5°, Im=47.6°, N=3, ?95=15.8°, K=61.9) was found for the Guadalupe gabbro and other two mafic dikes. Rock magnetism experiments show that the magnetization is carried by hematite, which is probably primary in origin, in the felsic rocks. In the mafic rocks the main magnetic carrier is Ti-poor titanomagnetite in the PSD magnetic structure. Two paleomagnetic poles were determined for these components, which are located at 289.4°E, -65.4°N (?95=12.9°) (SC pole, Colider Suite) and 298.8°E, 50.4°N (?95=15.1°) (IG pole, Guadalupe Intrusive). An age of 1.780 ± 7 Ma is attributted to pole SC (quality factor Q=5), which is considered a key pole for the Amazon Craton. Paleogeographic reconstructions using Paleoproterozoic key poles suggest that Laurentia, Baltica, North China and the Amazon Craton were located in laterally contiguous positions forming a huge continental mass (Columbia Supercontinent) at 1830-1770 Ma ago. This hypothesis is reinforced by the geological evidence that paleoproterozoic mobile belts of these four continental masses fit well in the reconstruction, being formed by contemporaneous subduction-related magmatic arc belts with the same tectonic polarity.
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Petrologia dos basaltos toleíticos de 2.1 GA do Greenstone Belt Vila Nova, Escudo das Guianas, Amapá, Brasil

Hoffmann, Itiana Borges January 2017 (has links)
O significado da idade do magmatismo, reconhecimento das séries magmáticas e ambientes tectônicos que controlaram a origem das rochas metavulcânicas do Greenstone Belt da Vila Nova (GBVN), é uma importante ferramenta para entender a evolução do Escudo das Guianas durante o Paleoproterozóico. Este trabalho apresenta novos dados geoquímicos de rochas metavulcânicas e de U/Pb em zircão (LA-MC-ICPMS), que foram suplementados por petrografia, dados estratigráficos e estruturais obtidos através de mapeamento geológico e descrição de furos de sondagem. Na região de Vila Nova, as unidades do GBVN repousam sobre o embasamento Arqueano composto por ortognaisses, metagranitos e anfibolitos do Complexo Tumucumaque. A base do GBVN é composta por metabasaltos e metabasaltos andesíticos, sotoposto por um domínio superior metassedimentar com rochas químico exalativas e metavulcânicas subordinadas. As rochas metavulcânicas incluem anfibolitos e anfibólio xistos, cujos corpos estão alongados segundo a xistosidade regional de direção NW-SE. A geocronologia pelo método U-Pb em zircão mostra uma idade de 2.154 ± 6 Ma para um meta-andesito da porção inferior do GBVN. O evento de metamorfismo orogênico esteve associado a três eventos deformacionais. Os eventos D1 e D2 formaram a xistosidade (S1), preservada como dobras intrafoliais (F2) e a clivagem de crenulação (S2), originadas a partir de movimentos de cavalgamento. O pico metamórfico (M1) está marcado pela assembleia plagioclásio+hornblenda+granada e, plagioclásio+hornblenda+diopsídio, indicando temperaturas entre 450 e 650 °C e pressão entre 4 e 6 kbares. Os metabasitos compreendem Fe-toleítos e Mg-toleítos com afinidade komatitica, composições geoquímicas enriquecidas em LILE e ETR e empobrecidas em HFSE (com anomalias negativas de Nb, Ti e P) e padrões de ETR semelhantes ao MORB. As características observadas indicam um magmatismo toleítico relacionado à bacias de retro-arco e arco de ilhas de 2.15 Ga no Escudo das Guianas. / The significance of the age of magmatism, magma series and tectonic settings that controls the origin of metavolcanic rocks of Vila Nova Greenstone Belt (VNGB) is an important issue in order to understand the evolution of Guiana Shield in Paleoproterozoic times. This work presents new U-Pb LA-ICP-MS geochronological and geochemical analyzes carried out on zircon grains and metavolcanic rocks of the Vila Nova greenstone belt (VNGB) which were supplemented by petrography, and stratigraphic and structural data acquired through description of boreholes and field work. In the Vila Nova region, the VNGB units rest on the Archaean basement composed of orthogneisses of the Tumucumaque Complex. The lower portion of the VNGB is composed of metabasalts and andesitic metabasalts, supported by an upper metasedimentary domain with exhalative chemical rocks and subordinate metavolcanic rocks. The metavolcanic rocks include amphibolites and amphibole schists, whose bodies are elongated according to the regional NW-SE schistosity. U-Pb zircon geochronology data showed an age of 2154 ±6 Ma for a meta-andesite of the lower portion of VNGB. Orogenic metamorphism event followed by three deformation events were recognized. The D1 and D2 events formed the schistosity (S1), preserved as intrafolial folds (F2) and the crenulation cleavage (S2), derived from thrust movements. The assemblages plagioclase + hornblende + garnet and plagioclase + hornblende + diopside define the metamorphic peak (M1-M2) with temperatures from 450-650 °C and lithostatic pressure between 4 and 6 kbars. The metabasites comprise Fe-tholeiites and Mg-tholeiites with komatiitic affinity, geochemical compositions enriched in LILE and REE and depleted in HFSE (with negative Nb, Ti and P anomalies) and MORB-like REE patterns. The observed features indicate an expressive magmatism related to back-arc basins and island arcs at 2.15 Ga in Guiana Shield.
