Submitted by Lúcia de Fátima Imbiriba de Sousa (lfis@ufpa.br) on 2018-12-05T14:32:49Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 9 bytes, checksum: 42dd12a06de379d3ffa39b67dc9c7aff (MD5) Dissertacao_GeocronologiaZircaoDetritico.pdf: 13131091 bytes, checksum: e2522d0d707858fbac475da01ea76d10 (MD5) / Approved for entry into archive by Lúcia de Fátima Imbiriba de Sousa (lfis@ufpa.br) on 2018-12-05T14:34:53Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 9 bytes, checksum: 42dd12a06de379d3ffa39b67dc9c7aff (MD5) Dissertacao_GeocronologiaZircaoDetritico.pdf: 13131091 bytes, checksum: e2522d0d707858fbac475da01ea76d10 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-05T14:34:53Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 9 bytes, checksum: 42dd12a06de379d3ffa39b67dc9c7aff (MD5) Dissertacao_GeocronologiaZircaoDetritico.pdf: 13131091 bytes, checksum: e2522d0d707858fbac475da01ea76d10 (MD5) Previous issue date: 2015-10-13 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A datação U-Pb via LA-ICPMS de zircão detrítico do Grupo Canindé permitiu estabelecer uma relação direta entre as idades destes minerais nos arenitos da borda leste da Bacia do Parnaíba e as diversificadas rochas remanescentes em terrenos-fonte longínquos e/ou proximais, revelando-se uma ferramenta investigativa indispensável em proveniência sedimentar. As rochas estudadas representam uma sucessão siliciclástica composta por diamictitos, brechas intraformacionais, arenitos finos a grossos e arenitos finos a muito finos, interdigitando-se com pelitos e argilitos. Sete associações de fácies foram definidas: a) A unidade basal corresponde aos depósitos de offshore-shoreface inferior (Af1) da Formação Pimenteiras; b) gradativamente em direção a oeste, afloram rochas da Formação Cabeças, com depósitos subglaciais (Af2) intercalados, e em caráter erosivo, ao depósito de frente deltaica distal (Af3). A norte exibem características mais proximais destacada pelas amplas espessuras dos lobos sigmoidais (Af4); c) A faixa de exposição da Formação Longá é mais restrita, caracterizado por depósitos de shoreface inferior (Af5); e d) A unidade de topo, representada pela Formação Poti, apresenta a noroeste depósitos com características marinhas shoreface-offshore (Af6) e mais continentais a sudoeste, com depósitos de barras de canais (Af7). A identificação dos parâmetros internos por imageamento CL de 318 (n) grãos desta sequência revelaram quatro populações principais: a) grãos com zoneamento concêntrico (Zr1); b) grãos homogêneos (Zr2); c) grãos com zoneamento convoluto ou com bordas recristalizadas (Zr3); e d) grãos metamíticos, fraturados ou com bordas exsolvidas (Zr4). Sendo estes, agrupados em 3 tipologias: a) Grupo 1- grãos magmáticos; b) Grupo 2- grãos metamórficos; e c) Grupo 3- grãos metamíticos. As idades U-Pb foram reproduzidas em diagramas de distribuição de densidade (probabilidade relativa e cumulativa) e as porcentagens discriminadas em gráficos de setores, demonstraram clara distribuição heterogênea, com fontes Paleoproterozóicas (sobretudo Orosirianas), predominantes sobre as fontes Mesoarqueanas e Mesoproterozóicas, diferenciando-se quanto aos contingentes Neoproterozóicos (principalmente Tonianos) e Cambrianos. A partir do teste K-S obteve-se uma pronunciada similaridade entre fontes das Formações Cabeças e Longá (p=0.385) e total diferenciação (p=0) dos padrões específicos de proveniência das formações Pimenteiras e Poti. As medidas de paleocorrentes identificadas sob a área pesquisada, tanto em arenitos fluvias quanto em sigmoides unimodais deltaicos, demonstram que durante a deposição do Grupo Canindé, as áreas-fontes situavam-se na borda sul-sudeste, referentes tanto a Província Borborema (PB) quanto ao Cráton São Francisco (CSF) e suas faixas brasilianas circunvizinhas (Brasília e Rio Preto), destacando-se a atuação como aporte sedimentar da porção leste da Bacia do Parnaíba, principalmente provindos da porção Norte do CSF, respectivo ao bloco Sobradinho, e as subprovíncias Central e Sul da PB, relativos ao terreno Alto Pajeú (Cariris Velhos stritu sensu) e a faixa Riacho do Pontal, com a oferta de suprimento inerente as essas regiões totalmente controlada pelas incursões marinhas (transgressões e regressões) do mesodevoniano ao eocarbonifero. / The U-Pb dating by LA-ICP-MS of detrital zircons from Canindé Group allowed the establishment of a direct link between the ages of zircon grains from sandstones of the eastern edge of the Parnaiba sedimentary basin and the rock units in distal and/or proximal