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Geologia da região de Colatina (ES): Uma abordagem geocronológica, petrográfica e estrutural por ASM / not available

Lopes, Renan Garcia 29 April 2016 (has links)
A porção leste do Orógeno Araçuaí, de idade neoproterozoica, compreende uma extensa área composta por anatexitos, leucogranitos, kinzigitos e granulitos migmatizados, que provavelmente estão correlacionados com o registro de uma ampla fusão parcial da crosta intermediária a inferior. Na região de estudo afloram rochas do Complexo Nova Venécia, que é caracterizado por ortogniasses e, sua paragênese é dada pela associação entre cordierita + granada + biotita + feldspato potássico + plagioclásio + quartzo e, a presença de sillimanita indica que estas rochas chegaram a fácies anfibolito superior. São rochas que variam de metatexitos a diatexitos com ampla variação das estruturas de fusão parcial. A mineralogia observada no ortognaisse é praticamente a mesma encontrada no granitoide Colatina - aflorante na região, com exceção dos minerais metamórficos cordierita e sillimanita, observadas pontualmente na região de estudo. Com relação à deformação na região de estudo, nota-se que esta deu-se de forma contínua, indo desde o estágio pré-colisional até o pós-colisional, estando o registro desta, tanto no bandamento gnáissico, quanto na anisotropia de suscetibilidade magnética (ASM) e nos cristais de plagioclásio deformados observados no Norito, que possui ocorrência restrita na área. A mineralogia magnética é dada principalmente minerais ferromagnéticos oblatos, sendo estes a magnetita e em menores proporções a pirrotita e maghemita, podendo também ter influência de minerais paramagnéticos como a biotita. Foram identificadas duas fases deformacionais, a primeira relacionada ao metamorfismo que gerou o bandamento gnáissico e migmatítico e a segunda relacionada ao dobramento identificado nos estereogramas de alguns domínios estruturais e à foliação observada no granitoide. Com relação à geocronologia, foi obtida a idade de 582,9 ±4,1Ma para a rocha fonte que gerou os sedimentos que deram origem ao ortognaisse. Idade essa muito próxima à de 576,3 ±2,9Ma obtida para o granitoide Colatina, relacionada a sua cristalização, indicando que provavelmente ambas as rochas - a rocha fonte dos sedimentos que deram origem ao ortognaisse e o granitoide Colatina - foram geradas em um mesmo evento, sendo que o pulso magmático que gerou a rocha fonte dos sedimentos do ortognaisse possui caráter pré-colisional e o granitoide Colatina sin-colisional. Nas bordas de sobrecrescimento dos zircões do ortognaisse foi obtida a idade de 522 ±2Ma, sendo esta atribuída ao último evento metamórfico que atuou na região. Razões Th/U mostram que a origem dos zircões analisados do ortognaisse (núcleo dos zircões) é magmática, sendo essa de aproximadamente 0,42 no núcleo dos zircões e de 0,15 nas regiões de borda de sobrecrescimento, indicando serem estas bordas de sobrecrescimento metamórfico. A idade obtida em monazitas do ortognaisse foi de 503 ±4Ma e, de acordo com a temperatura atingida durante o pico metamórfico (820°C, calculada por Munhá et al. 2005), indica que esta idade relaciona-se também ao último evento metamórfico, visto que a temperatura de fechamento da monazita é de cerca de 750°C. Com a idade metamórfica obtida nas bordas de sobrecrescimento do zircão e na monazita, calcula-se uma taxa de resfriamento de aproximadamente 3,7°C/Ma para a região. Por fim, a idade obtida para o norito foi de 513,2 ±2,3Ma, sendo este associado ao estágio pós colisional, estando a deformação registrada em cristais de plagioclásio deformados observados na análise microestrutural. / The eastern portion of the Araçuaí Belt, Neoproterozoic age, comprises a large area consisting of anatexites, leucogranites, kinzigites and migmatized granulites, that probably are related with the registration of an extensive partial melting of the middle and lower crust. In the region of this study, there are rocks from de Nova Venécia Complex, that is characterized by ortognesis and, the paragenesis is given by the association cordierite + garnet + biotite + potassium feldspar + plagioclase + quartz and, the presence of sillimanite indicates that these rocks reached upper amphibole - granulite facies. The migmatites range from metatexites to diatexites with wide variation in partial melting structures. The mineralogy observed in these rocks is almost the same found in the Colatina granitoid, with the exception of the metamorphic minerals as cordierite and sillimanite, that were observed in a specific outcrop. Regarding the deformation in the study region, it was performed continuously, going from pre-collisional to post-collisional stage, recorded in the gneissic banding and in the granitoid, also the weak deformation observed in the plagioclase crystals of the norite. The magnetic mineralogy is given mainly ferromagnetic oblate minerals, which are magnetite and to a lesser extent the pyrrhotite and maghemite, it can also have influence of paramagnetic minerals such as biotite. Two deformational stages have been identified, the first one was related to the metamorphism that generated the gneissic and migmatitic banding, and the second, associated to the folding pattern identified in stereograms of some structural domains and in the foliation observed in granitoid. Geochronological data show the age of 582.9 ± 4.1Ma as the age of the source rock that generated the sediments that gave rise to the paragneisses of the Nova Venécia Complex. This age is close to the 576.3 ±2.9Ma obtained for the Colatina granitoid, related to its crystallization, indicating that probably both rocks - the source rock of the sediments and Colatina granitoid were generated at the same tectonic event. These data suggest that the magmatic pulse that generated the source rock of the paragneisses sediments and Colatina granitoid have, respectively, pre-collisional syn-collisional characteristics. The U/Pb analysis in the edges of the zircons show the age of 522 ± 2Ma, that can be attributed to the last metamorphic event who acted in the region. The ratios Th/U show that the origin of the analyzed zircons (zircon core) is magmatic, with the average value of 0.42 in the core of zircon and 0.15 regions in the edges, thus indicating that they were due to a metamorphic event. The 503 ± 4Ma age obtained from the monazite crystals was assigned to the temperature reached during the metamorphic peak (820°C, measured by Munha et al. 2005), indicates that this age can be also related to the last metamorphic event, since the temperature closing system of the monazite is about 750°C. The relationship of these ages and the metamorphic temperatures allow to estimate a cooling rate of about 3.7°C/Ma. Finally, the norite age of 513.2 ± 2.3Ma, can be associated with the final collisional stage, as shown by the deformation recorded in plagioclase crystals observed in the microstructural analysis.
