Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-02-16T13:24:00Z No. of bitstreams: 1 2015_MarceloNascimentodosSantos.pdf: 11838692 bytes, checksum: f630b5efd6edd65bb33d71f906cd4f05 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-03-01T20:40:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_MarceloNascimentodosSantos.pdf: 11838692 bytes, checksum: f630b5efd6edd65bb33d71f906cd4f05 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-01T20:40:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_MarceloNascimentodosSantos.pdf: 11838692 bytes, checksum: f630b5efd6edd65bb33d71f906cd4f05 (MD5) / O Supergrupo Espinhaço em Minas Gerais representa um importante registro de bacias sedimentares intracontinentais desenvolvidas no Orógeno Araçuaí e no Cráton do São Francisco durante o Proterozoico. A presente tese tem o objetivo de esclarecer aspectos relacionados à proveniência sedimentar da Bacia Espinhaço e propor um modelo de evolução paleogeográfica para o Grupo Conselheiro Mata com base na integração de dados sedimentológicos e estratigráficos, geoquímica em rocha total, datação U-Pb e análise Lu-Hf em grãos de zircão. Os dados geoquímicos indicam que as unidades estudadas foram formadas a partir de sedimentos provenientes de rochas félsicas e de rochas sedimentares. Picos de idade Paleoproterozoica ocorrem em todas as unidades da bacia, mas as proporções relativas entre as populações de cada período são nitidamente diferentes, o que pode refletir as frequentes mudanças no padrão de paleocorrentes ao longo do tempo. As análises Lu-Hf na maior parte das populações sugerem reciclagem de uma crosta antiga (TDM com assinaturas Paleo- a Mesoarqueanas). Os valores de εHf(t) negativos para as populações Neoarqueanas (c. 2,7 Ga) são similares aos valores encontrados nas amostras de xisto da Formação Barão de Guaicuí, indicando que essa unidade foi uma potencial fonte para os sedimentos. Os dados isotópicos de Hf da Sequência Espinhaço Inferior apresentam arranjos verticais de εHf(t) pobremente definidos em c. 2,4 Ga (εHf(t) -8,4 a +4,2) e 2,1 Ga (εHf(t) −18,8 a +4,4), indicando que esses grãos de zircão refletem a mistura de uma crosta Arqueana em magmas juvenis do Sideriano e Riaciano. A Fm. São João da Chapada apresenta uma pequena população de grãos de zircão que cristalizou durante o Arqueano, possuindo uma composição isotópica de Hf muito próxima da amostra de gnaisse do Complexo Basal, datado em 2828 Ma e apresentando εHf(t) de -1 a +1,3. Essas evidências sugerem que o embasamento cristalino foi uma importante fonte de sedimentos para a Formação São João da Chapada. A ausência de grãos ígneos de zircão com composição isotópica de Hf juvenil no filito hematítico sugere que não havia componentes derivados do manto presentes na fonte do filito hematítico. O presente estudo mostra que a população Esteniana da Fm. Sopa-Brumadinho possui composição isotópica de Hf juvenil e não é restrita à borda leste do rifte (Região de Extração), mas também ocorre na borda oeste. As fontes formadas entre 1,4 e 1,6 Ga registram o retrabalhamento de uma crosta Arqueana, enquanto as fontes formadas entre 1,5 e 2,2 Ga envolveram a mistura de uma crosta arqueana com material juvenil. Na fase sag há uma mudança de ambiente de sedimentação de continental para marinho, que é caracterizada pela progressiva diminuição da quantidade relativa de sedimentos formados no Período Riaciano e concomitante aumento na proporção dos sedimentos do Período Orosiriano. A fonte Orosiriana, formada pela mistura de magma juvenil com uma crosta antiga, ainda não foi identificada nas regiões adjacentes. As fácies sedimentares identificadas nos ciclos transgressivo-regressivos do Grupo Conselheiro Mata foram agrupadas em seis associações de fácies: 1) offshore a lower shoreface, com períodos de quiescência e outros com deposição episódica (Fm. Santa Rita); 2) upper shoreface a foreshore, com retrabalhamento das unidades sotopostas (Fm. Córrego dos Borges); 3) ambiente costeiro desértico representado por depósitos eólicos de duna e interduna (Fm. Córrego dos Borges); 4) upper shoreface a foreshore influenciados pela maré, caracterizados pela migração de dunas subaquosas, colapso das ondas na região de espraiamento e ciclos