O Complexo Máfico-Ultramáfico Mata Grande (CMG), localizado no município de São Sepé, porção NW do Escudo Sul-Rio-Grandense, é uma intrusão máfico-ultramáfica com cerca de 5 km2 que mantém contatos através de falhas normais com gnaisses do Complexo Cambaí ao SW e ao SE, e com as rochas sedimentares da Bacia do Paraná ao N. O contato com os xistos magnesianos e serpentinitos do Complexo Arroio Lajeadinho situados ao leste é intrusivo. Foram descritas três unidades de rochas cumuláticas: Unidade Máfica (UM), Unidade Ultramáfica (UUM) e Unidade Transicional (UT). A principal estrutura primária é um acamamento composicional/textural milimétrico a centimétrico e uma intercalação de camadas das unidades em escalas de afloramento e regional. As rochas da UM cristalizaram a partir da acumulação de cristais de plagioclásio e, em menor proporção, de olivina, além de fases minerais intercúmulus, que representam de 24% a 41% de líquido intersticial aprisionado nesta acumulação. Na UT, a acumulação de plagioclásio e olivina ocorreu em proporções muito próximas, com uma menor proporção do líquido aprisionado (cerca de 15%). As amostras da UUM evidenciam uma acumulação principal de olivina com plagioclásio intercúmulus mais uma proporção do líquido intersticial (20%). Todas as unidades do CMG são afetadas pelo metamorfismo de contato causado pelo Granito São Sepé, sob condições de temperatura equivalentes às das fácies albita-epidoto hornfels e hornblenda hornfels. Os dados de geoquímica em rocha total mostraram anomalias positivas de Ba e Sr e negativas de Nb para todas as amostras, indicando metassomatismo na fonte. O efeito da acumulação não exerce influência no comportamento destes elementos, tendo em vista a ausência de fases minerais com afinidade química para comportá-los. Os padrões de ETR são mais coerentes com trends cumuláticos. No entanto, a anomalia de Eu conspícua que ocorre nos cumulados de plagioclásio e mais acentuada nos cumulados de olivina sugere um enriquecimento prévio de Eu no magma. Os dados de U-Pb em zircões obtidos por LA-ICP-MS forneceram idades de zircões herdados das rochas (metavulcânicas do Complexo Bossoroca, 800-750 Ma; ortognaisses do Complexo Cambaí, 720 Ma; e granitóides da Suíte Lagoa da Meia-Lua, 680 Ma) e uma idade de cristalização magmática para o CMG (667.8 ± 3.3 Ma). Os dados de geoquímica e geocronologia favorecem a hipótese de um ambiente pós-colisional para a cristalização e colocação do Complexo Mata Grande. Processos de delaminação litosférica tais como slabbreakoff são sugeridos como fonte de calor para o magmatismo máfico pós-colisional. A placa oceanic partiu-se após a subducção abaixo do Arco de São Gabriel e a colisão com o Complexo Encantadas (2,2 Ga), um fragmento do Cráton Rio de La Plata, durante um periodo de extenso magmatismo juvenil associado à amalgamação do Supercontinente Godwana Ocidental. / The Mata Grande Mafíc-Ultramafic Complex (MGC), located at São Sepé municipality, NW portion of the Sul-Rio-Grandense Shield, is a 5 km2 mafic-ultramafic intrusion which maintains contacts by normal faults southwest with the gneisses of the Cambaí Complex and in north with the sedimentary rocks of the Paraná Basin. The contact southeast with magnesian schists and serpentinites of the Arroio Lajeadinho Complex is intrusive. Three cumulatic rock unities were described: Mafic Unit (MU), Ultramafic Unit (UMU) and Transicional Unit (TU). Preserved primary structures are composicional/textural millimetric to centimetric layering with no mineral lineation, outcrop scale intercalation and regional intercalation. UM rocks crystallized from accumulation of plagioclase crystals and, in less proportion, olivine crystals, and also from intercumulus phases, representing 24% - 41% of the interstitial trapped liquid in the accumulation. In UT, plagioclase and olivine accumulation occurred in very close proportions, with a minor trapped liquid proportion (~ 15%). UUM samples shows olivine principal accumulation with intercumulus plagioclase plus trapped liquid (20%). All CMG units are affected by contact metamorphism caused by São Sepé Granite, under albite-epidote hornfels and hornblende hornfels temperature conditions. Geochemical data are presented and Ba, Nb and Sr anomalies indicate previous metassomatism in the source. Accumulation effect on those anomalies is absent or has little influence, since there are no mineral phases capable to hold these elements in studied rocks. REE patterns are more consistent with cumulate trends. However, conspicuous Eu positive anomaly in the plagioclase cumulates and more accentuated in olivine accumulates suggests that there was an Eu enrichment in the magma. U-Pb zircon data obtained by in situ LA-ICP-MS yielded ages of inherited zircons from surrounding igneous and metamorphic rocks (Bossoroca Complex metavolcanic, 800- 750 Ma; Cambaí Complex orthogneiss, 720 Ma; and Lagoa da Meia-Lua Suite granitoids, 680 Ma) and a magmatic crystallization age for the MGC (667.8 ± 3.3 Ma). Either geochemical and isotope data allied with field relationships favor the hypothesis of a post-collisional environment for Mata Grande Complex crystallization and emplacement. Lithospheric delamination process such as slab-breakoff is suggested as source of heat for post-collisional mafic magmatism. The oceanic plate has broken down after subduction under São Gabriel Arc and its collision with 2,2 Ga Encantadas Complex, a Rio de La Plata Craton Fragment, in a extensive period of juvenile magmatism associated to Western Godwana Supercontinent amalgamation.

