Made available in DSpace on 2015-03-13T17:08:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcosALNMestrado_ate cap4.pdf: 3022789 bytes, checksum: 8fd6ae233ea511af90c572bdfc91da52 (MD5) Previous issue date: 2000-03-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The area studied is located on the north-easternmost portion of the Borborema Province, on the so-called S?o Jos? de Campestre Massif, States of RN and PB, Northeast Brazil. Field relations and petrographic, geochemical and isotope data permitted the separation of five suites of plutonic rocks: alkali-feldspar granite (Caxexa Pluton), which constitutes the main subject of this dissertation, amphibole-biotite granite (Cabe?udo Pluton), biotite microgranite, gabbronorite to monzonite (Basic to Intermediate Suite) and aluminous granitoid. The Caxexa Pluton is laterally associated to the Rem?gio Pocinhos Shear Zone, with its emplacement along the mylonitic contact between the gneissic basement and the micashists. This pluton corresponds to a syntectonic intrusion elongated in the N-S direction, with about 50 km2 of outcropping surface. It is composed exclusively of alkali-feldspar granites, having clinopyroxene (aegirine-augite and hedenbergite), andradite-rich garnet, sphene and magnetite. It is classified geochemically as high silica rocks (>70 % wt), metaluminous to slightly peraluminous (normative corindon < 1%), with high total alkalis (>10% wt), Sr, iron number (#Fe=90-98) and agpaitic index (0.86-1.00), and positive europium anomaly. The Cabe?udo Pluton is composed of porphyritic rocks, commonly containing basic to intermediate magmatic enclaves often with mingling and mixing textures. Petrographically, it presents k-feldspar and plagioclase phenocrysts as the essential minerals, besides the accessories amphibole, biotite, sphene and magnetite. It is metaluminous and shows characteristics transitional between the calc-alkaline and alkaline series (or monzonitic subalkaline). Its REE content is greater than those ones of the Caxexa Pluton and biotite microgranite, and all spectra have negative europium anomalies. The biotite microgranites occur mainly on the central and eastern portion of the mapped area, as dykes and sheets with decimetric thickness, hosted principally in orthogneisses and micashists. Their field relationships as regards the Caxexa and Cabe?udo plutons suggested that they are late-tectonic intrusions. They are typically biotite granites, having also sphene, amphibole, allanite, opaques and zircon in the accessory assemblage. Geochemically they can be distinguished from the porphyritic types because the biotite microgranites are more evolved, peraluminous, and have more fractionated REE spectra. The Basic to Intermediate rocks form a volumetrically expressive elliptical, kilometric scale body on the Southeast, as well as sheets in micashists. They are classified as gabbronorites to monzonites, with the two pyroxenes and biotite, besides subordinated amounts of amphibole, sphene, ilmenite and allanite. These rocks do not show a well-defined geochemical trend, however they may possibly represent a monzonitic (shoshonitic) series. Their REE spectra have negative europium anomalies and REE contents greater than the other suites. The aluminous granitoids are volumetrically restricted, and have been observed in close association with migmatised micashists bordering the gabbronorite pluton. They are composed of almandine-rich garnet, andalusite, biotite and muscovite, and are akin to the peraluminous suites. Rb-Sr (whole rock) and Sm-Nd (whole-rock and mineral) isotopes furnished a minimum estimate of the crystallization (578?14 Ma) and the final resetting age of the Rb-Sr system (536?4 Ma) in the Caxexa Pluton. The aluminous granitoid has a Sm-Nd garnet age similar to that one of the Caxexa Pluton, that is 574?67 Ma. The strong interaction of shear bands and pegmatite dykes favoured the opening of the Rb-Sr system