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Paléomagnétisme et pétrogenèse des unités paléoprotérozoïques de l'évènement Uatumã au nord du craton amazonien / Paleomagnetism and petrogenesis of Paleoproterozoic units from the Uatumã event in the northern Amazonian Craton

Antonio, Paul Yves Jean 16 February 2017 (has links)
Un volumineux magmatisme anorogénique a recouvert une large partie (1.500.000 km2) du craton Amazonien à 1880 Ma et définit une province magmatique felsique qu'on appelle l'événement Uatumã. L'objectif de ce travail est d'étudier le paléomagnétisme ainsi que la pétrologie de ces roches afin de préciser le cadre spatio-temporel de cet événement et de définir la place du craton Amazonien au sein du Supercontinent Columbia. Deux régions d'études localisées dans le sud-ouest du craton Amazonien (Pará) ont permis de collecter les échantillons nécessaires : (1) la région de Tucumã où 16 filons felsiques, 7 filons mafiques, un filon gabbroïque et 3 sites du socle archéen ont été collectés. (2) la région de São Felix do Xingu où on a échantillonné 7 sites de laves rhyolitiques, 2 sites d'ignimbrites, un filon felsique et un site de brèches volcaniques qui appartiennent à la formation Santa Rosa. 6 sites de la formation Sobreiro (roches volcanoclastiques andésitiques) ainsi qu'un filon felsique de la suite Velho Guilherme ont aussi été collectés. Un des résultats majeurs de la pétrologie des filons felsiques de Tucumã (1880.9 ± 6.7 Ma U-Pb sur zircon) a été de montrer qu'ils représentent le système filonien associé à la formation volcanique Santa Rosa. L'aimantation rémanente des filons felsiques est portée par la magnétite et l'hématite. Cette hématite est syn- à post-magmatique et sa formation, à partir des fluides hydrothermaux, peut être quantifiée grâce certaines propriétés magnétiques. Les désaimantations (en champ alternatif, thermiques) montrent une composante A caractéristique de direction nord-ouest avec une inclinaison positive dont la moyenne par site donne un pôle paléomagnétique localisé à 52.9°S, 76.4°E (A95= 10.4°, K= 13.52). Une réaimantation régionale mésozoïque en relation avec les filons de la CAMP (Central Atlantic Magmatic Province) est observée dans cette région. Les meilleurs résultats paléomagnétiques ont été obtenus dans la région de São Felix de Xingu. Deux nouveaux pôles paléomagnétiques primaires, ont été déterminés: (i) Le pôle SF1 (319.7°E, 24.7°S, N= 10; A95= 16.9°) est obtenu pour des andésites et des rhyolites datés à 1877.4 ± 4.3 Ma (U-Pb zrn, LA-ICPMS), son origine primaire est confirmée par un test de contact inverse (> 1853 Ma). La pétrographie montre que la minéralogie magnétique de cette composante est l'hématite formée par des fluides hydrothermaux syn- à post-magmatiques. (ii) Le pole SF2 (220.1°E, 31.1°N, N= 15; A95= 9.7°) est déterminé par l'aimantation rémanente du filon felsique de la Suite Velho Guilherme, mais aussi par l'aimantation secondaire dans les échantillons de la formation Santa Rosa et Sobreiro. Un âge de 1853.7 ± 6.2 Ma (U-Pb zrn, LA-ICPMS) est calculé pour le filon felsique portant SF2, dont l'origine primaire est confirmée par un test de contact positif. Les pôles SF1 et SF2 sont très différents, malgré une différence d'âge de seulement ~25 Ma. Des résultats paléomagnétiques similaires ont été obtenus pour les pôles de même âge dans d'autres cratons (Inde, Supérieur (Laurentia), Slave (Laurentia), Kalahari, Baltica et Sibérie), et peuvent être expliqués par un événement de Vrai Dérive Polaire (VDP). Cette époque (~1880 Ma) est marquée par une forte activité du manteau, qui aboutit à la formation du Supercontinent Columbia, autour de 1850 - 1800 Ma. La formation de superpanaches est une conséquence possible de l'assemblage du supercontinent et de l'effet d'isolation thermique du manteau qui en résulte, ou bien lui est concomitante. Les superpanaches peuvent provoquer des perturbations de densité modifiant le tenseur inertiel de gravité de la Terre. Un rapide événement de Vrai Dérive Polaire (VDP) peut ainsi avoir eu lieu, ce qui va déplacer rapidement les continents et les superpanaches vers l'équateur. Ces événements peuvent être liés à une réorganisation du manteau dans son ensemble à la suite d'une période de faible activité magmatique entre 2400 et 2200 Ma. / An anorogenic magmatism covered a large part (1.500.000 km2) of the Amazonian craton at ca. 1880 Ma and defined a Silicic Large Igneous Province (SLIP) called the Uatumã event. The aim of this work is to study the paleomagnetism and petrology of these rocks to define the space-time framework of the Uatumã event and to try to elucidate the Amazonian craton evolution during the Columbia supercontinent amalgamation. Two regions were selected in the southwestern Amazonian craton (Pará) for sampling: (1) The Tucumã area where 16 felsic dikes, 7 mafic dikes, a gabbroic dike and 3 sites of the Archean basement were collected, and (2) the São Felix do Xingu area where, 7 sites of rhyolitic lava flows, 2 sites of ignimbrites, a felsic dike and a volcanic breccia belonging to the Santa Rosa Formation were sampled, and also 6 sites of the Sobreiro Formation (volcanoclastic rocks, andesitic) and one felsic dike of the Velho Guilherme Suite were collected. Petrology of the felsic dikes of Tucumã (1880.9 ± 6.7 Ma U-Pb zrn) showed that they represent the dike swarm associated with the Santa Rosa volcanic Formation. The remanent magnetization of the felsic dikes is carried by PSD magnetite and hematite. This hematite is syn- to post magmatic derived from hydrothermal fluids. Magnetic mineralogy can be used as a proxy to quantify the hydrothermal alteration. AF, thermal, LTD + AF and LTD + thermal demagnetizations show a northwest direction with a positive inclination (component A), whose site mean directions gives a paleomagnetic pole located at 52.9°S, 76.4°E, A95= 10.4 °, K= 13.52). However, this component seems to represent a remagnetization, probabily occurred at Neoproterozoic times. Another magnetic component (named component B) was also isolated for these rocks, and it was associated to a Mesozoic regional remagnetization related to the Central Atlantic Magmatic