O período pós-colisional Neoproterozoico no sul do Brasil é marcado por intensa atividade tectônica transcorrente. Neste contexto, a Zona de Cisalhamento Quitéria Serra do Erval, uma das inúmeras estruturas que compõe o Cinturão de Cisalhamento Sul-brasileiro, controlou o aporte, a ascensão e o posicionamento de diversos granitoides, dentre eles, os Granitoides Arroio Divisa, intrusivos no Complexo Arroio dos Ratos. Os Granitoides Arroio Divisa compreendem uma associação de rochas predominantemente granodioríticas, com termos dioríticos e tonalíticos ocorrendo em menor expressão. Apresentam textura heterogranular média a grossa e são sempre foliadas. Ao longo da intrusão, são distinguidas zonas de mais alta e mais baixa deformação, distribuídas de forma heterogênea, o que é evidenciado pelo grau de desenvolvimento e morfologia das estruturas planares e lineares. Nas zonas de mais baixa deformação, concentradas nas porções centrais do corpo granítico, predominam as estruturas magmáticas e a componente deformacional é menos intensa, enquanto que em direção à borda norte da intrusão, a morfologia destas estruturas progride por aumento na intensidade da deformação, com a geração de foliação milonítica bem desenvolvida A evolução estrutural dos Granitoides Arroio Divisa é marcada por estruturas tardi-magmáticas que avançam progressivamente para estruturas subsolidus, e subsequentemente para estruturas de mais baixa temperatura, evidenciando a cristalização com concomitante história deformacional sob condições de temperatura decrescente. Feições microestruturais de alta temperatura incluem o desenvolvimento do padrão tabuleiro de xadrez em cristais de quartzo, e a geração de subgrãos grandes em cristais de K-feldspato e plagioclásio, compatíveis com temperaturas da fácies anfibolito superior e com a temperatura solidus de composições graníticas. As feições microestruturais de baixa temperatura consistem na recristalização dos cristais de quartzo por bulging, neoformação de grãos finos ao redor dos cristais de feldspato, e desenvolvimento de pertitas em chamas nos K-feldspato, compatíveis com temperaturas da fácies xistos verdes, bem abaixo da solidus. Enquanto as microestruturas de alta deformação estariam associadas aos estágios iniciais da cristalização e resfriamento do magma, as de mais baixa estariam relacionadas aos estágios pós-cristalização, quando rocha e encaixante alcançam equilíbrio térmico. / The Neoproterozoic post-collisional period in southern Brazil is marked by intense transcurrent tectonic activity. In this context, the Serra do Erval Quitéria Shear Zone, one of the several structures that compose the South Brazilian Shear Belt, controlled the input, ascent and emplacement of several granitoids, among them the Arroio Divisa Granitoids, intrusive in the Complex Arroio dos Ratos. The Arroio Divisa Granitoids consist an association of predominantly granodioritic rocks, with dioritic and tonalitic terms occurring in lesser expression. They presented medium to thick heterogranular texture and are always foliated. Along the intrusion, zones of higher and lower deformation are distinguished, distributed in a heterogeneous way, which is evidenced by the degree of development and morphology of the planar and linear structures. In the lower deformation zones, which are concentrated in the central portion of the granitic body, the magmatic structures prevail and the deformation component is less intense, whereas towards the north margin of the intrusion the morphology of these structures progresses by increase in the intensity of the deformation, with the generation of well-developed milonitic foliation The structural evolution of the Arroio Divisa Granitoids is marked by progressively advance of the late-magmatic to subsolidus structures, and subsequently to structures of lower temperature, evidencing the crystallization with concomitant deformational history under conditions of decreasing temperature. High-temperature microstructural features include the development of the chessboard pattern in quartz crystals, and the generation of large subgrains in K-feldspar and plagioclase crystals, compatible with temperatures of amphibolite high-grade facies and with the solidus temperature of granite compositions. The low temperature microstructural features consist of recrystallization of the quartz crystals by bulging, neoformation of fine grains around the feldspar crystals, and development of flaming pertite in the K-feldspar, compatible with temperatures of the greenschist facies, well below the solidus. While the high deformation microstructures would be associated to the initial stages of crystallization and cooling of the magma, the one of lower deformation would be associated to the post crystallization stages, when rock and host rock reach thermal balance.