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Evolução estrutural e térmica de um batólito sin-cinemático no orógenos Neoproterozóico Araçuaí (leste do Brasil) / Structural and thermal evolution of a synkinematic batholith from the Neoproterozoic Araçuaí hot orogen (eastern Brazil)

Mondou, Mathieu 20 October 2010 (has links)
A faixa Araçuaí, de idade neoproterozóica, caracteriza-se por apresentar em seu domínio alóctone, uma grande quantidade de intrusões magmáticas, uma crosta parcialmente fundida e rochas de facies granulítica, características de uma geoterma elevada, configurando trata-se de um orógeno quente. A suíte tonalítica Galiléia, alojada em metassedimentos, deformada no estado magmático, representa um grande batólito que influenciou de maneira significativa o comportamento mecânico desta crosta mediana. A Anisotropia de Suscetibilidade Magnética (ASM) medida nesse batólito e usada para um estudo de petrotrama, combinado com uma investigação detalhada sobre a mineralogia magnética, permitiu caracterizar o comportamento paramagnético da Suíte Galiléia e, adicionalmente, trazer informações sobre uma deformacão complexa em 3D. As estruturas observadas se desenvolveram em um magma viscoso resultado de uma combinação da tectônica tangencial induzidas por compressão e forças gravitacionais devido ao peso da crosta sobrejacente. A cinemática do batólito é compatível com aquela descrita para as rochas dúcteis da faixa. Datações U/PB em zircões e monazitas e 40Ar/39Ar em anfibólios, moscovitas e biotitas permitiram definir a evolução termal do batólito Galiléia e de seus metassedimentos hospedeiros e trazer informações sobre o período deformacional. O batólito Galiléia colocouse durante um importante evento magmático, termal e tectônico a ~ 580 Ma. A temperatura permaneceu alta durante os primeiros ~ 50Ma da evolução termal, promovendo uma deformação quase constante do batólito no estado magmático durante várias dezenas de milhões de anos. Tais condições de alta temperatura e cinemática deformacional, estável durante períodos prolongados de tempo, são característicos de orógenos quentes. A taxa de resfriamento vagarosa de ~ 10°C/Ma sugere que após ~500Ma a taxa de exumação foi muito lenta, provavelmente ocasionada apenas pela erosão. / The allochtonous domain of the Neoproterozoic Araçuaí belt involves large amounts of magma, widespread partial melting, granulitic facies and high geotherm, characterising this belt as a hot orogen. The Galiléia tonalitic suite, emplaced within host metasediments and deformed at magmatic state, represents a huge batholith that strongly influenced the mechanical behaviour of this middle crust. The anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) measured through this batholith and used as a petrofabric proxy, combined to a detailed magnetic mineralogy investigation, permitted to characterize the paramagnetic behaviour of the Galiléia suite and therefore to highlight a complex 3D strain deformation. The observed structures developed within the viscous magma resulted from a combination of tangential tectonics induced by the compression, and gravitational forces arising from the load of the overlying crust. The kinematics of the batholith is compatible with that already described for ductile rocks of hot orogens. U/Pb dating on zircons and monazites together with 40Ar/39Ar dating on amphiboles, muscovites and biotites permitted to define the thermal evolution of the Galiléia batholith and its host metasediments and constrain the timing of the deformation. The Galiléia batholith emplaced during an important magmatic, tectonic and thermal event at ~580 Ma. Temperature remained high during the first ~50 Ma of the thermal evolution, promoting a seemingly constant deformation of the batholith at magmatic state during several tens of millions years. Such high temperature conditions and stable deformation kinematics during protracted periods of time are supposed to be characteristic of hot orogen. The slow cooling rate of ~10°C/Ma evidenced after ~500 Ma probably indicate a very slow exhumation probably only conducted by erosion.