Province (CAMP). Yet, a third southwestern direction with low positive inclination (component C) was also isolated for some sites. This component was interpreted to be related with the ca. 1760 Ma Velho Guilherme magmatic intrusion. The best paleomagnetic results were obtained in the São Felix do Xingu area. Two new primary paleomagnetic poles have been determined: (i) SF1 pole (319.7°E, 24.7°S, N= 10; A95= 16.9 °) was obtained for andesites and rhyolites dated to 1877.4 ± 4.3 Ma (U-Pb zrn, LA-ICPMS), and its primary origin is confirmed by an inverse baked contact test (> 1853 Ma). Petrography shows that the magnetic mineralogy of this component is hematite formed by hydrothermal fluids syn- to post magmatic. (Ii) SF2 pole (220.1°E, 31.1°N, N= 15 ° A95= 9.7 °) was determined by the remanent magnetization of the felsic dike of the Velho Guilherme Suite but also as secondary magnetizations in samples of the Santa Rosa and Sobreiro Formations. An age of 1853.7 ± 6.2 Ma (U-Pb zrn, LA-ICPMS) is calculated for the felsic dike carrying SF2, whose primary origin is confirmed by a positive baked contact test. The SF1 and SF2 poles have a significant difference in angular distance, for a time interval of only ~25 Ma. Similar coeval paleomagnetic discrepancies were observed for other cratons (India, Superior (Laurentia), Slave (Laurentia), Kalahari, Baltica and Siberia), which can be explained by a True Polar Wander (TPW) event at ca. 1880 - 1860 Ma. This period is marked by a high mantle activity, which results in the amalgamation of the Columbia supercontinent, formed at ca. 1850 - 1800 Ma. Amalgamation of supercontinent may cause the formation of superplume and thermal insulation which can disturb mass distribution in mantle and alter the inertial gravity tensor of the Earth. A True Polar Wander (TPW) event may thus have taken place, which will move the cratons and the superplumes towards the equator. These conditions may be related to a reorganization of the whole mantle following a global magmatic quiescence between 2400 and 2200 Ma.
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Petrologia dos basaltos toleíticos de 2.1 GA do Greenstone Belt Vila Nova, Escudo das Guianas, Amapá, Brasil

Hoffmann, Itiana Borges January 2017 (has links)
O significado da idade do magmatismo, reconhecimento das séries magmáticas e ambientes tectônicos que controlaram a origem das rochas metavulcânicas do Greenstone Belt da Vila Nova (GBVN), é uma importante ferramenta para entender a evolução do Escudo das Guianas durante o Paleoproterozóico. Este trabalho apresenta novos dados geoquímicos de rochas metavulcânicas e de U/Pb em zircão (LA-MC-ICPMS), que foram suplementados por petrografia, dados estratigráficos e estruturais obtidos através de mapeamento geológico e descrição de furos de sondagem. Na região de Vila Nova, as unidades do GBVN repousam sobre o embasamento Arqueano composto por ortognaisses, metagranitos e anfibolitos do Complexo Tumucumaque. A base do GBVN é composta por metabasaltos e metabasaltos andesíticos, sotoposto por um domínio superior metassedimentar com rochas químico exalativas e metavulcânicas subordinadas. As rochas metavulcânicas incluem anfibolitos e anfibólio xistos, cujos corpos estão alongados segundo a xistosidade regional de direção NW-SE. A geocronologia pelo método U-Pb em zircão mostra uma idade de 2.154 ± 6 Ma para um meta-andesito da porção inferior do GBVN. O evento de metamorfismo orogênico esteve associado a três eventos deformacionais. Os eventos D1 e D2 formaram a xistosidade (S1), preservada como dobras intrafoliais (F2) e a clivagem de crenulação (S2), originadas a partir de movimentos de cavalgamento. O pico metamórfico (M1) está marcado pela assembleia plagioclásio+hornblenda+granada e, plagioclásio+hornblenda+diopsídio, indicando temperaturas entre 450 e 650 °C e pressão entre 4 e 6 kbares. Os metabasitos compreendem Fe-toleítos e Mg-toleítos com afinidade komatitica, composições geoquímicas enriquecidas em LILE e ETR e empobrecidas em HFSE (com anomalias negativas de Nb, Ti e P) e padrões de ETR semelhantes ao MORB. As características observadas indicam um magmatismo toleítico relacionado à bacias de retro-arco e arco de ilhas de 2.15 Ga no Escudo das Guianas. / The significance of the age of magmatism, magma series and tectonic settings that controls the origin of metavolcanic rocks of Vila Nova Greenstone Belt (VNGB) is an important issue in order to understand the evolution of Guiana Shield in Paleoproterozoic times. This work presents new U-Pb LA-ICP-MS geochronological and geochemical analyzes carried out on zircon grains and metavolcanic rocks of the Vila Nova greenstone belt (VNGB) which were supplemented by petrography, and stratigraphic and structural data acquired through description of boreholes and field work. In the Vila Nova region, the VNGB units rest on the Archaean basement composed of orthogneisses of the Tumucumaque Complex. The lower portion of the VNGB is composed of metabasalts and andesitic metabasalts, supported by an upper metasedimentary domain with exhalative chemical rocks and subordinate metavolcanic rocks. The metavolcanic rocks include amphibolites and amphibole schists, whose bodies are elongated according to the regional NW-SE schistosity. U-Pb zircon geochronology data showed an age of 2154 ±6 Ma for a meta-andesite of the lower portion of VNGB. Orogenic metamorphism event followed by three deformation events were recognized. The D1 and D2 events formed the schistosity (S1), preserved as intrafolial folds (F2) and the crenulation cleavage (S2), derived from thrust movements. The assemblages plagioclase + hornblende + garnet and plagioclase + hornblende + diopside define the metamorphic peak (M1-M2) with temperatures from 450-650 °C and lithostatic pressure between 4 and 6 kbars. The metabasites comprise Fe-tholeiites and Mg-tholeiites with komatiitic affinity, geochemical compositions enriched in LILE and REE and depleted in HFSE (with negative Nb, Ti and P anomalies) and MORB-like REE patterns. The observed features indicate an expressive magmatism related to back-arc basins and island arcs at 2.15 Ga in Guiana Shield.