source areas, and showed that this technique is an indispensable tool for sedimentary provenance investigation. The studied siliciclastic succession are composed of diamictic, intraformational breccias, fine to coarse sandstones and, fine to very fine sandstones which are interdigitated with pelites and mudstones. This sedimentary sequence is represented by seven facies associations: a) the basal unit corresponds to lower offshore-shoreface deposits (Af1) of Pimenteiras Formation; b) gradually westward, crop out rocks of Cabeças Formation represented by subglacial deposits (Af2) intercalated with, and in erosive character, distal deltaic front deposits (Af3) - these deposits exhibit more proximal features in the northern, highlighted by sigmoidal lobes (Af4); c) the Longá Formation exposure is narrower, featuring deposits of distal deltaic front (Af5); d) the top unit, represented by the Poti Formation, shows deposits with offshore-shoreface marine features (Af6) in the northwestern portion, and more continental, with channel bar deposits (Af7), in the southwestern. The imaging of internal structure of 318 zircon grains of these sedimentary successions, by Scanning Electron Microscope with Cathode- Luminescence (SEM-CL), revealed four major populations: a) grains with concentric zoning (Zr1); b) homogeneous grains (Zr2); c) grains with convoluted zoning or recrystallized rims (ZR3); d) metamític or fractured grains with exsolved rims (ZR4). The density distribution diagrams (relative and cumulative probability) of the U-Pb ages, and the percentages of these ages in pie charts, show clear heterogeneous distribution of the zircon age spectrum. Paleoproterozoic zircon population (mainly Orosirian) predominates over Mesoarchean and Mesoproterozoic ones. In addition, important contribution of Neoproterozoic (largely Tonian) and Cambrian zircon populations shows up in most of the samples. The K-S test suggests strong similarity between the sources of Cabeças and Longá formations (p = 0.385) and, a clear difference of the provenance patterns between the Pimenteiras and Poti formations (p = 0). Paleocurrent measurements of the fluvial sandstones and of the unimodal deltaic sigmoids have shown that, during the deposition of Canindé Group, the source areas were located to the south and southeast of the current border of the Parnaíba basin. These areas include the west sector of the Borborema Province (BP) and the São Francisco Craton (SFC) with its surrounding Braziliano belts (Brasília and Rio Preto). Thus, it is suggested that the sediments of the eastern portion of the Parnaíba Basin, derived from the northern segment of the SFC (Sobradinho block) and the Central and South subprovinces of the BP. For the latter, the probable candidates would be the Alto Pajeú tarrain (Cariris Velho – sensu stricto) and the Riacho do Pontal belt. The sediment supply was fully controlled by marine incursions (transgressions and regressions) recorded from the Mesodevonian to the Eocarboniferous.

Submitted by Socorro Albuquerque (sbarbosa@ufpa.br) on 2018-05-03T19:33:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_UPbLu.pdf: 17154396 bytes, checksum: a61ad6bdc7ee28eeb9c898553ab8b147 (MD5) / Approved for entry into archive by Socorro Albuquerque (sbarbosa@ufpa.br) on 2018-05-04T18:37:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_UPbLu.pdf: 17154396 bytes, checksum: a61ad6bdc7ee28eeb9c898553ab8b147 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-04T18:37:47Z (GMT). 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A PMI representa uma expressiva faixa orogênica consolidada no Paleoproterozoico, durante o ciclo orogenético Transamazônico (2,26 - 1,95 Ga), que consiste em grandes extensões de crosta juvenil riaciana e alguns remanescentes arqueanos retrabalhados. É formada principalmente por complexos granulíticos-migmatíticos-gnáissicos, rochas metavulcânicas e metassedimentares deformadas e metamorfizadas na fácies xistoverde a anfibolito (greenstone belts paleoproterozoicos) e granitoides riacianos (magmatismo TTG e granítico). Três domínios tectônicos são individualizados na PMI/EG em território brasileiro: o Bloco Amapá (BA), na região centro-sul do Amapá e noroeste do Pará, o Domínio Lourenço (DL), no centro-norte do Amapá, e o Domínio Carecuru (DC), no noroeste do Pará. O BA é um bloco continental neo-mesoarqueano intensamente retrabalhado no Paleoproterozoico durante o Ciclo Transamazônico, enquanto o DL e o DC representam terrenos dominantemente riacianos, com evolução envolvendo estágios de