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Tectônica da conexão do Cinturão Ribeira com a Faixa Araçuaí - Divisa Rio de Janeiro/Espírito Santo / Tectonic connection beetwen the Ribeira and Araçuaí Belts at the boundary of Rio de Janeiro and Espírito Santo

Karniol, Tiago da Rocha 09 December 2008 (has links)
A investigação geológica-estrutural de duas seções transversais ao Cinturão Ribeira, no norte do Rio de Janeiro e sul do Espírito Santo, revela que a região caracteriza-se por um regime tectônico transpressivo, o qual pode ser reconhecido, principalmente, a partir da análise geométrica e cinemática dos elementos estruturais. Neste trecho do orógeno, observa-se uma curvatura das principais estruturas, de NE para NNE, relacionadas à articulação, a sul, com o lineamento de Além Paraíba. Essa geometria, em escala regional, pode ser relacionada a uma cinemática destral, considerando-se, como referência, o Cráton do São Francisco. Na seção Italva (RJ) - Muriaé (MG), as principais evidências da tectônica transpressiva referem-se à articulação entre zonas de cisalhamento de alto ângulo, predominantemente direcionais e com movimentação para SW, paralela ao orógeno, principalmente no seu setor oriental, e zonas de cisalhamento de ângulo intermediário com lineação frontal e movimentação extensional de topo para ESE. Na seção Marechal Floriano - Ibatiba (ES), as zonas de cisalhamento apresentam movimentação predominantemente oblíqua com componente direcional destral que refletem a propagação do fluxo tectônico para SSW, como pode ser observado, entre outras, na zona de cisalhamento de Guaçuí. Foram reconhecidas também estruturas sinistrais que podem representar indícios de uma movimentação antitética nessas zonas. Nas duas seções investigadas, a partição da deformação reflete-se na alternância entre zonas de máxima deformação, formadas por rochas tipicamente miloníticas, e zonas intermediárias de mais baixa deformação, onde predominam corpos de rochas intrusivas. Além disso, o padrão anastomosado, por vezes em leque, das estruturas planares, bem como sua complexa relação com os elementos lineares, é atribuído ao caráter transpressivo da deformação. Os granulitos com granada investigados na região no norte do Rio de Janeiro indicam um equilíbrio químico com temperatura entre 700 e 780 °C e pressão entre 7,9 e 9,3 kbar, resultado substancialmente superior aos intervalos de 600-670 °C e 5,7-6,7 kbar, obtidos para gnaisses de associações aluminosas, na porção leste da seção. Esse contraste nos resultados geotermobarométricos, consistentemente mais elevados considerando-se o centro dos minerais em relação às bordas, juntamente com a caracterização cinemática e as feições microestruturais são evidências da ocorrência, neste setor orogênico, de um processo de exumação mais acentuada no conjunto dos granulitos. Num regime transpressivo associado à colisão oblíqua de placas ou terrenos, esse processo pode ser explicado pela extrusão de porções da crosta inferior em regime dúctil, cinematicamente articuladas por zonas de cisalhamento extensionais, como as caracterizadas neste trabalho. Tomando como referência os dados apresentados, atribuídos a um regime de deformação transpressiva durante o Neoproterozóico, considera-se arbitrário o emprego do paralelo 21° Sul como limite entre a Faixa Araçuaí e o Cinturão Ribeira. As diferenças em relação à articulação cinemática, nas duas seções estudadas, indicam uma variação do quadro de deformação no sentido longitudinal. Essas diferenças podem ser compreendidas por mudanças das condições de contorno, como a geometria do bloco rígido e variações reológicas impostas por taxas variadas de fusão das rochas, que levaram a extrusão com preservação parcial de paragêneses granulíticas da crosta inferior no segmento estudado. / Litho-structural characterizations carried out on two transverse sections of the Neoproterozoic Ribeira Belt, in the north portion State of Rio de Janeiro and southern State of Espírito Santo, southeastern Brazil, show that it represents part of the transpressive dextral orogen related to the Central Mantiqueira Province. NNE-trending and steeply-dipping regional mylonitic belts describe a map-scale, S-C-like structure that is characterized by their deflection towards NE near the Além Paraíba shear zone. This geometry is consistent with oblique continental collision considering the São Francisco Craton as a reference. In the Italva (RJ) - Muriaé (MG) section, the shear zones on its eastern part present predominant top to SW, parallel-to-the-orogen, transpressive movements and top-down-to-ESE tectonics on the central-western part of the section related to intermediary-dipping shear zones with frontal lineation. The main shear zones on the Marechal Floriano - Ibatiba (ES) section describe oblique movements with dextral component and top-to-SW tectonic flow, as described in the Guaçuí shear zone. At some outcrops, sinistral structures may reflect antithetic movements on these zones. Lithological and structural control related to deformation partitioning lead to the formation of milonites and felsic mylonitic granulites in ductile shear zones, alternated with less deformed intermediate to basic granulites with charnockitic lenses. Indeed, the anastomosed geometry and fan-like pattern of planar structures, as well as the complex relation with linear elements, may be a result of the transpressive shear. The garnet granulites on the northern region of Rio de Janeiro present chemical equilibrium from 700 to 780 °C and from 7.9 to 9.3 kbar which is higher than the intervals of 600-670 °C and 5,8-6,7 kbar obtained for aluminous gneisses on the eastern portion of the section. These differences on geothermobarometric results, mostly higher considering the nuclei of minerals in relation to its borders, the kinematic characteristics and microstructural pattern of samples suggest a more elevated exhumation rate for the granulites in this orogenic segment. Considering a transpressive regime related to oblique tectonic plates or blocks collision, this process can be explained by the ductile extrusion of infracrustal portions as shown by extensional shear zones described in this work. Because of our investigations, we think that the limit of Ribeira and Araçuaí belts on parallel 21° South, as considered by some authors, is arbitrary. The contrasts on kinematics on both studied sections point to longitudinal variations of deformation path that may reflect boundary condition changes, like the geometry of the craton and rheologic transitions of rocks caused by differential partial melting, that lead to extrusion tectonics with partial preservation of granulitic parageneses on the investigated segment.