for the Caxexa Pluton and biotite microgranite. The amphibole-plagioclase geothermometer and the Al-in amphibole geobarometer indicate minimum conditions of 560?C and 7 kbar for the Cabe?udo Pluton, 730?C and 6 kbar for the microgranite and 743?C and 5 kbar for the basic to intermediate suite. The Zr saturation geothermometer reveals temperatures of respectively 855?C, 812?C and 957?C for those suites, whereas the Caxexa Pluton shows temperatures of around 757?C. The Caxexa, Cabe?udo and microgranites suites crystallized under high fO2 (presence of magnetite). On the other hand, the occurrence of ilmenite suggests less oxidant conditions in the basic to intermediate suite. Field relations demonstrate the intrusive character of the granitoids into a tectonically relatively stable continental crust. This is corroborated by petrographic and geochemical data, which suggest a late- or post-collisional tectonic context. It follows that the generation and emplacement of those granitoid suites is related to the latest events of the Brasiliano orogeny. Finally, the relationships between eNd (600 Ma), TDM (Nd) and initial Sr isotope ratio (ISr) do not permit to define the precise sources of the granitoids. Nevertheless, trace element modelling and isotopic comparisons suggest the participation of the metasomatised mantle in the generation of these suites, probably modified by different degrees of crustal contamination. In this way, a metasomatised mantle would not be a particular characteristic of the Neoproterozoic lithosphere, but a remarkable feature of this portion of the Borborema Province since Archaean and Paleoproterozoic times. / A ?rea estudada localiza-se na extremidade nordeste da Prov?ncia Borborema, no denominado Maci?o S?o Jos? de Campestre (RN e PB). Rela??es de campo e dados petrogr?ficos, geoqu?micos e isot?picos permitem individualizar cinco su?tes distintas de rochas plut?nicas representados por: ?lcali-feldspato granito (Pl?ton Caxexa), que constitui o principal alvo desta disserta??o, anfib?lio-biotita granito (Pl?ton Cabe?udo), biotita microgranito, gabronorito a monzonito (Su?te B?sica a Intermedi?ria) e granit?ide aluminoso. O Pl?ton Caxexa est? lateralmente associado a Zona de Cisalhamento Rem?gio-Pocinhos, alojado ao longo da interface milon?tica entre o substrato gn?issico e os micaxistos. Este pl?ton corresponde a uma intrus?o sintect?nica alongada na dire??o N-S, com cerca de 50 km2 de superf?cie aflorante. Ele ? formado exclusivamente por ?lcali-feldspato granitos, tendo como minerais acess?rios clinopirox?nio (aegirina-augita e hedenbergita), granada (andradita), titanita e magnetita. Quimicamente, classificam-se como rochas alcalinas de alta s?lica (>70% em peso), metaluminosas a fracamente peraluminosas (cor?ndon normativo <1%), com altos valores de Na2O+K2O (>10%), Sr, raz?es de #Fe (90-98) e ?ndice agpa?tico (0,86-1,00), e anomalia positiva de Eu. O Pl?ton Cabe?udo comp?e-se de rochas com textura porfir?tica, comumente contendo enclaves magm?ticos de composi??o b?sica a intermedi?ria, mostrando fei??es do tipo mingling e mixing. Petrograficamente, ? constitu?do por fenocristais de k-feldspato e plagiocl?sio como minerais essenciais, al?m de anfib?lio, biotita, titanita e magnetita como acess?rios. Quimicamente, mostra caracter?sticas metaluminosas e afinidade com rochas transicionais c?lcio-alcalina e alcalina (subalcalina monzon?tica). Apresentam espectros de terras raras com anomalia negativa de Eu e conte?dos de terras raras leves e pesadas mais elevados do que as rochas do Pl?ton Caxexa e do microgranito. Os microgranitos ocorrem predominantemente na por??o centro-leste, sob a forma de diques e soleiras, com espessura decim?trica, alojados principalmente nas ortoderivadas e com menor freq??ncia nos micaxistos. Seu posicionamento tardio com rela??o ?s demais plut?nicas ? evidenciado atrav?s de diques encaixados em rochas dos pl?tons Caxexa e Cabe?udo. Petrograficamente, s?o