Made available in DSpace on 2015-03-13T17:08:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TallesSF_DISSERT_1-74.pdf: 3503129 bytes, checksum: 43d4d5f0a963aecc3dec332abad3bc2d (MD5) Previous issue date: 2010-09-03 / The Cumuruxatiba basin is located at the southern coast State of Bahia in northeastern of Brazil. This basin was formed in distensional context, with rifting and subsequent thermal phase during Neocomian to late Cretaceous. At Cenozoic ages, the Abrolhos magmatism occurs in the basin with peaks during the Paleocene and Eocene. In this period, there was a kinematic inversion in the basin represented by folds related to reverse faults. Structural restoration of regional 2D seismic sections revealed that most of the deformation was concentrated at the beginning of the Cenozoic time with the peak at the Lower Eocene. The post-Eocene is marked by a decrease of strain rate to the present. The 3D structural modeling revealed a fold belt (trending EW to NE-SW) accommodating the deformation between the Royal Charlotte and Sulphur Minerva volcanic highs. The volcanic eruptions have caused a differential overburden on the borders of the basin. This acted as the trigger for halokinesis, as demonstrated by physical modeling in literature. Consequently, the deformation tends to be higher in the edges of the basin. The volcanic rocks occur mainly as concordant structures (sills) in the syn-tectonic sediment deposition showing a concomitant deformation. The isopach maps and diagrams of axis orientation of deformation revealed that most of the folds were activated and reactivated at different times during the Cenozoic. The folds exhibit diverse kinematic patterns over time as response to behavior of adjacent volcanic highs. These interpretations allied with information on the petroleum system of the basin are important in mapping the prospects for hydrocarbons / A Bacia de Cumuruxatiba est? localizada no extremo sul da costa do Estado da Bahia, no Nordeste do Brasil. Esta bacia foi formada em ambiente distensional, com rifteamento e posterior fase termal durante o Neocomiano at? final do Cret?ceo. Durante o Cenoz?ico ocorre o magmatismo de Abrolhos na bacia com picos durante o Paleoceno e Eoceno. Neste per?odo ocorre uma invers?o cinem?tica na bacia representada por dobras relacionadas a falhas reversas. Restaura??es estruturais regionais de se??es s?smicas 2D, revelaram que a maior parte da deforma??o est? concentrada no inicio do Cenoz?ico com o pico no Eoceno Inferior. O per?odo p?s-Eoceno ? marcado pela diminui??o da taxa de deforma??o at? o presente. A modelagem estrutural 3D revelou uma frente de dobras (de orienta??o E-W variando para NE-SW) acomodando a deforma??o entre os altos vulc?nicos de Royal Charlotte e Sulphur Minerva. Os derrames vulc?nicos causaram uma sobrecarga diferencial nas bordas da bacia que serviu de gatilho para atua??o da halocinese, como j? demonstrado em modelagens f?sicas na literatura. Consequentemente, a deforma??o tende a ser maior na bordas da bacia. As rochas vulc?nicas ocorrem principalmente como estruturas concordantes (sills) nos sedimentos sin-tect?nicos revelando uma deposi??o concomitante ? deforma??o. O estudo dos mapas de is?pacas e diagramas com orienta??o do eixo de deforma??o revelaram que maior parte das dobras foram ativadas e reativadas em diferentes per?odos durante o Cenoz?ico. As dobras apresentam padr?es cinem?ticos variados ao longo do tempo que refletem a atua??o diferencial dos altos vulc?nicos adjacentes. Estas interpreta??es aliadas a informa??es sobre os sistemas petrol?feros da bacia s?o importantes no mapeamento dos prospectos para hidrocarbonetos

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nesta dissertação foram estudas rochas máficas dos complexos alcalinos de Morro de São João, Rio Bonito, Tanguá, Gericinó-Mendanha, Morro Redondo, Itatiaia e Passa Quatro. Essas rochas ocorrem na forma de diques e/ou sills. As amostras coletadas foram classificadas como lamprófiros, fonolitos, gabros e diabásios alcalinos. A análise geoquímica permitiu identificar um trend fortemente insaturado e um trend moderadamente alcalino para os complexos estudados. O primeiro é caracterizado por foiditos e fonolitos como membros parentais e mais evoluídos, respectivamente, enquanto o segundo tem basaltos alcalinos como membros parentais e traquitos como os mais evoluídos. Todas as amostras plotam no campo da série alcalina, sendo majoritariamente miaskíticas, sódicas ou potássicas. Adicionalmente, o estudo geoquímico indicou que os complexos alcalinos representam câmaras magmáticas distintas, onde diferentes processos evolutivos tiveram lugar. As modelagens apontaram dois processos de diferenciação distintos nos complexos estudados. Os complexos alcalinos de Morro de São João, Morro Redondo, Gericinó-Mendanha e Itatiaia estariam relacionados a processos de cristalização fracionada. Por outro lado, o Complexo Alcalino de Passa Quatro teria sido diferenciado por processos de cristalização fracionada com esvaziamento e posterior reabastecimento da câmara magmática (RTF). De um modo geral, esses modelos indicaram a presença de mais do que uma série magmática nos complexos estudados e a não cogeneticidade entre as séries agpaíticas e miaskíticas. A discriminação de fontes foi feita com base na análise dos elementos terras raras das amostras parentais de cada um dos complexos (gabro em Morro de São João e lamprófiro nos demais). No entanto, este procedimento não foi aplicado para o Complexo Alcalino de Morro Redondo, uma vez que todas as suas amostras apresentaram valores de MgO muito abaixo do típico para líquidos parentais. O líquido parental do Complexo Alcalino do Gericinó-Mendanha apresentou razões de La/Yb e La/Nb, maior e menor que a unidade, respectivamente, típicas de derivação a partir fontes férteis. Os líquidos parentais dos outros complexos alcalinos tiveram suas razões La/Yb e La/Nb maiores que a unidade, típicas de derivação a partir de fontes enriquecidas. Os modelos desenvolvidos revelaram que os líquidos parentais de cada um dos complexos estudados estariam relacionados a fontes lherzolíticas com granada residual. Além disso, a fusão parcial destas fontes teria ocorrido num intervalo de 1 a 7% dentro da zona da granada. Finalmente, as modelagens petrogenéticas elaboradas permitiram a proposição de um cenário geodinâmico, envolvendo a descompressão adiabática do manto litosférico