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Geologia da região de Colatina (ES): Uma abordagem geocronológica, petrográfica e estrutural por ASM / not available

Renan Garcia Lopes 29 April 2016 (has links)
A porção leste do Orógeno Araçuaí, de idade neoproterozoica, compreende uma extensa área composta por anatexitos, leucogranitos, kinzigitos e granulitos migmatizados, que provavelmente estão correlacionados com o registro de uma ampla fusão parcial da crosta intermediária a inferior. Na região de estudo afloram rochas do Complexo Nova Venécia, que é caracterizado por ortogniasses e, sua paragênese é dada pela associação entre cordierita + granada + biotita + feldspato potássico + plagioclásio + quartzo e, a presença de sillimanita indica que estas rochas chegaram a fácies anfibolito superior. São rochas que variam de metatexitos a diatexitos com ampla variação das estruturas de fusão parcial. A mineralogia observada no ortognaisse é praticamente a mesma encontrada no granitoide Colatina - aflorante na região, com exceção dos minerais metamórficos cordierita e sillimanita, observadas pontualmente na região de estudo. Com relação à deformação na região de estudo, nota-se que esta deu-se de forma contínua, indo desde o estágio pré-colisional até o pós-colisional, estando o registro desta, tanto no bandamento gnáissico, quanto na anisotropia de suscetibilidade magnética (ASM) e nos cristais de plagioclásio deformados observados no Norito, que possui ocorrência restrita na área. A mineralogia magnética é dada principalmente minerais ferromagnéticos oblatos, sendo estes a magnetita e em menores proporções a pirrotita e maghemita, podendo também ter influência de minerais paramagnéticos como a biotita. Foram identificadas duas fases deformacionais, a primeira relacionada ao metamorfismo que gerou o bandamento gnáissico e migmatítico e a segunda relacionada ao dobramento identificado nos estereogramas de alguns domínios estruturais e à foliação observada no granitoide. Com relação à geocronologia, foi obtida a idade de 582,9 ±4,1Ma para a rocha fonte que gerou os sedimentos que deram origem ao ortognaisse. Idade essa muito próxima à de 576,3 ±2,9Ma obtida para o granitoide Colatina, relacionada a sua cristalização, indicando que provavelmente ambas as rochas - a rocha fonte dos sedimentos que deram origem ao ortognaisse e o granitoide Colatina - foram geradas em um mesmo evento, sendo que o pulso magmático que gerou a rocha fonte dos sedimentos do ortognaisse possui caráter pré-colisional e o granitoide Colatina sin-colisional. Nas bordas de sobrecrescimento dos zircões do ortognaisse foi obtida a idade de 522 ±2Ma, sendo esta atribuída ao último evento metamórfico que atuou na região. Razões Th/U mostram que a origem dos zircões analisados do ortognaisse (núcleo dos zircões) é magmática, sendo essa de aproximadamente 0,42 no núcleo dos zircões e de 0,15 nas regiões de borda de sobrecrescimento, indicando serem estas bordas de sobrecrescimento metamórfico. A idade obtida em monazitas do ortognaisse foi de 503 ±4Ma e, de acordo com a temperatura atingida durante o pico metamórfico (820°C, calculada por Munhá et al. 2005), indica que esta idade relaciona-se também ao último evento metamórfico, visto que a temperatura de fechamento da monazita é de cerca de 750°C. Com a idade metamórfica obtida nas bordas de sobrecrescimento do zircão e na monazita, calcula-se uma taxa de resfriamento de aproximadamente 3,7°C/Ma para a região. Por fim, a idade obtida para o norito foi de 513,2 ±2,3Ma, sendo este associado ao estágio pós colisional, estando a deformação registrada em cristais de plagioclásio deformados observados na análise microestrutural. / The eastern portion of the Araçuaí Belt, Neoproterozoic age, comprises a large area consisting of anatexites, leucogranites, kinzigites and migmatized granulites, that probably are related with the registration of an extensive partial melting of the middle and lower crust. In the region of this study, there are rocks from de Nova Venécia Complex, that is characterized by ortognesis and, the paragenesis is given by the association cordierite + garnet + biotite + potassium feldspar + plagioclase + quartz and, the presence of sillimanite indicates that these rocks reached upper amphibole - granulite facies. The migmatites range from metatexites to diatexites with wide variation in partial melting structures. The mineralogy observed in these rocks is almost the same found in the Colatina granitoid, with the exception of the metamorphic minerals as cordierite and sillimanite, that were observed in a specific outcrop. Regarding the deformation in the study region, it was performed continuously, going from pre-collisional to post-collisional stage, recorded in the gneissic banding and in the granitoid, also the weak deformation observed in the plagioclase crystals of the norite. The magnetic mineralogy is given mainly ferromagnetic oblate minerals, which are magnetite and to a lesser extent the pyrrhotite and maghemite, it can also have influence of paramagnetic minerals such as biotite. Two deformational stages have been identified, the first one was related to the metamorphism that generated the gneissic and migmatitic banding, and the second, associated to the folding pattern identified in stereograms of some structural domains and in the foliation observed in granitoid. Geochronological data show the age of 582.9 ± 4.1Ma as the age of the source rock that generated the sediments that gave rise to the paragneisses of the Nova Venécia Complex. This age is close to the 576.3 ±2.9Ma obtained for the Colatina granitoid, related to its crystallization, indicating that probably both rocks - the source rock of the sediments and Colatina granitoid were generated at the same tectonic event. These data suggest that the magmatic pulse that generated the source rock of the paragneisses sediments and Colatina granitoid have, respectively, pre-collisional syn-collisional characteristics. The U/Pb analysis in the edges of the zircons show the age of 522 ± 2Ma, that can be attributed to the last metamorphic event who acted in the region. The ratios Th/U show that the origin of the analyzed zircons (zircon core) is magmatic, with the average value of 0.42 in the core of zircon and 0.15 regions in the edges, thus indicating that they were due to a metamorphic event. The 503 ± 4Ma age obtained from the monazite crystals was assigned to the temperature reached during the metamorphic peak (820°C, measured by Munha et al. 2005), indicates that this age can be also related to the last metamorphic event, since the temperature closing system of the monazite is about 750°C. The relationship of these ages and the metamorphic temperatures allow to estimate a cooling rate of about 3.7°C/Ma. Finally, the norite age of 513.2 ± 2.3Ma, can be associated with the final collisional stage, as shown by the deformation recorded in plagioclase crystals observed in the microstructural analysis.