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Petrologia dos basaltos toleíticos de 2.1 GA do Greenstone Belt Vila Nova, Escudo das Guianas, Amapá, Brasil

Hoffmann, Itiana Borges January 2017 (has links)
O significado da idade do magmatismo, reconhecimento das séries magmáticas e ambientes tectônicos que controlaram a origem das rochas metavulcânicas do Greenstone Belt da Vila Nova (GBVN), é uma importante ferramenta para entender a evolução do Escudo das Guianas durante o Paleoproterozóico. Este trabalho apresenta novos dados geoquímicos de rochas metavulcânicas e de U/Pb em zircão (LA-MC-ICPMS), que foram suplementados por petrografia, dados estratigráficos e estruturais obtidos através de mapeamento geológico e descrição de furos de sondagem. Na região de Vila Nova, as unidades do GBVN repousam sobre o embasamento Arqueano composto por ortognaisses, metagranitos e anfibolitos do Complexo Tumucumaque. A base do GBVN é composta por metabasaltos e metabasaltos andesíticos, sotoposto por um domínio superior metassedimentar com rochas químico exalativas e metavulcânicas subordinadas. As rochas metavulcânicas incluem anfibolitos e anfibólio xistos, cujos corpos estão alongados segundo a xistosidade regional de direção NW-SE. A geocronologia pelo método U-Pb em zircão mostra uma idade de 2.154 ± 6 Ma para um meta-andesito da porção inferior do GBVN. O evento de metamorfismo orogênico esteve associado a três eventos deformacionais. Os eventos D1 e D2 formaram a xistosidade (S1), preservada como dobras intrafoliais (F2) e a clivagem de crenulação (S2), originadas a partir de movimentos de cavalgamento. O pico metamórfico (M1) está marcado pela assembleia plagioclásio+hornblenda+granada e, plagioclásio+hornblenda+diopsídio, indicando temperaturas entre 450 e 650 °C e pressão entre 4 e 6 kbares. Os metabasitos compreendem Fe-toleítos e Mg-toleítos com afinidade komatitica, composições geoquímicas enriquecidas em LILE e ETR e empobrecidas em HFSE (com anomalias negativas de Nb, Ti e P) e padrões de ETR semelhantes ao MORB. As características observadas indicam um magmatismo toleítico relacionado à bacias de retro-arco e arco de ilhas de 2.15 Ga no Escudo das Guianas. / The significance of the age of magmatism, magma series and tectonic settings that controls the origin of metavolcanic rocks of Vila Nova Greenstone Belt (VNGB) is an important issue in order to understand the evolution of Guiana Shield in Paleoproterozoic times. This work presents new U-Pb LA-ICP-MS geochronological and geochemical analyzes carried out on zircon grains and metavolcanic rocks of the Vila Nova greenstone belt (VNGB) which were supplemented by petrography, and stratigraphic and structural data acquired through description of boreholes and field work. In the Vila Nova region, the VNGB units rest on the Archaean basement composed of orthogneisses of the Tumucumaque Complex. The lower portion of the VNGB is composed of metabasalts and andesitic metabasalts, supported by an upper metasedimentary domain with exhalative chemical rocks and subordinate metavolcanic rocks. The metavolcanic rocks include amphibolites and amphibole schists, whose bodies are elongated according to the regional NW-SE schistosity. U-Pb zircon geochronology data showed an age of 2154 ±6 Ma for a meta-andesite of the lower portion of VNGB. Orogenic metamorphism event followed by three deformation events were recognized. The D1 and D2 events formed the schistosity (S1), preserved as intrafolial folds (F2) and the crenulation cleavage (S2), derived from thrust movements. The assemblages plagioclase + hornblende + garnet and plagioclase + hornblende + diopside define the metamorphic peak (M1-M2) with temperatures from 450-650 °C and lithostatic pressure between 4 and 6 kbars. The metabasites comprise Fe-tholeiites and Mg-tholeiites with komatiitic affinity, geochemical compositions enriched in LILE and REE and depleted in HFSE (with negative Nb, Ti and P anomalies) and MORB-like REE patterns. The observed features indicate an expressive magmatism related to back-arc basins and island arcs at 2.15 Ga in Guiana Shield.