e sublitosférico anomalamente aquecidos. As características geoquímicas dos líquidos parentais parecem ter sido controladas essencialmente pela mistura desses dois tipos de fontes. / Mafic rocks from the Morro de São João, Rio Bonito, Tanguá, Gericinó-Mendanha, Morro Redondo, Itatiaia and Passa Quatro alkaline complexes were studied based on field, petrographic and lithogeochemical data. The mafic rocks are mostly alkaline lamprophyres and alkaline gabbro (in Morro de São João). The complexes show both strongly undersaturated and mildly alkaline evolutionary trends, having foidites and alkaline basalts as parental compositions. Trachytes and phonolites are the most common evolved rocks. Geochemical modelling has show that miaskitic and agpaitic series are unlikely to be related by fractional crystallization. Enriched mantle sources predominate although a fertile mantle source seems to be related with the Gericinó-Mendanha complex. Parental compositions are related to small amounts of partial melting (1-7%) of garnet lherzolite within the garnet stability field in the mantle. Simple geodynamic models indicate that the alkaline complexes are related to the adiabatic decompression of anomalously hot (~1570C) mantle although unrelated to lithospheric translation over a fixed hotspot or mantle plume. Parental compositions are likely to be strongly controled by mixing of distinctive lithospheric mantle sources and a more homogeneous sublithospheric mantle. The lithospheric components seem to be related with the accreted terranes during the Gondwana amalgamation in Early Proterozoic times.

O período pós-colisional Neoproterozoico no sul do Brasil é marcado por intensa atividade tectônica transcorrente. Neste contexto, a Zona de Cisalhamento Quitéria Serra do Erval, uma das inúmeras estruturas que compõe o Cinturão de Cisalhamento Sul-brasileiro, controlou o aporte, a ascensão e o posicionamento de diversos granitoides, dentre eles, os Granitoides Arroio Divisa, intrusivos no Complexo Arroio dos Ratos. Os Granitoides Arroio Divisa compreendem uma associação de rochas predominantemente granodioríticas, com termos dioríticos e tonalíticos ocorrendo em menor expressão. Apresentam textura heterogranular média a grossa e são sempre foliadas. Ao longo da intrusão, são distinguidas zonas de mais alta e mais baixa deformação, distribuídas de forma heterogênea, o que é evidenciado pelo grau de desenvolvimento e morfologia das estruturas planares e lineares. Nas zonas de mais baixa deformação, concentradas nas porções centrais do corpo granítico, predominam as estruturas magmáticas e a componente deformacional é menos intensa, enquanto que em direção à borda norte da intrusão, a morfologia destas estruturas progride por aumento na intensidade da deformação, com a geração de foliação milonítica bem desenvolvida A evolução estrutural dos Granitoides Arroio Divisa é marcada por estruturas tardi-magmáticas que avançam progressivamente para estruturas subsolidus, e subsequentemente para estruturas de mais baixa temperatura, evidenciando a cristalização com concomitante história deformacional sob condições de temperatura decrescente. Feições microestruturais de alta temperatura incluem o desenvolvimento do padrão tabuleiro de xadrez em cristais de quartzo, e a geração de subgrãos grandes em cristais de K-feldspato e plagioclásio, compatíveis com temperaturas da fácies anfibolito superior e com a temperatura solidus de composições graníticas. As feições microestruturais de baixa temperatura consistem na recristalização dos cristais de quartzo por bulging, neoformação de grãos finos ao redor dos cristais de feldspato, e desenvolvimento de pertitas em chamas nos K-feldspato, compatíveis com temperaturas da fácies xistos verdes, bem abaixo da solidus. Enquanto as microestruturas de alta deformação estariam associadas aos estágios iniciais da cristalização e resfriamento do magma, as de mais baixa estariam relacionadas aos estágios pós-cristalização, quando rocha e encaixante alcançam equilíbrio térmico. / The Neoproterozoic post-collisional period in southern Brazil is marked by intense transcurrent tectonic activity. In this context, the Serra do Erval Quitéria Shear Zone, one of the several structures that compose the South Brazilian Shear Belt, controlled the input, ascent and emplacement of several granitoids, among them the Arroio Divisa Granitoids, intrusive in the Complex Arroio dos Ratos. The Arroio Divisa Granitoids consist an association of predominantly granodioritic rocks, with dioritic and tonalitic terms occurring in lesser expression. They presented medium to thick heterogranular texture and are always foliated. Along the intrusion, zones of higher and lower deformation are distinguished, distributed in a heterogeneous way, which is evidenced by the degree of development and morphology of the planar and linear structures. In the lower deformation zones, which are concentrated in the central portion of the granitic body, the magmatic structures prevail and the deformation component is less intense, whereas towards the north margin of the intrusion the morphology of these structures progresses by increase in the intensity of the deformation, with the generation of well-developed milonitic foliation The structural evolution of the Arroio Divisa Granitoids is marked by progressively advance of the late-magmatic to subsolidus structures, and subsequently to structures of lower temperature, evidencing the crystallization with concomitant deformational history under conditions of decreasing temperature. High-temperature microstructural features include the development of the chessboard pattern in quartz crystals, and the generation of large subgrains in K-feldspar and plagioclase crystals, compatible with temperatures of amphibolite high-grade facies and with the solidus temperature of granite compositions. The low temperature microstructural features consist of recrystallization of the quartz crystals by bulging, neoformation of fine grains around the feldspar crystals, and development of flaming pertite in the K-feldspar, compatible with temperatures of the greenschist facies, well below the solidus. While the high deformation microstructures would be associated to the initial stages of crystallization and cooling of the magma, the one of lower deformation would be associated to the post crystallization stages, when rock and host rock reach thermal balance.