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Tectônica da conexão do Cinturão Ribeira com a Faixa Araçuaí - Divisa Rio de Janeiro/Espírito Santo / Tectonic connection beetwen the Ribeira and Araçuaí Belts at the boundary of Rio de Janeiro and Espírito Santo

Tiago da Rocha Karniol 09 December 2008 (has links)
A investigação geológica-estrutural de duas seções transversais ao Cinturão Ribeira, no norte do Rio de Janeiro e sul do Espírito Santo, revela que a região caracteriza-se por um regime tectônico transpressivo, o qual pode ser reconhecido, principalmente, a partir da análise geométrica e cinemática dos elementos estruturais. Neste trecho do orógeno, observa-se uma curvatura das principais estruturas, de NE para NNE, relacionadas à articulação, a sul, com o lineamento de Além Paraíba. Essa geometria, em escala regional, pode ser relacionada a uma cinemática destral, considerando-se, como referência, o Cráton do São Francisco. Na seção Italva (RJ) - Muriaé (MG), as principais evidências da tectônica transpressiva referem-se à articulação entre zonas de cisalhamento de alto ângulo, predominantemente direcionais e com movimentação para SW, paralela ao orógeno, principalmente no seu setor oriental, e zonas de cisalhamento de ângulo intermediário com lineação frontal e movimentação extensional de topo para ESE. Na seção Marechal Floriano - Ibatiba (ES), as zonas de cisalhamento apresentam movimentação predominantemente oblíqua com componente direcional destral que refletem a propagação do fluxo tectônico para SSW, como pode ser observado, entre outras, na zona de cisalhamento de Guaçuí. Foram reconhecidas também estruturas sinistrais que podem representar indícios de uma movimentação antitética nessas zonas. Nas duas seções investigadas, a partição da deformação reflete-se na alternância entre zonas de máxima deformação, formadas por rochas tipicamente miloníticas, e zonas intermediárias de mais baixa deformação, onde predominam corpos de rochas intrusivas. Além disso, o padrão anastomosado, por vezes em leque, das estruturas planares, bem como sua complexa relação com os elementos lineares, é atribuído ao caráter transpressivo da deformação. Os granulitos com granada investigados na região no norte do Rio de Janeiro indicam um equilíbrio químico com temperatura entre 700 e 780 °C e pressão entre 7,9 e 9,3 kbar, resultado substancialmente superior aos intervalos de 600-670 °C e 5,7-6,7 kbar, obtidos para gnaisses de associações aluminosas, na porção leste da seção. Esse contraste nos resultados geotermobarométricos, consistentemente mais elevados considerando-se o centro dos minerais em relação às bordas, juntamente com a caracterização cinemática e as feições microestruturais são evidências da ocorrência, neste setor orogênico, de um processo de exumação mais acentuada no conjunto dos granulitos. Num regime transpressivo associado à colisão oblíqua de placas ou terrenos, esse processo pode ser explicado pela extrusão de porções da crosta inferior em regime dúctil, cinematicamente articuladas por zonas de cisalhamento extensionais, como as caracterizadas neste trabalho. Tomando como referência os dados apresentados, atribuídos a um regime de deformação transpressiva durante o Neoproterozóico, considera-se arbitrário o emprego do paralelo 21° Sul como limite entre a Faixa Araçuaí e o Cinturão Ribeira. As diferenças em relação à articulação cinemática, nas duas seções estudadas, indicam uma variação do quadro de deformação no sentido longitudinal. Essas diferenças podem ser compreendidas por mudanças das condições de contorno, como a geometria do bloco rígido e variações reológicas impostas por taxas variadas de fusão das rochas, que levaram a extrusão com preservação parcial de paragêneses granulíticas da crosta inferior no segmento estudado. / Litho-structural characterizations carried out on two transverse sections of the Neoproterozoic Ribeira Belt, in the north portion State of Rio de Janeiro and southern State of Espírito Santo, southeastern Brazil, show that it represents part of the transpressive dextral orogen related to the Central Mantiqueira Province. NNE-trending and steeply-dipping regional mylonitic belts describe a map-scale, S-C-like structure that is characterized by their deflection towards NE near the Além Paraíba shear zone. This geometry is consistent with oblique continental collision considering the São Francisco Craton as a reference. In the Italva (RJ) - Muriaé (MG) section, the shear zones on its eastern part present predominant top to SW, parallel-to-the-orogen, transpressive movements and top-down-to-ESE tectonics on the central-western part of the section related to intermediary-dipping shear zones with frontal lineation. The main shear zones on the Marechal Floriano - Ibatiba (ES) section describe oblique movements with dextral component and top-to-SW tectonic flow, as described in the Guaçuí shear zone. At some outcrops, sinistral structures may reflect antithetic movements on these zones. Lithological and structural control related to deformation partitioning lead to the formation of milonites and felsic mylonitic granulites in ductile shear zones, alternated with less deformed intermediate to basic granulites with charnockitic lenses. Indeed, the anastomosed geometry and fan-like pattern of planar structures, as well as the complex relation with linear elements, may be a result of the transpressive shear. The garnet granulites on the northern region of Rio de Janeiro present chemical equilibrium from 700 to 780 °C and from 7.9 to 9.3 kbar which is higher than the intervals of 600-670 °C and 5,8-6,7 kbar obtained for aluminous gneisses on the eastern portion of the section. These differences on geothermobarometric results, mostly higher considering the nuclei of minerals in relation to its borders, the kinematic characteristics and microstructural pattern of samples suggest a more elevated exhumation rate for the granulites in this orogenic segment. Considering a transpressive regime related to oblique tectonic plates or blocks collision, this process can be explained by the ductile extrusion of infracrustal portions as shown by extensional shear zones described in this work. Because of our investigations, we think that the limit of Ribeira and Araçuaí belts on parallel 21° South, as considered by some authors, is arbitrary. The contrasts on kinematics on both studied sections point to longitudinal variations of deformation path that may reflect boundary condition changes, like the geometry of the craton and rheologic transitions of rocks caused by differential partial melting, that lead to extrusion tectonics with partial preservation of granulitic parageneses on the investigated segment.