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Paleomagnetism and petrogenesis of Paleoproterozoic units from the Uatumã event in the northern Amazonian Craton / Paleomagnetismo e petrogênese de unidades Paleoproterozóicas do evento Uatumã no norte do Craton Amazônico

Paul Yves Jean Antonio 16 February 2017 (has links)
An anorogenic magmatism covered a large part (1.500.000 km2) of the Amazonian craton at ca. 1880 Ma and defined a Silicic Large Igneous Province (SLIP) called the Uatumã event. The aim of this work is to study the paleomagnetism and petrology of these rocks to define the space-time framework of the Uatumã event and to try to elucidate the Amazonian craton evolution during the Columbia supercontinent amalgamation. Two regions were selected in the southwestern Amazonian craton (Pará) for sampling: (1) The Tucumã area where 16 felsic dikes, 7 mafic dikes, a gabbroic dike and 3 sites of the Archean basement were collected, and (2) the São Felix do Xingu area where, 7 sites of rhyolitic lava flows, 2 sites of ignimbrites, a felsic dike and a volcanic breccia belonging to the Santa Rosa Formation were sampled, and also 6 sites of the Sobreiro Formation (volcanoclastic rocks, andesitic) and one felsic dike of the Velho Guilherme Suite were collected. Petrology of the felsic dikes of Tucumã (1880.9 ± 6.7 Ma U-Pb zrn) showed that they represent the dike swarm associated with the Santa Rosa volcanic Formation. The remanent magnetization of the felsic dikes is carried by PSD magnetite and hematite. This hematite is syn- to post magmatic derived from hydrothermal fluids. Magnetic mineralogy can be used as a proxy to quantify the hydrothermal alteration. AF, thermal, LTD + AF and LTD + thermal demagnetizations show a northwest direction with a positive inclination (component A), whose site mean directions gives a paleomagnetic pole located at 52.9°S, 76.4°E, A95= 10.4 °, K= 13.52). However, this component seems to represent a remagnetization, probabily occurred at Neoproterozoic times. Another magnetic component (named component B) was also isolated for these rocks, and it was associated to a Mesozoic regional remagnetization related to the Central Atlantic Magmatic Province (CAMP). Yet, a third southwestern direction with low positive inclination (component C) was also isolated for some sites. This component was interpreted to be related with the ca. 1760 Ma Velho Guilherme magmatic intrusion. The best paleomagnetic results were obtained in the São Felix do Xingu area. Two new primary paleomagnetic poles have been determined: (i) SF1 pole (319.7°E, 24.7°S, N= 10; A95= 16.9 °) was obtained for andesites and rhyolites dated to 1877.4 ± 4.3 Ma (U-Pb zrn, LA-ICPMS), and its primary origin is confirmed by an inverse baked contact test (> 1853 Ma). Petrography shows that the magnetic mineralogy of this component is hematite formed by hydrothermal fluids syn- to post magmatic. (Ii) SF2 pole (220.1°E, 31.1°N, N= 15 ° A95= 9.7 °) was determined by the remanent magnetization of the felsic dike of the Velho Guilherme Suite but also as secondary magnetizations in samples of the Santa Rosa and Sobreiro Formations. An age of 1853.7 ± 6.2 Ma (U-Pb zrn, LA-ICPMS) is calculated for the felsic dike carrying SF2, whose primary origin is confirmed by a positive baked contact test. The SF1 and SF2 poles have a significant difference in angular distance, for a time interval of only ~25 Ma. Similar coeval paleomagnetic discrepancies were observed for other cratons (India, Superior (Laurentia), Slave (Laurentia), Kalahari, Baltica and Siberia), which can be explained by a True Polar Wander (TPW) event at ca. 1880 1860 Ma. This period is marked by a high mantle activity, which results in the amalgamation of the Columbia supercontinent, formed at ca. 1850 1800 Ma. Amalgamation of supercontinent may cause the formation of superplume and thermal insulation which can disturb mass distribution in mantle and alter the inertial gravity tensor of the Earth. A True Polar Wander (TPW) event may thus have taken place, which will move the cratons and the superplumes towards the equator. These conditions may be related to a reorganization of the whole mantle following a global magmatic quiescence between 2400 and 2200 Ma. / Um grande magmatismo intraplaca cobriu várias áreas (1.500.000 km2) do Cráton Amazônico há 1880 Ma, o qual define uma