subducção de litosfera oceânica em ambientes de arcos de ilha e/ou arcos magmáticos continentais, e com relíquias retrabalhadas de crosta continental arqueana, seguida por acreção tectônica desses arcos magmáticos. O objetivo desta Tese foi implantar o protocolo experimental da metodologia combinada U-Pb e Lu-Hf em zircão por LA-MC-ICP-MS no laboratório ParáIso/UFPA e investigar, a luz dos novos dados U-Pb e Lu-Hf, os processos de acreção e retrabalhamento crustal durante o Arqueano e Paleoproterozoico no extremo sudeste do EG. Além do BA, alguns remanescentes esporádicos e zircões arqueanos herdados têm sido encontrados em granitoides paleoproterozoicos e levantam questionamentos quanto ao envolvimento e extensão da crosta continental arqueana nos domínios DL e DC. Dados SmNd em rocha total têm confirmado o caráter juvenil de grande parte da PMI. Entretanto, para o DL e DC, recorrentes idades-modelo Nd-TDM arqueanas têm sido identificadas e também apontam participação e/ou mistura de material crustal neo-mesoarqueano na formação das rochas destes domínios. Embora inúmeros estudos isotópicos e geocronológicos já tenham sido realizados na região sudeste do EG, a aplicação de análises combinadas U-Pb e Lu-Hf em zircão ainda é inédita. A implantação das metodologias Lu-Hf e U-Pb in situ em zircão, foi realizada utilizando-se um MC-ICP-MS de alta resolução da marca Thermo Finnigan modelo Neptune, equipado com uma microssonda a laser Nd:YAG 213 nm modelo LSX-213 G2 da marca CETAC. Os parâmetros de instrumentação e operação do ICP-MS e do laser foram estabelecidos após várias seções analíticas de modo a se alcançar uma configuração de rotina satisfatória. Os resultados obtidos para os materiais internacionais de referência reproduziram os valores da literatura com a precisão, acurácia e reprodutibilidade necessárias ao estabelecimento em rotina da metodologia combinada U-Pb e Lu-Hf no Pará-Iso/UFPA para análises in situ de zircões por LA-MC-ICP-MS. A descrição do protocolo experimental e instrumentação utilizada para cada método, bem como os resultados das primeiras aplicações desenvolvidas em zircões de granitoides/metagranitoides distribuídos nos três domínios tectônicos supracitados foram publicados na forma de capítulos de livro. Na sequência, foram realizadas análises isotópicas em zircões de dezoito amostras de unidades do BA e do DL/DC. Os novos dados U-Pb consolidaram a identificação dos principais episódios magmáticos do extremo sudeste do EG. Destacam-se os eventos arqueanos identificados no BA, dois no Mesoarqueano (~3,2 e 2,85 Ga) e um no Neoarqueano (2,65-2,69 Ga), bem como aqueles riacianos no DL (~2,18, 2,14, e 2,12-2,09 Ga) e DC (2,15-2,14 Ga). Os dados Lu-Hf apontaram para o predomínio de processos de retrabalhamento crustal (ƐHf(t) < 0) durante a formação do BA e do DL/DC. As idades-modelo Hf-TDMC variaram de 2,99 até 3,97 Ga para o BA e subsidiaram a identificação de dois períodos de formação de crosta continental, um no Eoarqueano (~4.0 Ga) e outro no Mesoarqueano (3,0-3,1 Ga). Este último reconhecido em escala global como um importante período de acresção crustal. O episódio Eoarqueano é inédito para o sudeste do EG e indica que o crescimento crustal no CA se iniciou pelo menos 500 Ma antes do que previamente sugerido (3,51 Ga, Nd-TDM em rocha total). Nos domínios riacianos (DL/DC), as idades-modelo Hf-TDMC revelaram-se arqueanas (98,4%) e, junto com as assinaturas isotópicas Nd-Hf, apontaram a participação de material crustal do BA por incorporação de sedimentos em ambiente de arco de ilha (noroeste do DL), como igualmente registrado no noroeste do Suriname e nos terrenos Birimianos em Gana (Craton Oeste Africano), assim como por assimilação de crosta arqueana de diferentes idades e proporções em ambiente de arco magmático continental no sul/sudeste do DL e no DC. / Combined U-Pb and Lu-Hf in situ analyzes on zircon of magmatic rocks by LA-MC-ICP-MS allow to determine the age and isotopic signature of these rocks, providing valuable information for crustal evolution studies. The application of this systematic, due to its relative simplicity, sensitivity and speed of analysis, is currently one of the most efficient and widely used tools for isotopic and geochronological studies. The southeastern Guiana Shield (GS) is part of the Maroni-Itacaiúnas geotectonic/geochronological Province (MIP) of the Amazonian Craton (AC). The MIP represents an expressive orogenic belt consolidated in the Paleoproterozoic during the Transamazonian orogenic cycle (2.26-1.95 Ga), that includes large segments