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Evolução estrutural e térmica de um batólito sin-cinemático no orógenos Neoproterozóico Araçuaí (leste do Brasil) / Structural and thermal evolution of a synkinematic batholith from the Neoproterozoic Araçuaí hot orogen (eastern Brazil)

Mathieu Mondou 20 October 2010 (has links)
A faixa Araçuaí, de idade neoproterozóica, caracteriza-se por apresentar em seu domínio alóctone, uma grande quantidade de intrusões magmáticas, uma crosta parcialmente fundida e rochas de facies granulítica, características de uma geoterma elevada, configurando trata-se de um orógeno quente. A suíte tonalítica Galiléia, alojada em metassedimentos, deformada no estado magmático, representa um grande batólito que influenciou de maneira significativa o comportamento mecânico desta crosta mediana. A Anisotropia de Suscetibilidade Magnética (ASM) medida nesse batólito e usada para um estudo de petrotrama, combinado com uma investigação detalhada sobre a mineralogia magnética, permitiu caracterizar o comportamento paramagnético da Suíte Galiléia e, adicionalmente, trazer informações sobre uma deformacão complexa em 3D. As estruturas observadas se desenvolveram em um magma viscoso resultado de uma combinação da tectônica tangencial induzidas por compressão e forças gravitacionais devido ao peso da crosta sobrejacente. A cinemática do batólito é compatível com aquela descrita para as rochas dúcteis da faixa. Datações U/PB em zircões e monazitas e 40Ar/39Ar em anfibólios, moscovitas e biotitas permitiram definir a evolução termal do batólito Galiléia e de seus metassedimentos hospedeiros e trazer informações sobre o período deformacional. O batólito Galiléia colocouse durante um importante evento magmático, termal e tectônico a ~ 580 Ma. A temperatura permaneceu alta durante os primeiros ~ 50Ma da evolução termal, promovendo uma deformação quase constante do batólito no estado magmático durante várias dezenas de milhões de anos. Tais condições de alta temperatura e cinemática deformacional, estável durante períodos prolongados de tempo, são característicos de orógenos quentes. A taxa de resfriamento vagarosa de ~ 10°C/Ma sugere que após ~500Ma a taxa de exumação foi muito lenta, provavelmente ocasionada apenas pela erosão. / The allochtonous domain of the Neoproterozoic Araçuaí belt involves large amounts of magma, widespread partial melting, granulitic facies and high geotherm, characterising this belt as a hot orogen. The Galiléia tonalitic suite, emplaced within host metasediments and deformed at magmatic state, represents a huge batholith that strongly influenced the mechanical behaviour of this middle crust. The anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) measured through this batholith and used as a petrofabric proxy, combined to a detailed magnetic mineralogy investigation, permitted to characterize the paramagnetic behaviour of the Galiléia suite and therefore to highlight a complex 3D strain deformation. The observed structures developed within the viscous magma resulted from a combination of tangential tectonics induced by the compression, and gravitational forces arising from the load of the overlying crust. The kinematics of the batholith is compatible with that already described for ductile rocks of hot orogens. U/Pb dating on zircons and monazites together with 40Ar/39Ar dating on amphiboles, muscovites and biotites permitted to define the thermal evolution of the Galiléia batholith and its host metasediments and constrain the timing of the deformation. The Galiléia batholith emplaced during an important magmatic, tectonic and thermal event at ~580 Ma. Temperature remained high during the first ~50 Ma of the thermal evolution, promoting a seemingly constant deformation of the batholith at magmatic state during several tens of millions years. Such high temperature conditions and stable deformation kinematics during protracted periods of time are supposed to be characteristic of hot orogen. The slow cooling rate of ~10°C/Ma evidenced after ~500 Ma probably indicate a very slow exhumation probably only conducted by erosion.
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Evolução tectônica e reologia de uma crosta orogênica quente: o caso do Anatexito Carlos Chagas, Faixa Araçuaí (Leste do Brasil) / Tectonic evolution and rheology of a hot orogenic crust: the case of the Carlos Chagas anatexite, Araçuaí belt (Eastern Brazil)

Cavalcante, Geane Carolina Gonçalves 21 November 2013 (has links)
A Faixa Araçuaí foi formada no Neoproterozóico a partir da colisão E-W entre os continentes Sul-Americano e Africano. Sua porção leste compreende uma extensa área migmatítica (~300 km de comprimento por 50-100 km de largura) onde afloram anatexitos e leucogranitos (unidade Carlos Chagas), kinzigitos e granulitos migmatizados, que provavelmente são o registro de uma ampla fusão parcial da crosta intermediária a inferior. Observações de campo associadas com evidências micro-estruturais indicam que a deformação ocorreu quando as rochas estavam incompletamente solidificadas. Estimativas de temperaturas sincinemáticas realizadas a partir do geotermômetro TitaniQ (titânio-em-quartzo) indicam que a temperatura mínima para a cristalização de cristais de quartzo é ~750°C. Tais temperaturas combinadas com composição química de leucossomas dos anatexitos sugerem que a viscosidade das rochas crustais foi reduzida para pelo menos 108 Pa s. Baixo valor de viscosidade associado às evidências de campo e de micro-estruturas são consistentes com a geração de no mínimo 30% de volume de magma durante a orogênese. Grandes quantidades de magma promovem um drástico enfraquecimento da resistência mecânica das rochas à deformação, e atestam que a crosta anatética do extremo leste da Faixa Araçuaí representa um análogo de litosferas quentes (hot orogen), tal