grande província ígnea (SLIP) chamada coletivamente de \"evento Uatumã\". O objetivo deste trabalho é estudar o paleomagnetismo e a petrologia dessas rochas para definir o contexto espaço-temporal do evento Uatumã e a posição do cráton Amazônico dentro do Supercontinente Columbia. Duas áreas de estudo foram escolhidas para a amostragem, localizadas no sudoeste do cráton Amazônico (Pará): (1) A região de Tucumã, onde 16 diques félsicos, 7 diques máficos, um dique de gabro e 3 sítios da granodioritos do embasamento Arqueano foram coletadas. (2) A região de São Felix do Xingu, onde 7 sitios de lavas riolíticas, 2 sitios de ignimbritos, um dique felsico e um de brechas vulcânicas da Formação Santa Rosa foram amostrados. Seis sitios da Formação Sobreiro (rochas vulcanoclásticas andesíticas) e um dique felsico da Suite Velho Guilherme foram também coletados. O estudo petrológico em amostras dos diques felsicos de Tucumã (1880.9 ± 6.7 Ma U-Pb zrn) mostra que eles representam um sistema de siques associado à Formação vulcânica Santa Rosa. A magnetização remanente dos diques felsicos é portada por magnetita PSD e hematita. A hematita é sin- a pós-magmática e a mineralogia magnética pode ser usada para quantificar esta alteração hidrothermal. Desmagnetizações AF, térmica, LTD + AF e LTD + térmica mostram uma componente característica com direção noroeste e inclinação positiva (Componente A) para amostras de 16 sítios, cuja direção média é Dm= 330.5, Im= 27.9 (N= 16, 95= 11.4, R= 14.7, k= 11.47). O pólo paleomagnético calculado com a média dos PGVs está localizado em 52.9°S, 76.4°E (A95= 10.4°, K= 13.52). Entretanto, esta componente parece ser decorrente de uma remagnetização, provavelmente ocorrida durante o final do Neoproterozoico. Outra componente (chamada de Componente B) foi também isolada para estas rochas, a qual foi associada a uma remagnetização regional ocorrida durante a formação da Província Magmática do Atlântico Central (PMAC). Ainda, uma Terceira componente (C), representada por direções sudoeste e inclinações positivas baixas foi isolada para amostras de alguns sítios. Esta componente foi interpretada como sendo relacionada ao evento magmático da Suíte Intrusiva Velho Guilherme com idade de ~1860 Ma. Os melhores resultados, entretanto, foram obtidos para a região de São Felix do Xingu. Dois novos polos paleomagnéticos, considerados de origem primária, foram encontrados para o Craton Amazônico: O polo SF1 (319.7°E; 24.7°S; N= 10; A95= 16.9°) foi obtido para rochas félsicas e andesíticas, as quais foram datadas em 1877.4 ± 4.3 Ma (U-Pb zrn, LA-ICP-MS), sendo que sua origem primária é embasada em um teste de contato cozido inverso. A investigação petrográfica mostra que o portador magnético desta componente é atribuído à hematita, formada por processos hidrotermais tardi- a pós-magmáticos. O polo SF2 (220.1°E; 31.1°S; N= 15; A95= 9.7°) foi determinado para a componente de magnetização revelada para o dique da Suíte Velho Guilherme, Esta componente é também encontrada como componente secundária em amostras das formações Santa Rosa e Sobreiro, além de algumas amostras de sítios coletados na região de Tucumã (Componente C). Uma idade de 1853.7 ± 6.2 Ma (U-Pb zrn, LA-ICP-MS) foi atribuída à componente SF2 e sua origem primária é confirmada pelo teste de contato cozido positivo realizado para este dique. Os polos SF1 e SF2 são bem discrepantes, embora a diferença de idade destes polos seja de apenas 25 Ma. Resultados similares têm sido obtidos para polos de mesma idade de outros blocos cratônicos (India, Superior (Laurentia), Slave (Laurentia), Kalahari, Baltica e Sibéria), os quais podem ser explicados por um evento de deriva polar verdadeira (DPV) ocorrido nesta época, em decorrência de uma reorganização do Manto. Esta época (1880 Ma) é marcada por uma alta atividade do Manto, a qual culminou com a formação do Supercontinente Columbia, por volta de 1850 1800 Ma. A formação de superplumas e o isolamento térmico causado pela consequente formação do Columbia podem ter sido causas de perturbações de densidades que alteraram o tensor inercial da Terra e, consequentemente, um evento de DPV pode ter deslocado os continente e as superplumas para a região do equador. Estas condições podem estar ligadas a uma inteira reorganização mantélica que seguiu um período de pouca atividade magmática, ocorrido entre 2400 e 2200 Ma.