biotita granitos, contendo tamb?m titanita, anfib?lio, allanita, opacos e zirc?o como minerais acess?rios. Quimicamente, diferem das rochas porfir?ticas, por serem peraluminosas, mais evolu?das, e terem espectros de terras raras mais fracionados. As rochas b?sicas a intermedi?rias ocorrem como um grande corpo el?ptico de dire??o NE-SW, na parte SE da ?rea, bem como soleiras em micaxistos. Modalmente, s?o gabronoritos a monzonitos, contendo os dois pirox?nios e biotita como minerais m?ficos mais freq?entes, al?m de anfib?lio, titanita, ilmenita e allanita. Essas rochas mostram um comportamento qu?mico que n?o se adequa nem ?s s?ries c?lcio-alcalinas t?picas, nem ?s alcalinas, podendo representar possivelmente uma s?rie monzon?tica (shoshon?tica). Os espectros de terras raras possuem anomalia negativa de Eu menos pronunciada e conte?dos de terras raras maiores do que nas outras su?tes. Os granit?ides aluminosos s?o volumetricamente restritos, sendo identificados atrav?s da forte migmatiza??o em micaxistos que bordejam a su?te b?sica a intermedi?ria, destacando-se alguns corpos na por??o sul da ?rea. Mineralogicamente, s?o identificados granada, andaluzita, biotita e muscovita, sendo a su?te de caracter?stica geoqu?mica peraluminosa. Dados isot?picos de Rb-Sr [rocha total (RT)] e Sm-Nd (RT + mineral) permitem estimar a idade m?nima de cristaliza??o (578?14 Ma) e a idade de fechamento final do sistema Rb-Sr (536?4 Ma) para o Pl?ton Caxexa. Os granit?ides aluminosos possuem idade Sm-Nd (rocha total + mineral) semelhante a do Pl?ton Caxexa, com valor de 574?67 Ma. A forte intera??o de bandas de cisalhamento e diques pegmat?ticos, facilitou a abertura do sistema Rb-Sr, impossibilitando a obten??o de idades geocronol?gicas para o Pl?ton Cabe?udo e o microgranito. Dados termobarom?tricos utilizando o geoterm?metro anfib?lio-plagiocl?sio e geobar?metro do Al em anfib?lio indicam condi??es m?nimas de 560?C e 7 kbar para o Pl?ton Cabe?udo, 730?C e 6 kbar para o microgranito e 743?C e 5 kbar para a su?te b?sica a intermedi?ria. O geoterm?metro de Zr mostra temperaturas mais elevadas, de 855?C, 812?C e 957?C, respectivamente, para aquelas su?tes, enquanto o Pl?ton Caxexa apresenta temperaturas da ordem de 757?C. Os pl?tons Caxexa, Cabe?udo e microgranito cristalizaram-se sob condi??es de alta fugacidade de oxig?nio (presen?a de magnetita). Por outro lado, a ocorr?ncia de ilmenita na su?te b?sica a intermedi?ria indica condi??es menos oxidantes para a sua evolu??o. Rela??es de campo demonstram o car?ter intrusivo dos granit?ides em uma crosta continental j? relativamente estabilizada. Isto ? comprovado por dados petrogr?ficos e geoqu?micos, que sugerem um contexto tect?nico tardi- ou p?s-colisional. Interpreta-se, da?, a gera??o e posicionamento das su?tes granit?ides durante os eventos tardios da orog?nese brasiliana. Finalmente, o confronte de eNd (600 Ma), TDM e raz?es isot?picas iniciais de estr?ncio (ISr) n?o permitem definir a(s) fonte(s) adequada(s) dentre as unidades crustais do substrato gn?issico atualmente aflorante no MSJC. Ensaios preliminares levando em conta a rela??o Rb/Sr vs. Sr deixam em aberto a possibilidade do manto metassomatisado (enriquecido em TRL, Ba, Sr, Zr) ter sido uma das fontes principais, contaminada em diferentes propor??es (menor na b?sica a intermedi?ria) por material da crosta continental. Desta forma, um manto enriquecido n?o seria uma particularidade da litosfera neoproteroz?ica, mas uma caracter?stica marcante da por??o nordeste da Prov?ncia Borborema desde o Arqueano e o Paleoproteroz?ico.