O Complexo Máfico-Ultramáfico Mata Grande (CMG), localizado no município de São Sepé, porção NW do Escudo Sul-Rio-Grandense, é uma intrusão máfico-ultramáfica com cerca de 5 km2 que mantém contatos através de falhas normais com gnaisses do Complexo Cambaí ao SW e ao SE, e com as rochas sedimentares da Bacia do Paraná ao N. O contato com os xistos magnesianos e serpentinitos do Complexo Arroio Lajeadinho situados ao leste é intrusivo. Foram descritas três unidades de rochas cumuláticas: Unidade Máfica (UM), Unidade Ultramáfica (UUM) e Unidade Transicional (UT). A principal estrutura primária é um acamamento composicional/textural milimétrico a centimétrico e uma intercalação de camadas das unidades em escalas de afloramento e regional. As rochas da UM cristalizaram a partir da acumulação de cristais de plagioclásio e, em menor proporção, de olivina, além de fases minerais intercúmulus, que representam de 24% a 41% de líquido intersticial aprisionado nesta acumulação. Na UT, a acumulação de plagioclásio e olivina ocorreu em proporções muito próximas, com uma menor proporção do líquido aprisionado (cerca de 15%). As amostras da UUM evidenciam uma acumulação principal de olivina com plagioclásio intercúmulus mais uma proporção do líquido intersticial (20%). Todas as unidades do CMG são afetadas pelo metamorfismo de contato causado pelo Granito São Sepé, sob condições de temperatura equivalentes às das fácies albita-epidoto hornfels e hornblenda hornfels. Os dados de geoquímica em rocha total mostraram anomalias positivas de Ba e Sr e negativas de Nb para todas as amostras, indicando metassomatismo na fonte. O efeito da acumulação não exerce influência no comportamento destes elementos, tendo em vista a ausência de fases minerais com afinidade química para comportá-los. Os padrões de ETR são mais coerentes com trends cumuláticos. No entanto, a anomalia de Eu conspícua que ocorre nos cumulados de plagioclásio e mais acentuada nos cumulados de olivina sugere um enriquecimento prévio de Eu no magma. Os dados de U-Pb em zircões obtidos por LA-ICP-MS forneceram idades de zircões herdados das rochas (metavulcânicas do Complexo Bossoroca, 800-750 Ma; ortognaisses do Complexo Cambaí, 720 Ma; e granitóides da Suíte Lagoa da Meia-Lua, 680 Ma) e uma idade de cristalização magmática para o CMG (667.8 ± 3.3 Ma). Os dados de geoquímica e geocronologia favorecem a hipótese de um ambiente pós-colisional para a cristalização e colocação do Complexo Mata Grande. Processos de delaminação litosférica tais como slabbreakoff são sugeridos como fonte de calor para o magmatismo máfico pós-colisional. A placa oceanic partiu-se após a subducção abaixo do Arco de São Gabriel e a colisão com o Complexo Encantadas (2,2 Ga), um fragmento do Cráton Rio de La Plata, durante um periodo de extenso magmatismo juvenil associado à amalgamação do Supercontinente Godwana Ocidental. / The Mata Grande Mafíc-Ultramafic Complex (MGC), located at São Sepé municipality, NW portion of the Sul-Rio-Grandense Shield, is a 5 km2 mafic-ultramafic intrusion which maintains contacts by normal faults southwest with the gneisses of the Cambaí Complex and in north with the sedimentary rocks of the Paraná Basin. The contact southeast with magnesian schists and serpentinites of the Arroio Lajeadinho Complex is intrusive. Three cumulatic rock unities were described: Mafic Unit (MU), Ultramafic Unit (UMU) and Transicional Unit (TU). Preserved primary structures are composicional/textural millimetric to centimetric layering with no mineral lineation, outcrop scale intercalation and regional intercalation. UM rocks crystallized from accumulation of plagioclase crystals and, in less proportion, olivine crystals, and also from intercumulus phases, representing 24% - 41% of the interstitial trapped liquid in the accumulation. In UT, plagioclase and olivine accumulation occurred in very close proportions, with a minor trapped liquid proportion (~ 15%). UUM samples shows olivine principal accumulation with intercumulus plagioclase plus trapped liquid (20%). All CMG units are affected by contact metamorphism caused by São Sepé Granite, under albite-epidote hornfels and hornblende hornfels temperature conditions. Geochemical data are presented and Ba, Nb and Sr anomalies indicate previous metassomatism in the source. Accumulation effect on those anomalies is absent or has little influence, since there are no mineral phases capable to hold these elements in studied rocks. REE patterns are more consistent with cumulate trends. However, conspicuous Eu positive anomaly in the plagioclase cumulates and more accentuated in olivine accumulates suggests that there was an Eu enrichment in the magma. U-Pb zircon data obtained by in situ LA-ICP-MS yielded ages of inherited zircons from surrounding igneous and metamorphic rocks (Bossoroca Complex metavolcanic, 800- 750 Ma; Cambaí Complex orthogneiss, 720 Ma; and Lagoa da Meia-Lua Suite granitoids, 680 Ma) and a magmatic crystallization age for the MGC (667.8 ± 3.3 Ma). Either geochemical and isotope data allied with field relationships favor the hypothesis of a post-collisional environment for Mata Grande Complex crystallization and emplacement. Lithospheric delamination process such as slab-breakoff is suggested as source of heat for post-collisional mafic magmatism. The oceanic plate has broken down after subduction under São Gabriel Arc and its collision with 2,2 Ga Encantadas Complex, a Rio de La Plata Craton Fragment, in a extensive period of juvenile magmatism associated to Western Godwana Supercontinent amalgamation.