como a Himalaiana. Investigação mineralógica detalhada permitiu caracterizar um comportamento dominantemente paramagnético para os anatexitos e ferromagnético para os granulitos. Medidas de orientação preferencial cristalográfica (OPC) a partir da técnica de EBSD (electron backscatter diffraction) revelam que a foliação magnética surge, sobretudo, a partir da orientação preferencial dos eixos [001] da biotita orientados perpendicularmente ao plano de fluxo. Contudo, dada a fraca anisotropia linear desse mineral, apenas uma secundária contribuição de sua subtrama foi observada para a origem da lineação magnética (k1). A correspondência entre os eixos [001] de feldspatos e k1 ocorre devido a OPC de pequenas inclusões de ilmenita que imitam a OPC de seus minerais hospedeiros. Correlação entre k1 da Anisotropia de Remanência Anistéretica (ARA) e k1 da Anisotropia de Suscetibilidade Magnética (ASM) demonstra que, na escala do espécime, a lineação magnética tem uma contribuição da anisotropia dos minerais ferromagnéticos. Assim sendo, a lineação magnética nos anatexitos é o resultado da combinação da trama cristalográfica de feldspatos e de biotita com o alinhamento preferencial de grãos ferromagnéticos. Medidas de ASM realizadas para recuperar a trama mineral e investigar o fluxo nos migmatitos revela um padrão de deformação complexo, no qual, em função das direções de lineação, especialmente, é possível caracterizar três setores estruturais. A porção norte (região estrutural 1) com foliações dominantemente sub-horizontais e lineação fortemente orientada na direção NW-SE representa uma região de escape tectônico que ocorre através de um fluxo horizontal de canal (channel flow). Fluxos de canais possivelmente resultam da atuação de forças gravitacionais (gravity-driven flow). O setor sul (regiões estruturais 2 e 3) com variadas direções de foliação (NE-SW, E-W e NW-SE) e lineações com caimentos para Norte e Oeste, provavelmente refletem um regime de fluxo influenciado, sobretudo, pela tectônica de convergência E-W (collision-driven flow). Ambos os setores sugerem que na escala regional o fluxo crustal registrado pelos migmatitos resulta de um regime de deformação que envolve forças gravitacionais, devido a carga topográfica da crosta superior sobreposta à crosta intermediária parcialmente fundida, com viscosidade baixa, e forças tectônicas, associadas à colisão entre os continentes Sul-Americano e Africano. / The Araçuaí belt was formed by the collision between South American and African protocontinents during the Neoproterozoic. Its eastern part consists of an extensive migmatitic area (~300 km long x 50-100 km wide) where crop out anatexites and leucogranites (Carlos Chagas unit), migmatitic kinzigites and granulites that probably are the record of a widespread partial melting of the middle to lower crust. Field observations associated with microstructural evidences indicate that the deformation occurred when the rocks were incompletely solidified. Synkinematic temperature estimates realized using the TitaniQ (titaniun-in-quartz) geotermomether suggest that the minimum temperature for the quartz crystallization is ~750°C. Such temperatures combined with bulk rock composition of leucosome in the anatexites suggest that the viscosity of crustal rocks was dropped to at least 108 Pa s. Low viscosity values associated with field and microstructural evidences are consistent with the generation of at least 30% volume of melt during the orogeny. The presence of large volumes of melt promotes a drastic weakening of the mechanical strength of rocks and suggests that the anatectic crust of the eastern Araçuaí belt represents an analogue of present day hot orogen such the Himalayas. Detailed mineralogy investigation permitted to characterize the paramagnetic behaviour of the anatexites and the ferromagnetic behaviour of the granulites. Crystallographic preferred orientation (CPO) measurements using the EBSD (Electron Backscatter Diffraction) technique reveal that the magnetic foliation results from the preferred orientation of the biotite [001] oriented normal to the flow plane. However, given the feeble linear anisotropy of this mineral, only a subsidiary contribution of its subfabric to the origin of the magnetic lineation (k1) was observed. Correspondence between [001] of feldspars and k1 is due to the CPO of small inclusions of ilmenite that mimic the CPO of their host minerals. Correlation between k1 of the Anisotropy of Anhysteretic Remanent Magnetization (AARM) and k1 of the Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS) demonstrate that, at the specimen scale, the magnetic lineation has a contribution of the anisotropy of the ferromagnetic minerals. AMS measurements realized to recover the mineral fabric and investigate the migmatitic flow field revealed a complex strain pattern in which, considering the lineation trends, especially, it is possible to characterize three structural sectors. The north region (structural sector 1) with foliations dominantly sub-horizontal and lineation trending NW-SE is interpreted as a region of tectonic escape that may represent a horizontal channel flow. This oblique tectonic escape probably results from gravity forces (gravity-driven flow). The Southern region (structural sectors 2 and 3) with variable trending foliations (NE-SW, E-W and NW-SE) and lineation plunging to North and West, probably reflect a flow regime dominantly influenced by the E-W convergence of the African and South-American continents (collision-driven flow). Altogether, the characteristics of the various domains suggest that the deformation of the partially molten middle crust of the Araçuaí belt was the result of the combination of gravity forces due to the topographic load and tectonic forces due to the convergence between the African and South-American continents.