Made available in DSpace on 2015-03-13T17:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RielvaSCN.pdf: 3363359 bytes, checksum: 71cc2b344ad3105f66f630bfecb08e76 (MD5) Previous issue date: 1998-05-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The Brasiliano Cycle in the Serid? Belt (NE Brazil) is regarded mostly as a crustal reworking event, characterized by transcurrent or transpressional shear zones which operated under high temperature and low pressure conditions. In the eastern domain of this belt- the so-called S?o Jos? de Campestre Massif (SJCM), a transtensional deformation regime is evidenced by extensional components or structures associated to the strikeslip shear zones. The emplacement of the Neoproterozoic Brasiliano granitoids is strongly controled by these discontinuities. Located in the southern border of the SJCM, the Rem?gio-Pocinhos shear zone (RPSZ) displays, in its northern half, top to the SW extensional movement which progressively grade, towards its southern half, to a dextral strike-slip kinematics, defining a negative semi-flower structure. This shear zone is overprinted upon allocthonous metasediments of the Serid? Group and an older gneiss-migmatite complex, both of which containing metamorphic parageneses from high amphibolite to granulite facies (the latter restricted to the strike-slip zone), defining the peak conditions of deformation. Several granitoid plutons are found along this structure, emplaced coeval with the shearing event. Individually, such bodies do not exceed 30 km2 in outcropping area and are essentially parallel to the trend of the shear zone. Petrographic, textural and geochemical data allow to recognize five different granitoid suites along the RPSZ: porphyritic granites (Serra da Boa Vista and Janda?ra), alkaline granites (Serra do Algod?o and Serra do Boqueir?o) and medium to coarse-grained granites (Olivedos) as major plutons, while microgranite and aluminous leucogranite sheets occur as minor intrusions. The porphyritic granites are surrounded by metasediments and present sigmoidal or en cornue shapes parallel to the trend of the RPSZ, corroborating the dextral kinematics. Basic to intermediate igneous enclaves are commonly associated to these bodies, frequently displaying mingling textures with the host granitoids. Compositionally these plutons are made up by titanite-biotite monzogranites bearing amphibole and magnetite; they are peraluminous and show affinities to the monzonitic, subalkaline series. Peraluminous, ilmenite-bearing biotite monzogranites and titanite-biotite monzogranites correspond, respectivally, to the Olivedos pluton and the microgranites. The Olivedos body is hosted by metasediments, while the microgranites intrude the gneiss-migmatite complex. Being highly evolved rocks, samples from these granites plot in the crustal melt fields in discrimination diagrams. Nevertheless, their subtle alignment also looks consistent with a monzonitic, subalkaline affinity. These chemical parameters make them closer to the I-type granites. Alkaline, clearly syntectonic granites are also recognized along the RPSZ. The Serra do Algod?o and Serra do Boqueir?o bodies display elongated shapes parallel to the mylonite belt which runs between the northern, extensional domain and the southern strike-slip zone. The Serra do Algod?o pluton shows a characteristic isoclinal fold shape structure. Compositionally they encompass aegirine-augite alkali-feldspar granites and quartz-bearing alkaline syenite bearing garnet (andradite) and magnetite plus ilmenite as opaque phases. These rocks vary from meta to peraluminous, being correlated to the A-type granites. Aluminous leucogranites bearing biotite + muscovite ? sillimanite ? garnet (S-type granites) are frequent but not volumetrically important along the RPSZ. These sheet-like bodies may be folded or boudinaged, representing partial melts extracted from the metasediments during the shear zone development. Whole-rock Rb-Sr isotope studies point to a minimum 554&#56256;&#56434;10 Ma age for the crystalization of the porphyritic granites. The alkaline granites and the Olivedos granite produced ca. 530 Ma isochrons which look too young; such values probably represent the closure of the Rb-Sr radiometric clock after crystallization and deformation of the