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Geologia e Geoquímica das sequências vulcânicas paleoproterozóicas do Grupo Uatumã na região de São Félix do Xingu (PA), cráton amazônico

Bruno Lagler 12 December 2011 (has links)
A região de São Félix do Xingu, localizada no centro-sul do estado do Pará e, geologicamente, no contexto da Província Amazônia Central do Cráton Amazônico. Apresenta em seus arredores um registro extremamente preservado das atividades vulcâno-plutônicas ocorridas durante o final do Paleoproterozóico (1870 - 1880 Ma), agrupadas no Grupo Uatumã, que é dividido na região nas formações Sobreiro e Santa Rosa. Estas rochas foram depositadas sobre o embasamento arqueano, representado pelo Terreno Granito-Greenstone do Sul do Pará e pelo Cinturão de Cisalhamento Itacaiúnas, e unidades paleoproterozóicas, tal como o Granito Parauari. Por fim, estas rochas foram invadidas em ~1860 Ma pelos granitos do tipo A da Suíte Intrusiva Velho Guilherme e recobertas pelas rochas sedimentares da Formação Triunfo. A Formação Sobreiro é a unidade basal. Suas rochas tem filiação cálcio-alcalina e são representadas por vulcânicas e piroclásticas predominantemente intermediárias, com componentes ácidos no topo da sequência. Em estudos de campo são reconhecidas ao menos duas sequências de derrames vulcânicos que variam de andesitos basálticos com fenocristais de augita e magnésio-hastingsita nos derrames basais, para andesito e latito com fenocristais de magnésio-hastingsita e de andesina a labradorita e, por fim, quartzo-latito e riolito com fenocristais de plagioclásio sódico e de feldspato potássio, além de quartzo ocasional. Intercalados nestes derames de lava ocorrem corpos de rochas piroclásticas representadas principalmente por tufos máficos de cristais, lapilli-tufo máfico e tufos máficos laminados de cristais. De modo geral essas, são rochas hipocristalinas, maciças, formadas por cristais e fragmentos de cristais líticos e vítreos. Os tufos de cristais máficos laminados apresentam melhor seleção granulométrica, estrutura laminada e arcabouço constituído porcristais e fragmentos de cristais e líticos. A Formação Santa Rosa, como descrita atualmente na literatura, é a unidade superior e representa um vulcanismo intraplaca do tipo A. É composta por rochas vulcânicas, subvulcânicas e piroclásticas com alto teor de \'SiO IND.2\' (> 70% na maioria das amostras). Ao menos três fácies são reconhecidas: a) pórfiros graníticos e riolitos com megacristais de anfibólio, plagioclásio sódico, feldspato potássico e quartzo; riolitos com fenocristais de feldspato potássico e plagioclásio sódico com eventuais megacristais de quartzo; b) álcaliriolitos e pórfiros álcali-riolíticos com fenocristais de feldspato potássico (ortoclásio) e quartzo; c) tufo félsico de cristais hiprocristalino, tufo félsico de cristais levemente soldado com fiamme, tufo soldado laminado, lapilli-tufo acrescionário e tufo vítreo com glass shards. A assembleia de alteração hidrotermal da Formação Sobreiro é composta por epídoto + clorita + clinozoisíta + pirita + quartzo + carbonato + albita + sericita na alteração propilítica; sericita + clorita + quartzo \'+OU-\' pirita \'+OU-\' fluorita \'+OU-\' barita \'+OU-\' alloclasita \'+OU-\' esfalerita na alteração sericítica; e sericita + hematita + quartzo + argilo-minerais \'+OU-\' galena \'+OU-\' ouro na alteração argílica. Indícios de alunita sugerem que a Formação Sobreiro pode hospedar em suas rochas sistemas epitermais do tipo low-e high-sulfidation. Já na Formação Santa Rosa, a assembleia mineral de alteração hidrotermal é composta por feldspato potássico + biotita + quartzo + sericita na alteração potássica; e sericita + quartzo + pirita + clorita \'+OU-\' fluorita \'+OU-\' carbonato na alteração sericítica. Tais assembleias podem hospedar nas rochas da Formação Santa Rosa mineralizações do tipo Intrusion Related Gold Systems. Estudos litoquímicos revelam a naturezacálcio-alcalina de alto potássio da Formação Sobreiro, com enriquecimento em elementos litófilos como K, Ba, Sr, Rb, e baixa concentração de elementos de alto potencial iônico como Nb e Ta. Esta unidade mostra rochas enriquecidas em elementos terras raras leves em relação a terras raras pesados, indicada pela razão \'(La/Yb) IND.N\' ~ 12, sem anomalias de Eu nas rochas menos evoluídas e com anomalias levemente negativas nas rochas mais evoluídas. Tais características são típicas de andesitos orogênicos e estudos comparativos revelam que as rochas da Formação Sobreiro são bastante semelhantes às de alguns arcos magmáticos mais jovens, como o Arco Eólio na região da Sicília. Isto corrobora a hipótese de que a Formação Sobreiro é relacionada a um vulcanismo associado a um evento de subducção. A Formação Santa Rosa mostra resultados mais heterogêneos. Algumas das amostras analisadas apresentam afinidade cálcio-alcalina metaluminosa, com enriquecimento em Ba, Rb e Sr semelhantes às rochas evoluídas da Formação Sobreiro. Nestas amostras são observadas anomalias negativas de nióbio e tântalo em diagramas normalizados de elementos traços, além de suaves anomalias negativas de Eu em diagramas de elementos terras raras, com enriquecimento em terras raras leves em relação aos pesados similar à Formação Sobreiro. Estas características, junto às razões de Ba/Ta > 450 e Rb/Nb > 7, mostram mais semelhanças com as rochas cálcio-alcalinas da Formação Sobreiro do que com as rochas do tipo A da Formação Santa Rosa. O outro grupo de amostras da Formação Santa Rosa apresenta um comportamento completamente diferente, sendo caracterizado por rochas alcalinas, peraluminosas, com enriquecimento em elementos de alto potencial iônico (principalmente Nb e Ta) e fortes anomalias negativas para elementos litófilos (principalmente Ba e Sr, além de CaO, P e Ti) emdiagramas normalizados de elementos traços. Em relação aos elementos terras raras, este grupo apresenta enriquecimento muito mais discreto em elementos terras raras leves em relação aos pesados, evidenciado pela razão \'(La/Yb) IND.N\' ~ 4, com forte anomalia negativa de Eu. As razões Rb/Nb < 7 indicam que estas amostras atendem a maioria dos critérios classificatórios para rochas subalcalinas do tipo A e, portanto devem ser classificadas como pertencentes à Formação Santa Rosa. Por fim, os resultados