of Rhyacian juvenile crust and some reworked Archean remnants. It consists mainly of Paleoproterozoic granulitic-migmatitic-gneissic complexes, deformed and metamorphosed metavolcanic and metasedimentary rocks and granitoids (granitic and TTG magmatism). Three tectonic domains are individualized in Brazilian territory of the MIP/GS, called Amapá Block (AB), south-central Amapá and northwest of Pará region, Lourenço Domain (LD), north-central Amapá, and Carecuru Domain (CD), northwest of Pará. The AB is a Neo-Mesoarchean continental block intensely reworked during the Transamazonian Cycle, while the other two domains represent dominantly Rhyacian landmass, with evolution involving stages of subduction of oceanic lithosphere in island and/or continental magmatic arc environments, with relics of reworked Archean continental crust, followed by a colisional stage of tectonic accretion of the magmatic arcs. The objective of this thesis was to implement the experimental procedures of the combined U-Pb and Lu-Hf methodology in zircon by LAMC-ICP-MS at the Pará-Iso/UFPA laboratory and to investigate, in the light of the new U-Pb and Lu-Hf data, the crustal reworking and accretion processes during the Archean and Paleoproterozoic at the southeastern GS. In addition to the AB, some sporadic remnants and inherited Archean zircons have been found in Paleoproterozoic granitoids and raise questions about the involvement and extension of the Archean continental crust in the LD and CD. Whole-rock Sm-Nd data have confirmed the juvenile character of much of MIP. However, for the LD and CD, recurrent Archean Nd-TDM model ages have been identified and also indicate a participation and/or mixing of Neo-Mesoarchean crustal material in the formation of the rocks of these domains. Although several isotopic and geochronological studies have already been carried out in the southeastern GS, the application of combined U-Pb and Lu-Hf analyzes in zircon is still unprecedented. The implantation of Lu-Hf and U-Pb in situ methods in zircon was carried out using a high-resolution Neptune Thermo Finnigan MC-ICP-MS, equipped with a CETAC Nd: YAG 213 nm laser microprobe model LSX-213 G2. ICP-MS and laser instrumentation and operation parameters were established after several analytical sections in order to achieve a satisfactory routine configuration. The results obtained for international reference materials reproduced the literature values with the precision, accuracy and reproducibility necessary for the routine establishment of both U-Pb and Lu-Hf procedures for in situ analyzes of zircons by LA-MC-ICP-MS at the Pará-Iso/UFPA. The description of the experimental protocol and instrumentation for each method, as well as the first results performed on zircon from granitoids/metagranitoids distributed in the three tectonic domains mentioned above were published as two book chapters. Next, isotopic analyzes were performed on zircon of eighteen samples of the AB and LD/CD units. The new U-Pb data consolidated the identification of the main magmatic episodes in the southeasternmost part of the GS. In the AB, two Mesoarchean (~ 3.2 and 2.85 Ga) and one Neoarchean (2.65-2.69 Ga) magmatic events were identified, as well as those in the LD (~ 2.18, 2.14, and 2.12-2.09 Ga) and CD (2.15-2.14 Ga). The Lu-Hf data pointed to the predominance of crustal reworking processes (ƐHf(t) < 0) during the AB and LD/CD formation. The Hf-TDMC model ages ranged from 2.99 to 3.97 Ga for AB and subsidized the identification of two periods of continental crust formation, one in the Eoarchean (~ 4.0 Ga) and the other in the Mesoarchean (3,0- 3.1 Ga). The latter is recognized at a global scale as an important period of crustal accretion. The Eoarchean episode is unprecedent for the southeast of GS and indicates that the crustal growth in the AC started at least 500 Ma earlier than previously suggested (3.51 Ga, whole-rock Nd-TDM). In the Rhyacian domains (LD/CD), the Hf-TDMC model ages were found to be mostly Archean (98.4%). Together with the Nd-Hf isotopic signatures, they indicated the participation of AB crustal material by sediments incorporation in island arc environment in the northwest of the LD, as it has also been recorded in the northwest of Suriname and in the Birimian terrains in Ghana (West African Craton). In the south/southeast of the LD and in the CD assimilation of Archean crust of different ages and proportions in a continental magmatic arc environment may account for the Hf-Nd isotopic signatures and Hf-TDMC model ages of Rhyacian magmatism.