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.

A Faixa Araçuaí, localizada na porção setentrional da Província Mantiqueira, pode ser dividida em três domínios estruturais os quais estão envolvidos em um sistema de empurrões com vergência tanto oeste quanto para leste. A porção ocidental corresponde ao Domínio Milonítico constituido por gnaisses miloníticos de alta temperatura ~750ºC, o Domínio Central é caracterizado por intenso magmatismo tonalítico, granodiorítico e granítico de idade aproximada de 580 Ma e o setor oriental, denominado de Domínio Anatético, formado pelo Leucogranito Carlos Chagas (CC), um granito tipo S de idades compreendidas entre 572 ± 4 Ma a 597 ± 3 Ma. O Domínio Central, formado pelas Suítes Galiléia e Aimorés, são constituídas respectivamente pelos tonalitos São Vitor, e Galiléia e pelo Granito Caladão e o Charnockito Padre Paraíso. A Suíte Aimorés e a borda oeste do Leucogranito Carlos Chagas, constituem-se no foco desta dissertação, a qual teve por meta um estudo estrutural, baseado em Anisotropia de Suscetibilidade Magnética (ASM) e datações através dos métodos U/Pb em zircões e monazitas e Lu/Hf em zircões. Petrograficamente o Granito Caladão tem como característica uma textura porfirítica, com matriz de granulação grossa, composta por quartzo, feldspato, hornblenda e biotita, com cristais de feldspatos de 2 a 5 centímetros. O Charnockito Padre Paraíso é um hiperstênio granito, de cor esverdeada, de matriz de granulação grossa composta de quartzo, feldspato, hiperstênio, biotita e hornblenda, com cristais de feldspato de até 6 centímetros. O Leucogranito Carlos Chagas possui granulação media a grossa e apresenta em sua constituição, quartzo, feldspato, biotita sillimanita, cordierita e granada. Um granito tipo S. Os resultados da análise estrutural através da ASM apresentaram orientações variáveis da foliação magnética em setores distintos dos corpos magmáticos, compatível com a orientação espacial do plúton, indicando assim sua colocação, porém a orientações das lineações magnéticas sugerem uma direção predominantemente NNE-SSW, aventando um fluxo magmático nessa direção. Investigações sobre a mineralogia magnética através de curvas termomagnéticas evidenciaram ocorrências de óxidos de ferro, magnetita e hematita, tanto no Granito Caladão como no Charnockito Padre Paraíso. Os baixos valores de suscetibilidade magnética, da ordem de 10-4 a 10-5 SI sugerem que a ASM, para esses corpos ígneos, é controlada essencialmente pelos minerais paramagnéticos. Os elipsoides de ASM são dominantemente oblatos, caracterizando uma forte deformação por achatamento, apenas localmente foram identificados elipsoides prolato. As análises isotópicas forneceram idades de 500.7 ± 1.5 Ma a 512.1 ± 1.5 Ma (zircão) e 445.0 ± 9.5 Ma (monazita) para o Granito Caladão e de 498 ± 2.4 Ma a 502.7 ± 1.9 Ma (zircão) para o Charnockito Padre Paraíso. Idades obtidas como sendo mais antigas para o Granito Caladão e o Charnockito Padre Paraíso, respectivamente de 556.8 ± 3.7 Ma (zircão) e 576.0 ± 2.2 Ma (zircão) foram interpretadas como zircões herdados das rochas encaixantes quando do emplacement dos plutons. A idade de 570.1 ± 1.7 Ma para o CC na porção norte é compatível com as idades obtidas na literatura, entretanto na porção sul, as idades obtidas são da ordem de 510.8 ± 1.7 Ma e 520.5 ± 2.5 Ma para o CC, indicando pulsos magmáticos diacronicos. As determinações Lu/Hf revelaram valores de ?Hf negativos para todos os plutons estudados, mostrando que são provenientes de retrabalhamento crustal, de uma crosta arqueana e paleoproterozoica. / The Araçuaí Orogen corresponds the northern part of the Mantiqueira Province, which can be divided into three different structural domains. These areas are involved in thrust systems towards the west and east. The western part corresponds to the Mylonites Domain, constituted by high temperature mylonitic gneisses, the Central Domain is characterized by a huge tonalitic, granodioritic and granitic magmatism dated around 580 Ma, and, the eastern area, described as Anatexis Domain where the Carlos Chagas Leucogranite (CC) is the predominant lithology. The Galiléia Suite constituting by the St. Vitor and Galiléia tonalites, Aimorés Suites, by the Caladão Granite and the Padre Paraíso Charnockite, all theses suites belong to the Central Domain. The Aimorés Suite and the western border of the Carlos Chagas Leucogranite are the focus of this Master thesis, which the goals are a structural study based on Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS) and a geochronological analysis using U/Pb in zircon and monazite and Lu/Hf in zircon methodologies. The petrographic analysis shows the Caladão Granite as porphyritic granite, with a thick granulation matrix composed of quartz, feldspar, hornblende and biotite. The feldspar crystals can reach 2 to 5 centimeters in size. The Padre Paraíso Charnockite is hypersthene granite; greenish-colored matrix with a coarse granulation composed of quartz, feldspar, hypersthene, biotite and hornblende, the feldspar crystals size can be bigger than 5 centimeters. The Carlos Chagas Leucogranite has medium to coarse granulation that is constituted by quartz, feldspar, biotite, sillimanite, cordierite and garnet, the mineralogy typical of type S granite. Structural analysis using the AMS showed variable magnetic foliation orientations in distinct sectors of the magmatic bodies, compatible with the spatial trend of the pluton, your emplacement, but the orientations of the magnetic lines suggest a predominantly NNE-SSW direction, suggesting a magmatic flow in this direction. Investigations on magnetic mineralogy through thermomagnetic curves showed evidence of iron magnetite and hematite oxides in both the Caladão Granite and the Padre Paraíso Charnockite. The low values of magnetic susceptibility, on the order of 10-4 to 10-5 SI, suggest that paramagnetic minerals essentially control the ASM for these igneous bodies. The AMS ellipsoids are predominantly oblate, characterizing a strong flattening deformation; only locally prolate ellipsoids have been identified. Isotopic analyzes performed at Caladão Granite provided ages ranging from 500.7 ± 1.5 Ma to 512.1 ± 1.5 Ma (zircon) and 445.0 ± 9.5 Ma (monazite), and zircon ages from 498 ± 2.4 Ma to 502.7 ± 1.9 Ma obtained in the Padre Paraíso Charnockite. Older zircon ages determined in the Caladão Granite and Padre Paraíso Charnockite are, respectively, 556.8 ± 3.7 Ma and 576.0 ± 2.2Ma, whose ages were interpreted as inherited zircons that were captured from the host rocks during the plutons emplacement. In the northern sector of the studied area, the CC age of 570.1 ± 1.7 Ma is compatible with the ages that were obtained in the literature, ranging from 572 ± 4 Ma to 597 ± 3 Ma, however in the south of the area some surprisingly younger ages (510.8 ± 1.7 Ma and 520.5 ± 2.5 Ma) in the CC, suggesting diachronic magmatic pulses. The Lu/Hf determinations revealed negative ?Hf values for all studied plutons, showing that they are derived from crustal reworking, from an Archaean and Paleoproterozoic crust. The most Hf model age are 2,0 Ga, however there are some Archean ages ranging from 3.0 to 3.8 Ga. The presence of highly negative values of -20 and -30 for the Caladão Granite are interpreted as largely crustal-derived melts.