plutons, at least 575 Ma ago (Souza et al. 1998). The porphyritic and the alkaline granites crystallized under high oxygen fugacity conditions, as shown by the presence of both magnetite and hematite in these rocks. The presence of ilmenite in the Olivedos pluton suggests less oxidizing conditions. Amphibole and amphibole-plagioclase thermobarometers point to minimum conditions, around 750?C and 6 Kbars, for the crystallization of the porphyritic granites. The zirconium geothermometer indicates higher temperatures, in the order of 800?C, for the porphyritic granites, and 780?C for the Olivedos pluton. Such values agree with the thermobarometric data optained for the country rocks (5,7 Kbar and 765?C; Souza et al. 1998). The geochemical and isotope data set point to a lower crustal source for the porphyritic and the alkaline granites. Granulite facies quartz diorite to tonalite gneisses, belonging or akin to the gneiss-migmatite complex, probably dominate in the source regions. In the case of the alkaline rocks, subordinate contributions of mantle material may be present either as a mixing magma or as a previously added component to the source region. Tonalite to granodiorite gneisses, with some metasedimentary contribution, may be envisaged for the Olivedos granite. The diversity of granitoid rocks along the RPSZ is explained by its lithospheric dimension, allowing magma extraction at different levels, from the middle to lower crust down to the mantle. The presence of basic to intermediate enclaves, associated to the porphyritic granites, confirm the participation of mantle components in the magma extraction system along the RPSZ. This mega-structure is part of the network of Brasiliano-age shear zones, activated by continental collision and terrane welding processes at the end of the Neoproterozoic / O Ciclo Brasiliano na Faixa Serid? (NE do Brasil) ? considerado principalmete como um evento de retrabalhamento crustal atrav?s de zonas de cisalhamento transcorrentes ou transpressionais operando sob condi??es de alta temperatura e baixa press?o. Na por??o oriental desta faixa, mais especificamente no Maci?o S?o Jos? de Campestre (MSJC), a deforma??o em regime transtracional ? caracterizada atrav?s de um componente ou estruturas extensionais associadas aos cisalhamentos transcorrentes. O alojamento dos corpos granit?ides brasilianos ? controlado fortemente por essas descontinuidades. Localizada na borda sul do MSJC, a Zona de Cisalhamento Rem?gio-Pocinhos (ZCRP) apresenta, na sua por??o norte, movimentos extensionais com topo para SW, que gradam progressivamente a movimento transcorrentes dextrais a sul, definindo uma geometria em meia-flor negativa. Esta estrutura est? implantada sobre metassedimentos al?ctones do Grupo Serid? e um substrato gn?issico-migmat?tico mais antigo, que mostram parag?neses metam?rficas indicativas de condi??es do f?cies anfibolito a granulito (este ?ltimo restrito ao setor transcorrente), durante a atua??o dos cisalhamentos. Acompanhando esta estrutura??o s?o encontrados diversos pl?tons granit?ides com alojamento sincr?nico ao cisalhamentos. Esses corpos n?o ultrapassam 30 km2 de ?rea aflorante e apresentam-se alongados segundo o trend NE da ZCRP. Os dados petrogr?ficos/texturais e geoqu?micos permitiram a divis?o das rochas granit?ides da ZCRP em cinco unidades distintas, representadas por: granitos porfir?ticos (Serra da Boa Vista e Janda?ra), granitos alcalinos (Serra do Algod?o e Serra do Boqueir?o) e granito de textura m?dia a grossa (Olivedos), compondo os corpos de maior expressividade na ?rea, e por sheets de microgranitos e leucogranitos aluminosos Os granitos porfir?ticos encontram-se alojados nos metassedimentos, apresentando formas sigmoidais e en cornue paralelas ao trend da ZCRP, indicando uma cinem?tica dextral. Associados a estes corpos s?o comuns a presen?a de encraves magm?ticos de composi??o b?sica a intermedi?ria, que freq?entemente desenvolvem