sugerem que embora agrupados somente na Formação Santa Rosa nos trabalhos anteriores, ao menos uma parte dos riolitos mostra características que apresentam associação ao vulcanismo cálcio-alcalino da Formação Sobreiro / The São Felix do Xingu region, located in the center-south region of the state of Pará - Brazil, under the Central Amazonian province of theAmazonian Craton context, presents in its surroundings extremely well preserved volcano-plutonic activities occurred during the Paleoproterozoic (1870 - 1880 Ma), where units are grouped into the Uatumã Group which is therefore divided into formations Sobreiro e Santa Rosa. These rocks are intrusive in units of the Archean basement represented by the South Pará Granite-Greenstone Terrain and by the Itacaiúnas Shear-belt; and rocks of Paleoproterozoic such as the Parauari Granite. Thus, these rocks are intruded in ~1860 Ma by A-type granites of the Velho Guilherme Intrusive Suite and covered by sedimentary rocks of the Triunfo Formation. The Sobreiro Formation is the basal unity. It is calc-alkaline, composed of volcanic and pyroclastic rocks of mainly intermediate composition, with acid components on the top of the sequence. In field study, at least two sequences of volcanic flows which vary from andesi-basalts with phenocrysts of augite and magnesium-hastginsite in the basal flows, to andesites and latites with phenocrysts of magnesium-hastginsite and plagioclase (andesine to labradorite) and finally, quartz-latites and rhyolites with phenocrysts of sodic plagioclase and potash feldspar, besides occasional quartz, are recognized. Interspersed with these lava flow rocks, pyroclastic rocks represented by mafic crystal tuffs, mafic crystal lapilli-tuffs and laminated mafic crystal tuffs occur. The Santa Rosa Formation, as described in literature nowadays, is the superior unit and represents an A-type intraplate volcanism. It is composed by volcanic, subvolcanic and pyroclastic rocks with high \'SiO IND.2\' content (>70% in most of the samples). At least three facies are identified, the first consisting of granitic porphyry and rhyolite with megacrysts of amphibole, sodic plagioclase, potash feldspar and quartz; the second of rhyolites with phenocrysts of potash feldspar and sodic plagioclase with occasional quartz; and the last of alkali-rhyolites and alkali-rhyolitic porphyries with phenocrysts of potash feldspar (orthoclase) and quartz. Hipocrystalline felsic crystal tuff, lightly welded crystal tuff with fiamme, laminated welded tuff, accretionary lapilli-tuff and vitreous tuff with glass shards represent the pyroclastic rocks associated with Santa Rosa Formation. The hydrothermal alteration mineral assemblage of the Sobreiro Formation is composed of epidote + chlorite + clinozoisite + pyrite + quartz + carbonate + albite + sericite in the propylitic alteration; sericite + chlorite +quartz + carbonate ± pyrite ± fluorite ± barite ± alloclasite ± sphalerite in the sericitic alteration; and sericite + hematite + quartz + clay minerals ± galena ± gold in the argillic alteration. In addition to evidences of alunite, the vii Sobreiro Formation may host low and high-sulfidation epithermal systems in its rocks. The Santa Rosa Formation, on the other hand, presents ahydrothermal alteration mineral assemblage composed of potash feldspar + biotite + quartz + sericite in the potassic alteration; and sericite + quartz + pyrite + sericite ± fluorite ± carbonate in the sericitic alteration. Such assemblages may host Intrusion Related Gold Systemsmineralization type into the rocks of the Santa Rosa Formation. Lithochemistry studies reveal the high potassium calc-alkaline nature for the Sobreiro Formation, with enrichment in lithophile elements such as K, Ba, Sr, Rb and low concentration of high field strength elements such as Nb and Ta. This unit shows rocks enriched in light rare earth elements in relation to heavy rare earth elements indicated by the \'(La/Yb) IND. N\' ~ 12 ratio, with absence of Eu anomalies in the less evolved and lightly negative anomalies in the most evolved rocks. Such characteristics are typical of orogenic andesites and comparative studies reveal that the Sobreiro Formation chemical characteristics are rather similar to some younger magmatic arcs, like the Aeolian Arc in the Sicily\'s region. This data corroborates with the hypothesis that the Sobreiro Formation is related to a calc-alkaline volcanism related to a subduction regime. The Santa Rosa Formation shows more heterogeneous results. Some of the analyzed samples present calc-alkaline affinity, metaluminous, with enrichment in Ba, Rb and Sr similar to the evolved rocks of the Sobreiro Formation. Such samples also present negative Nb and Ta anomalies in normalized trace elements diagrams, besides presenting light negative anomalies in normalized rare earth elements diagrams with enrichment in light rare earth elements in relation to heavy rare earth elements similar to the Sobreiro Formation. These characteristics, allied to Ba/Ta > 450 and Rb/Nb > 7 ratios, show much more similarities to the calc-alkaline rocks of the Sobreiro Formation than to the A-type rocks of the Santa Rosa Formation. The other group of samples of this unity shows a completely different behavior, being characterized by alkaline rocks, peraluminous, withenrichment in high field strength elements (mainly Nb and Ta) and strong negative anomalies for lithophile elements (mainly Ba and Sr, besides CaO, P and Ti) in normalized trace elements diagrams. In relation to rare earth elements, the Santa Rosa Formation presents much more discrete enrichment in light rare earth elements in relation to heavy rare earth elements, highlighted by the \'(La/Yb) IND.N ~ 4 ratio, with strong negative anomalies of europium. The Rb/Nb < 7 ratio indicate that these samples attend to the most of the classificatory criteria for sub-alkaline type-A rocks and, therefore must be classified as belonging to the Santa Rosa Formation. viii All things considered, the results suggest that besides grouped exclusively in the Santa Rosa Formation in the previous works, at least somepart of the rhyolites shows characteristics which presents association to the calc-alkaline volcanism of the Sobreiro Formation.

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