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.

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.

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.

A Faixa Araçuaí, localizada na porção setentrional da Província Mantiqueira, pode ser dividida em três domínios estruturais os quais estão envolvidos em um sistema de empurrões com vergência tanto oeste quanto para leste. A porção ocidental corresponde ao Domínio Milonítico constituido por gnaisses miloníticos de alta temperatura ~750ºC, o Domínio Central é caracterizado por intenso magmatismo tonalítico, granodiorítico e granítico de idade aproximada de 580 Ma e o setor oriental, denominado de Domínio Anatético, formado pelo Leucogranito Carlos Chagas (CC), um granito tipo S de idades compreendidas entre 572 ± 4 Ma a 597 ± 3 Ma. O Domínio Central, formado pelas Suítes Galiléia e Aimorés, são constituídas respectivamente pelos tonalitos São Vitor, e Galiléia e pelo Granito Caladão e o Charnockito Padre Paraíso. A Suíte Aimorés e a borda oeste do Leucogranito Carlos Chagas, constituem-se no foco desta dissertação, a qual teve por meta um estudo estrutural, baseado em Anisotropia de Suscetibilidade Magnética (ASM) e datações através dos métodos U/Pb em zircões e monazitas e Lu/Hf em zircões. Petrograficamente o Granito Caladão tem como característica uma textura porfirítica, com matriz de granulação grossa, composta por quartzo, feldspato, hornblenda e biotita, com cristais de feldspatos de 2 a 5 centímetros. O Charnockito Padre Paraíso é um hiperstênio granito, de cor esverdeada, de matriz de granulação grossa composta de quartzo, feldspato, hiperstênio, biotita e hornblenda, com cristais de feldspato de até 6 centímetros. O Leucogranito Carlos Chagas possui granulação media a grossa e apresenta em sua constituição, quartzo, feldspato, biotita sillimanita, cordierita e granada. Um granito tipo S. Os resultados da análise estrutural através da ASM apresentaram orientações variáveis da foliação magnética em setores distintos dos corpos magmáticos, compatível com a orientação espacial do plúton, indicando assim sua colocação, porém a orientações das lineações magnéticas sugerem uma direção predominantemente NNE-SSW, aventando um fluxo magmático nessa direção. Investigações sobre a mineralogia magnética através de curvas termomagnéticas evidenciaram ocorrências de óxidos de ferro, magnetita e hematita, tanto no Granito Caladão como no Charnockito Padre Paraíso. Os baixos valores de suscetibilidade magnética, da ordem de 10-4 a 10-5 SI sugerem que a ASM, para esses corpos ígneos, é controlada essencialmente pelos minerais paramagnéticos. Os elipsoides de ASM são dominantemente oblatos, caracterizando uma forte deformação por achatamento, apenas localmente foram identificados elipsoides prolato. As análises isotópicas forneceram idades de 500.7 ± 1.5 Ma a 512.1 ± 1.5 Ma (zircão) e 445.0 ± 9.5 Ma (monazita) para o Granito Caladão e de 498 ± 2.4 Ma a 502.7 ± 1.9 Ma (zircão) para o Charnockito Padre Paraíso. Idades obtidas como sendo mais antigas para o Granito Caladão e o Charnockito Padre Paraíso, respectivamente de 556.8 ± 3.7 Ma (zircão) e 576.0 ± 2.2 Ma (zircão) foram interpretadas como zircões herdados das rochas encaixantes quando do emplacement dos plutons. A idade de 570.1 ± 1.7 Ma para o CC na porção norte é compatível com as idades obtidas na literatura, entretanto na porção sul, as idades obtidas são da ordem de 510.8 ± 1.7 Ma e 520.5 ± 2.5 Ma para o CC, indicando pulsos magmáticos diacronicos. As determinações Lu/Hf revelaram valores de ?Hf negativos para todos os plutons estudados, mostrando que são provenientes de retrabalhamento crustal, de uma crosta arqueana e paleoproterozoica. / The Araçuaí Orogen corresponds the northern part of the Mantiqueira