textura do tipo mingling com os granit?ides hospedeiros. Composionalmente s?o constitu?dos por titanita-biotita monzogranitos com anfib?lio e magnetita, com car?ter peraluminoso e afinidade com as rochas da s?rie subalcalina monzon?tica. Biotita monzogranitos com ilmenita e titanita-biotita monzogranitos, peraluminosos, representam, respectivamente, o pl?ton de Olivedos e os microgranitos. O corpo de Olivedos est? alojado nos metassedimentos, e os microgranitos seccionam o substrato gn?issico-migmat?tico. Por tratar-se de rochas extremamente evolu?das, as amostras desses corpos plotam, nos diagramas discriminantes de s?ries, nos campos dos granitos de fus?o crustal, todavia com um alinhamento tamb?m sugerindo uma afinidade subalcalina monzon?tica. Suas caracter?sticas qu?micas os aproximam dos granitos tipo I. Granitos de afinidade alcalina, claramente sin-tect?nicos, s?o tamb?m reconhecidos na ZCRP. Os corpos de Serra do Algod?o e Serra do Boqueir?o apresentam forma alongadas, paralelas ao cisalhamento que limita o setor extensional, a norte, do setor transcorrente, a sul, sendo que o corpo de Serra do Algod?o apresenta uma estrutura em antiforme isoclinal. Composicionalmente englobam aegirina-augita ?lcali-feldspato granitos e quartzo ?lcali-sienito com granada (andradita), e magnetita + hematita como opacos. S?o rochas variando de meta a peraluminosas, correlacionadas aos granitos tipo A. De ocorr?ncia volum?trica restrita na ZCRP s?o ainda encontrados leucogranitos aluminosos com biotita + muscovita &#56256;&#56434; silimanita &#56256;&#56434; granada (tipo S), truncando os micaxistos e o complexo gn?issico-migmat?tico. Estes corpos podem estar dobrados e boudinados, e s?o considerados como produto da fus?o parcial dos metassedimentos, concomitante ? atua??o da ZCRP. Estudos isot?picos pelo m?todo Rb-Sr em rocha total indicam uma idade m?nima de 554 Ma para a cristaliza??o dos granitos porfir?ticos. Os granitos alcalinos e o granito de Olivedos fornecem idades isocr?nicas ca. 530 Ma; este valor, muito jovem, representa a idade de fechamento do sistema Rb-Sr ap?s a cristaliza??o e deforma??o dos corpos, ocorrido a pelo menos 575 Ma (Souza et al. 1998). Os granitos alcalinos e porfir?ticos cristalizaram-se sob condi??es de alta fugacidade de oxig?nio, que ? marcado pela presen?a de magnetita e hematita nestas rochas. A presen?a de ilmenita no pl?ton de Olivedos reflete condi??es menos oxidantes. Termobarometria de anfib?lio e anfib?lio-plagiocl?sio fornece condi??es m?nimas de 750?C e 6 Kbar para a cristaliza??o das rochas porfir?ticas. O geoterm?metro do zirc?nio indica temperaturas mais elevadas, na ordem de 800?C, para os corpos porfir?ticos, e 780?C para Olivedos. Estes dados s?o concordantes com dados termobarom?tricos das encaixantes (5,7 kbar e 765?C; Souza et al. 1998). O conjunto de dados gequ?micos e isot?picos aponta para uma fonte na crosta inferior para as rochas porfir?ticas e os granitos alcalinos. Provavelmente dominam na fonte os gnaisses de composi??o quartzo dior?tico a tonal?tico, em f?cies granulito, do complexo gn?issico-migmat?tico ou equivalentes. No caso das rochas alcalinas, pode ter havido a participa??o, em percentagen subordinada, de material mant?lico mesclado ao magma ou presente na fonte. Para o granito de Olivedos, ortognaisses de composi??o tonal?tica a granodior?tica, com alguma contribui??o metassedimentar, pode ser especulada. A diversidade de rochas gran?ticas na ZCRP ? atribu?da ? sua dimens?o litosf?rica, a qual permitiu a extra??o de magmas a partir de diferentes n?veis na crosta m?dia-inferior at? o manto. A presen?a de rochas de composi??o b?sica-intermediaria, associadas aos corpos porfir?ticos, confirmam a participa??o de componentes mant?licos no sistema de extra??o de magmas ao longo da ZCRP. Essa megaestrutura comp?e a rede de cisalhamentos brasilianos, ativada por processo de colis?o continental e colagem de terrenos ao final do Neoproteroz?ico