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Evolução tectônica e reologia de uma crosta orogênica quente: o caso do Anatexito Carlos Chagas, Faixa Araçuaí (Leste do Brasil) / Tectonic evolution and rheology of a hot orogenic crust: the case of the Carlos Chagas anatexite, Araçuaí belt (Eastern Brazil)

Geane Carolina Gonçalves Cavalcante 21 November 2013 (has links)
A Faixa Araçuaí foi formada no Neoproterozóico a partir da colisão E-W entre os continentes Sul-Americano e Africano. Sua porção leste compreende uma extensa área migmatítica (~300 km de comprimento por 50-100 km de largura) onde afloram anatexitos e leucogranitos (unidade Carlos Chagas), kinzigitos e granulitos migmatizados, que provavelmente são o registro de uma ampla fusão parcial da crosta intermediária a inferior. Observações de campo associadas com evidências micro-estruturais indicam que a deformação ocorreu quando as rochas estavam incompletamente solidificadas. Estimativas de temperaturas sincinemáticas realizadas a partir do geotermômetro TitaniQ (titânio-em-quartzo) indicam que a temperatura mínima para a cristalização de cristais de quartzo é ~750°C. Tais temperaturas combinadas com composição química de leucossomas dos anatexitos sugerem que a viscosidade das rochas crustais foi reduzida para pelo menos 108 Pa s. Baixo valor de viscosidade associado às evidências de campo e de micro-estruturas são consistentes com a geração de no mínimo 30% de volume de magma durante a orogênese. Grandes quantidades de magma promovem um drástico enfraquecimento da resistência mecânica das rochas à deformação, e atestam que a crosta anatética do extremo leste da Faixa Araçuaí representa um análogo de litosferas quentes (hot orogen), tal como a Himalaiana. Investigação mineralógica detalhada permitiu caracterizar um comportamento dominantemente paramagnético para os anatexitos e ferromagnético para os granulitos. Medidas de orientação preferencial cristalográfica (OPC) a partir da técnica de EBSD (electron backscatter diffraction) revelam que a foliação magnética surge, sobretudo, a partir da orientação preferencial dos eixos [001] da biotita orientados perpendicularmente ao plano de fluxo. Contudo, dada a fraca anisotropia linear desse mineral, apenas uma secundária contribuição de sua subtrama foi observada para a origem da lineação magnética (k1). A correspondência entre os eixos [001] de feldspatos e k1 ocorre devido a OPC de pequenas inclusões de ilmenita que imitam a OPC de seus minerais hospedeiros. Correlação entre k1 da Anisotropia de Remanência Anistéretica (ARA) e k1 da Anisotropia de Suscetibilidade Magnética (ASM) demonstra que, na escala do espécime, a lineação magnética tem uma contribuição da anisotropia dos minerais ferromagnéticos. Assim sendo, a lineação magnética nos anatexitos é o resultado da combinação da trama cristalográfica de feldspatos e de biotita com o alinhamento preferencial de grãos ferromagnéticos. Medidas de ASM realizadas para recuperar a trama mineral e investigar o fluxo nos migmatitos revela um padrão de deformação complexo, no qual, em função das direções de lineação, especialmente, é possível caracterizar três setores estruturais. A porção norte (região estrutural 1) com foliações dominantemente sub-horizontais e lineação fortemente orientada na direção NW-SE representa uma região de escape tectônico que ocorre através de um fluxo horizontal de canal (channel flow). Fluxos de canais possivelmente resultam da atuação de forças gravitacionais (gravity-driven flow). O setor sul (regiões estruturais 2 e 3) com variadas direções de foliação (NE-SW, E-W e NW-SE) e lineações com caimentos para Norte e Oeste, provavelmente refletem um regime de fluxo influenciado, sobretudo, pela tectônica de convergência E-W (collision-driven flow). Ambos os setores sugerem que na escala regional o fluxo crustal registrado pelos migmatitos resulta de um regime de deformação que envolve forças gravitacionais, devido a carga topográfica da crosta superior sobreposta à crosta intermediária parcialmente fundida, com viscosidade baixa, e forças tectônicas, associadas à colisão entre os continentes Sul-Americano e Africano. / The Araçuaí belt was formed by the collision between South American and African protocontinents during the Neoproterozoic. Its eastern part consists of an extensive migmatitic area (~300 km long x 50-100 km wide) where crop out anatexites and leucogranites (Carlos Chagas unit), migmatitic kinzigites and granulites that probably are the record of a widespread partial melting of the middle to lower crust. Field observations associated with microstructural evidences indicate that the deformation occurred when the rocks were incompletely solidified. Synkinematic temperature estimates realized using the TitaniQ (titaniun-in-quartz) geotermomether suggest that the minimum temperature for the quartz crystallization is ~750°C. Such temperatures combined with bulk rock composition of leucosome in the anatexites suggest that the viscosity of crustal rocks was dropped to at least 108 Pa s. Low viscosity values associated with field and microstructural evidences are consistent with the generation of at least 30% volume of melt during the orogeny. The presence of large volumes of melt promotes a drastic weakening of the mechanical strength of rocks and suggests that the anatectic crust of the eastern Araçuaí belt represents an analogue of present day hot orogen such the Himalayas. Detailed mineralogy investigation permitted to characterize the paramagnetic behaviour of the anatexites and the ferromagnetic behaviour of the granulites. Crystallographic preferred orientation (CPO) measurements using the EBSD (Electron Backscatter Diffraction) technique reveal that the magnetic foliation results from the preferred orientation of the biotite [001] oriented normal to the flow plane. However, given the feeble linear anisotropy of this mineral, only a subsidiary contribution of its subfabric to the origin of the magnetic lineation (k1) was observed. Correspondence between [001] of feldspars and k1 is due to the CPO of small inclusions of ilmenite that mimic the CPO of their host minerals. Correlation between k1 of the Anisotropy of Anhysteretic Remanent Magnetization (AARM) and k1 of the Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS) demonstrate that, at the specimen scale, the magnetic lineation has a contribution of the anisotropy of the ferromagnetic minerals. AMS measurements realized to recover the mineral fabric and investigate the migmatitic flow field revealed a complex strain pattern in which, considering the lineation trends, especially, it is possible to characterize three structural sectors. The north region (structural sector 1) with foliations dominantly sub-horizontal and lineation trending NW-SE is interpreted as a region of tectonic escape that may represent a horizontal channel flow. This oblique tectonic escape probably results from gravity forces (gravity-driven flow). The Southern region (structural sectors 2 and 3) with variable trending foliations (NE-SW, E-W and NW-SE) and lineation plunging to North and West, probably reflect a flow regime dominantly influenced by the E-W convergence of the African and South-American continents (collision-driven flow). Altogether, the characteristics of the various domains suggest that the deformation of the partially molten middle crust of the Araçuaí belt was the result of the combination of gravity forces due to the topographic load and tectonic forces due to the convergence between the African and South-American continents.

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