Province, which can be divided into three different structural domains. These areas are involved in thrust systems towards the west and east. The western part corresponds to the Mylonites Domain, constituted by high temperature mylonitic gneisses, the Central Domain is characterized by a huge tonalitic, granodioritic and granitic magmatism dated around 580 Ma, and, the eastern area, described as Anatexis Domain where the Carlos Chagas Leucogranite (CC) is the predominant lithology. The Galiléia Suite constituting by the St. Vitor and Galiléia tonalites, Aimorés Suites, by the Caladão Granite and the Padre Paraíso Charnockite, all theses suites belong to the Central Domain. The Aimorés Suite and the western border of the Carlos Chagas Leucogranite are the focus of this Master thesis, which the goals are a structural study based on Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS) and a geochronological analysis using U/Pb in zircon and monazite and Lu/Hf in zircon methodologies. The petrographic analysis shows the Caladão Granite as porphyritic granite, with a thick granulation matrix composed of quartz, feldspar, hornblende and biotite. The feldspar crystals can reach 2 to 5 centimeters in size. The Padre Paraíso Charnockite is hypersthene granite; greenish-colored matrix with a coarse granulation composed of quartz, feldspar, hypersthene, biotite and hornblende, the feldspar crystals size can be bigger than 5 centimeters. The Carlos Chagas Leucogranite has medium to coarse granulation that is constituted by quartz, feldspar, biotite, sillimanite, cordierite and garnet, the mineralogy typical of type S granite. Structural analysis using the AMS showed variable magnetic foliation orientations in distinct sectors of the magmatic bodies, compatible with the spatial trend of the pluton, your emplacement, but the orientations of the magnetic lines suggest a predominantly NNE-SSW direction, suggesting a magmatic flow in this direction. Investigations on magnetic mineralogy through thermomagnetic curves showed evidence of iron magnetite and hematite oxides in both the Caladão Granite and the Padre Paraíso Charnockite. The low values of magnetic susceptibility, on the order of 10-4 to 10-5 SI, suggest that paramagnetic minerals essentially control the ASM for these igneous bodies. The AMS ellipsoids are predominantly oblate, characterizing a strong flattening deformation; only locally prolate ellipsoids have been identified. Isotopic analyzes performed at Caladão Granite provided ages ranging from 500.7 ± 1.5 Ma to 512.1 ± 1.5 Ma (zircon) and 445.0 ± 9.5 Ma (monazite), and zircon ages from 498 ± 2.4 Ma to 502.7 ± 1.9 Ma obtained in the Padre Paraíso Charnockite. Older zircon ages determined in the Caladão Granite and Padre Paraíso Charnockite are, respectively, 556.8 ± 3.7 Ma and 576.0 ± 2.2Ma, whose ages were interpreted as inherited zircons that were captured from the host rocks during the plutons emplacement. In the northern sector of the studied area, the CC age of 570.1 ± 1.7 Ma is compatible with the ages that were obtained in the literature, ranging from 572 ± 4 Ma to 597 ± 3 Ma, however in the south of the area some surprisingly younger ages (510.8 ± 1.7 Ma and 520.5 ± 2.5 Ma) in the CC, suggesting diachronic magmatic pulses. The Lu/Hf determinations revealed negative ?Hf values for all studied plutons, showing that they are derived from crustal reworking, from an Archaean and Paleoproterozoic crust. The most Hf model age are 2,0 Ga, however there are some Archean ages ranging from 3.0 to 3.8 Ga. The presence of highly negative values of -20 and -30 for the Caladão Granite are interpreted as largely crustal-derived melts.

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.

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.