de maré de sizígia e quadratura (Fm. Córrego Pereira); 5) lower shoreface, com decantação dos sedimentos finos e uma combinação de fluxos unidirecionais e oscilatórios gerados por tempestades (fms. Córrego da Bandeira e Rio Pardo Grande); e 6) plataforma carbonática (estromatolítica)-siliciclástica, com influxo siliciclástico reduzido e precipitação subaquosa (Fm. Rio Pardo Grande). _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Espinhaço Supergroup in Minas Gerais is an important record of intracontinental sedimentary basins developed in the Araçuaí Fold Belt and the São Francisco Craton during the Proterozoic. This thesis has the objective of examining the sediment provenance of the Espinhaço Basin and propose a regional paleogeographic evolution model for the Conselheiro Mata Group by an integration of sedimentological and stratigraphic data, whole-rock geochemistry, U-Pb dating and Lu-Hf analysis of zircon grains. The geochemical data indicate that the studied units contain input from felsic rocks and sedimentary rocks. Paleoproterozoic age peaks occur in all geological units of the Espinhaço Basin, but the relative proportions of the population are clearly distinct, which may reflect the changes in paleocurrent pattern over the time. The Lu-Hf analyzes in most of the populations suggest recycling of an older crust (TDM with Paleo- to Mesoarchean signatures). The negative εHf(t) values for the Neoarchean population (c. 2.7 Ga) are similar to values found in the schist sample of the Barão do Guaicuí Formation, indicating that this unit was a potential source of sediments. The Hf isotope data of the Lower Espinhaço Sequence show a poorly defined vertical εHf(t) array at c. 2.4 (εHf(t) -8.4 to +4.2) and 2.1 Ga (εHf(t) −18.8 to +4.4) and indicate that those zircons reflect the mixing of Archean crust into juvenile Siderian and Rhyacian magmas. The São João da Chapada Fm. shows a small population of zircon that crystallized during the Archean with Hf isotope compositions that are very similar to the gneiss of the Basal Complex, dated at 2828 Ma and presenting εHf(t) values of -1 to +1.3. This finding suggests that the crystalline basement was an important source for the sediments of the São João da Chapada Formation. The absence of igneous zircons with juvenile Hf isotope compositions in the hematitic phyllite suggests that no major depleted mantle-derived components were present in the source of the hematitic phyllite. This study shows that the Stenian population in the Sopa-Brumadinho Fm. has juvenile Hf isotope composition and it is not restricted to the eastern edge of the rift (Extração region), but also occurs in the western edge. The sources formed between 1.4 and 1.6 Ga record a reworking of Archean crust, whereas the sources formed between 1.5 and 2.2 Ga involve the mixing of zircons derived from the reworking of the Archean crust and from juvenile material. During the sag phase, a change from a continental to marine environment occurred, which is marked by a progressive decrease in sediments from the Rhyacian Period and a concomitant increase in sediments from the Orosirian Period. The Orosirian source rocks, formed by mixing of a juvenile magma with an older crust, have not yet been identified in the adjacent regions. The sedimentary facies identified in the transgressive-regressive cycles of the Conselheiro Mata Group were grouped into six facies associations: 1) offshore to lower shoreface with quiescent periods and episodic sediment supply (Santa Rita Fm.); 2) upper shoreface to foreshore with a reworking of the underlying units (Córrego dos Borges Fm.); 3) coastal desert environment represented by eolian dune and interdune deposits (Córrego dos Borges Fm.); 4) tidal-influenced upper shoreface to foreshore with the migration of subaqueous dunes, wave swash in a beach environment and cycles of neap-spring tides (Córrego Pereira Fm.); 5) lower shoreface with fallout of suspended fine sediments and a combination of unidirectional and oscillatory flows generated by storm waves (Córrego da Bandeira and Rio Pardo Grande fms.); and 6) stromatolitic carbonate-siliciclastic platform with reduced siliciclastic influx and subaqueous precipitation (Rio Pardo Grande Fm.).