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-01-26T19:14:20Z No. of bitstreams: 1 2014_WolneyDutraRosa.pdf: 6037746 bytes, checksum: 5516a45f6911d4b00a52f61f8d4e24cb (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2015-02-13T13:52:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_WolneyDutraRosa.pdf: 6037746 bytes, checksum: 5516a45f6911d4b00a52f61f8d4e24cb (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-13T13:52:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_WolneyDutraRosa.pdf: 6037746 bytes, checksum: 5516a45f6911d4b00a52f61f8d4e24cb (MD5) / Os complexos máficos-ultramáficos da Serra da Onça e Serra do Puma estão localizados na porção SW da Província Mineral de Carajás (PMC), um dos mais importantes distritos minerais do Brasil, conhecida por abrigar várias intrusões acamadadas que possuem significantes recursos de níquel laterítico. É resultado deste estudo, a primeira caracterização detalhada destas duas intrusões na porção ocidental da PMC, que indicam uma evolução magmática notavelmente diferente para os Complexos da Serra da Onça (CSO) e Complexo da Serra do Puma (CSP). A geologia do CSO foi previamente descrito por Macambira (1997) e Macambira e Ferreira Filho (2002). A CSO é uma intrusão de direção EW, com 24 km de comprimento e aproximadamente 3,5 km de largura. A estratigrafia da CSO consiste em um grupo de borda inferior (GBI), zona ultramáfica (ZU) e zona máfica (ZM). O GBI localizado na porção norte da intrusão, forma uma estreita e descontinua camada constituída por gabronoritos (Opx+Cpx+Pl cúmulus). A ZU forma uma serra alongada e é constituída principalmente por dunitos (Ol+Chr) e camadas de ortopiroxenitos (Opx+Chr). A sequência de cristalização da ZU consiste em Ol+Chr; Ol+Opx+Chr; Opx+Chr e Opx. A ZM abrange metade de toda área exposta da CSO e consiste em sua maioria de gabronoritos (Opx+Cpx+Pl). As rochas mais fracionadas da ZM consistem em camadas pouco espessas de ilmenita-magnetita gabronorito (Pig+Cpx+Pl+Mag+Ilm cúmulus). A sequencia de cristalização da ZM é Opx+Pl; Opx+Pl+Cpx; Pig+Pl+Cpx e Pig+Pl+Cpx+Mag+Ilm. O Complexo da Serra do Puma (CSP) é uma intrusão acamadada de direção SW-NE com aproximadamente 25 km de comprimento por 3 km de largura. Sua estratigrafia é formada por um grupo de borda inferior (GBI), zona ultramáfica (ZU) e zona acamadada (ZA). O GBI forma uma zona distinta formada por gabros (Cpx+Pl) na borda norte da CSP. A ZU forma uma serra alongada e é constituída principalmente por dunitos (Ol+Chr) com menores intercalações de peridotitos com Ol+Chr cúmulus ou Ol+Cpx+Chr, e variáveis proporções de Cpx+Opx+Pl intersticial, camadas descontinuas e pouco espessas de clinopiroxenito (Cpx cúmulus). A ZA é formada principalmente por gabros (Cpx+Pl) com inúmeras intercalações de peridotitos e em menor proporção clinopiroxenitos (Cpx+Pl). Pequenas lentes de magnetita gabro pegmatoide, interpretado como porções enriquecidas em líquido residual fracionado preso dentro da ZA. A sequencia de cristalização para CSP é formada por Ol+Chr, Ol+Cpx+Chr, Ol+Cpx, Cpx e Cpx+Pl. Sequencias de cristalização distintas para CSO (Ol+Chr > Opx+Chr > Opx > Opx+Pl > Opx+Pl+Cpx) e CSP (Ol+Chr > Ol+Cpx+Chr > Cpx > Cpx+Pl) indica que eles seguem diferentes linhas de cristalização do líquido magmático. A cristalização de Opx primeiro do que Cpx no CSO indica um magma primário saturado em sílica, no caso do CSP onde ocorre apenas a cristalização de Cpx como fase cúmulus, o magma parental deve ser insaturado em sílica. Uma composição muito primitiva (com alto conteúdo de MgO) para o magma parental da CSO e CSP é indicado pela abundância de dunitos e peridotitos (cerca de 50% nos dois complexos). O elevado conteúdo de MgO e de Ni é muito semelhante para os dunitos que são a base do minério laterítico dos dois depósitos. O range de composição dos cúmulus de Ol na ZU para o CSO (Fo86.2-92.4) e CSP (Fo88.6-87.7) suporta a interpretação da composição muito primitiva para o magma parental. A composição mais primitiva Fo92 dos cúmulus de Ol são comparáveis com as reportadas para o Great Dyke (Fo92; Wilson, 1982), Niquelândia Complex (Fo93; Ferreira Filho & Araújo, 2009; Ferreira Filho et al. 2010) e Ipueira-Medrado Sill (Fo93; Marques & Ferreira Filho, 2003), todos originados de magmas parentais muito primitivo. Perfis de elementos incompatíveis e traços, normalizados ao manto, de rochas gabroicas do CSO e CSP, mostram relativo enriquecimento em ETRL e Th, com anomalias negativas de Nb e Ta. A distribuição destes elementos traços é consistente com uma mistura de fusão de manto primitivo com crosta continental. A similaridade entre os perfis de elementos incompatíveis e traços da CSO e CSP sugere que as rochas cumuláticas dos dois complexos cristalizaram a partir de um magma parental similar em conteúdo de elementos incompatíveis. Evidências adicionais de contaminação crustal são fornecidas pelos dados isotópicos de Sm-Nd, onde o CSP tem valores de εNd (T=2.77 Ga) = -3,56 a 2,41 e o CSO com εNd (T=2.77 Ga) = -3,33 a -2,12. O fato do CSO ter valores menos variáveis e mais negativos de εNd (T=2.77 Ga) e ligeiro aumento nas razões La/Sm e Ce/Nb quando comparados as do CSP, indica uma maior contaminação crustal para o CSO. A combinação de todos os dados sugere que as composições de acordo com os magmas parentais do CSO e CSP foram derivados a partir de uma fonte semelhante, seguindo por uma contaminação variável por rochas da crosta, que é mais significativa no CSO. Dados de U-Pb em zircões ígneos, proveniente de uma magnetita gabro pegmatoide do CSP, indicaram uma idade de cristalização de 2713±30 Ma, que reforça um importante evento magmático Neoarqueno (2,76 Ga) para a PMC. Estas idades são correlatas ao vulcanismo bimodal do Grupo Grão Pará (2759±2 Ma, Machado et al., 1991; 2760±11 Ma, Trendall et al., 1998) apoiando assim a interpretação de que as rochas vulcânicas máficas e as intrusões máfica-ultramáficas resultaram de eventos coevos (Machado et al., 1991; Ferreira Filho et al., 2007). As grandes intrusões máfica-ultramáficas da CMP estão encaixadas em descontinuidades crustais profundas, que permitem a ascensão das intrusões acamadadas. Durante o processo de ascensão variáveis conteúdos de crosta continental mais antiga são assimilados, isso é esperado se o magmatismo máfico-ultramáfico em Carajás está associado com o rifteamento intra-placa de crosta mais antiga (Gibbs et al., 1986; Olszewski et al., 1989; Villas & Santos, 2001). ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The mafic-ultramafic complexes of the Serra da Onça and Serra do Puma are located in the SW portion of the Carajás Mineral Province (CMP), one of the most important mineral districts of Brazil, known for hosting several layered intrusions that have significant lateritic nickel resources. It is the result of this study, the first detailed characterization of these two intrusions in the western portion of CMP, indicating a remarkably different magmatic evolution for the Serra da Onça Complexe (SOC) and Serra do Puma Complex(SPC). The geology of the CSO was previously described by Macambira (1997) and Macambira and Ferreira Filho (2002). The SOC is an intrusion of EW direction, 24 km long and approximately 3.5 km wide. The stratigraphy of the SOC consists of a lower border group (LBG), ultramafic zone (UZ) and mafic zone (MZ). The LBG located in the northern portion of the intrusion, form a narrow and discontinuous layer consisting of gabbronorites (Opx + Cpx + Pl cumulus). The UZ form an elongated hill and is composed mainly of dunites (Ol + Chr) and orthopyroxenites layers (Opx + Chr). The sequence of crystallization of the UZ consists of Ol+Chr; Ol+Opx+Chr; Opx+Chr and Opx. The UZ covers half of the entire SOC exposed area and is characterized mostly by gabbronorites (Opx+Cpx+Pl). The most fractionated rocks of the MZ consist on slightly thick layers of ilmenite-magnetite gabbronorite (Pig+Cpx+Pl+Mag+Ilm cmulus). The crystallization sequence of the MZ is Opx+Pl; Opx+Pl+Cpx; Pig+Pl+Cpx and Pig+Pl+Cpx+Mag+Ilm. The Serra do Puma Complex (SPC) is a layered intrusion of SW-NE direction with approximately 25 km long by 3 km wide. The stratigraphy of this complex is formed by a lower border group (LBG), ultramafic zone (UZ) and layered zone (LZ). The LBG forms a distinct zone constituted by gabbros (Cpx + Pl) on the northern edge of the SPC. The UZ forms an elongated hill and is composed mainly by dunites (Ol+Chr) with minor peridotites intercalations with Ol+Chr cumulus or Ol+Cpx+Chr, and variable proportions of interstitial Cpx + Opx + Pl, discontinuous and slightly thick layers of clinopyroxenite (Cpx cumulus). The LZ is primarily composed of gabbros (Cpx + Pl) with innumerable intercalations of peridotites and clinopyroxenites in lower proportion (Cpx + Pl). Small lenses of magnetite gabbro pegmatoid are interpreted as portions enriched in fractionated residual liquid trapped inside the LZ. The crystallization sequence for the SPC is comprised of by Ol + Chr, Ol + Cpx + Chr, Ol + Cpx, Cpx and Cpx + Pl. Distinct crystallization sequences for the SOC (Ol+Chr > Opx+Chr > Opx > Opx+Pl > Opx+Pl+Cpx) and the SPC (Ol + Chr> Ol + Cpx + Chr> Cpx> Cpx + Pl>) indicates that they follow different processes of magmatic liquid crystallization. The crystallization of Opx, first of Cpx in the SOC indicates a primary magma saturated in silica, in the case of the SPC, where occurs only the Cpx crystallization as cumulus phase, the parental magma should be unsaturated in silica. A very primitive composition (with high MgO contents) for the parental magma of the SOC and the SPC is indicated by the abundance of dunites and peridotites (about 50% in both complexes). The high content of MgO and Ni is very similar to dunites which are the basis of the lateritic ore for both deposits. The composition range of Ol cumulus in UZ for the SOC (Fo86.2-92.4) and the SPC (Fo88.6-87.7) supports the interpretation of the very primitive composition for the parental magma. The most primitive composition Fo92 of Ol cumulus are comparable with those reported for the Great Dyke (Fo92; Wilson, 1982), Niquelândia Complex (Fo93; Ferreira Filho & Araújo, 2009; Ferreira Filho et al. 2010) and Ipueira-Medrado Sill (Fo93; Marques & Ferreira Filho, 2003), all originated from very primitive parental magmas. Profiles of incompatible elements and normalized to the mantle traces of the SOC and SPC gabbroic rocks, show relative enrichment in LREE and Th, with negative anomalies of Nb and Ta. The distribution of these trace elements is consistent with a fusion blend of primitive mantle and continental crust. The similarity between the profiles of incompatible elements and traces of the SOC and the SPC suggests that the cumulate rocks of both complexes crystallize from a similar parental magma regarding the contents of incompatible elements. Additional evidence of crustal contamination is provided by Sm-Nd isotopic data, where the SPC shows values of εNd (T=2.77 Ga) = -3.56 to 2.41 and the SOC presents εNd (T=2.77 Ga) = -3.33 to -2.12. The fact that the SOC have lower variable values and more negative values of εNd (T=2.77 Ga) and slight increase in La/Sm and Ce/Nb ratios compared to the SPC, indicates a greater crustal contamination to the SOC. The combination of all data suggests that the compositions, according to the parental magmas of the SOC and the SPC, were derived form a similar source, followed with a variable contamination by crustal rocks, which is more significant in the SOC. U-Pb data in igneous zircons from a magnetite gabbro pegmatoid of the SPC, indicated a crystallization age of 2713±30 Ma, which reinforces an important Neoarchean (2.76 Ga) magmatic event for the CMP. These ages correlate to the bimodal volcanism of the Grão Pará Group (2759±2 Ma, Machado et al., 1991; 2760±11 Ma, Trendall et al., 1998) supporting the interpretation that the mafic volcanic rocks and mafic-ultramafic intrusions resulted from coeval events (Machado et al., 1991; Ferreira Filho et al., 2007). Mafic-ultramafic large intrusions of the CMP are embedded in deep crustal discontinuities, allowing the ascension of the layered intrusions. During the ascension process, variable contents of oldest continental crust are assimilated, and this is expected if the mafic-ultramafic magmatism in Carajás is associated with the older crust intraplate rifting (Gibbs et al., 1986; Olszewski et al., 1989; Villas & Santos, 2001).

O Complexo Máfico-Ultramáfico Mata Grande (CMG), localizado no município de São Sepé, porção NW do Escudo Sul-Rio-Grandense, é uma intrusão máfico-ultramáfica com cerca de 5 km2 que mantém contatos através de falhas normais com gnaisses do Complexo Cambaí ao SW e ao SE, e com as rochas sedimentares da Bacia do Paraná ao N. O contato com os xistos magnesianos e serpentinitos do Complexo Arroio Lajeadinho situados ao leste é intrusivo. Foram descritas três unidades de rochas cumuláticas: Unidade Máfica (UM), Unidade Ultramáfica (UUM) e Unidade Transicional (UT). A principal estrutura primária é um acamamento composicional/textural milimétrico a centimétrico e uma intercalação de camadas das unidades em escalas de afloramento e regional. As rochas da UM cristalizaram a partir da acumulação de cristais de plagioclásio e, em menor proporção, de olivina, além de fases minerais intercúmulus, que representam de 24% a 41% de líquido intersticial aprisionado nesta acumulação. Na UT, a acumulação de plagioclásio e olivina ocorreu em proporções muito próximas, com uma menor proporção do líquido aprisionado (cerca de 15%). As amostras da UUM evidenciam uma acumulação principal de olivina com plagioclásio intercúmulus mais uma proporção do líquido intersticial (20%). Todas as unidades do CMG são afetadas pelo metamorfismo de contato causado pelo Granito São Sepé, sob condições de temperatura equivalentes às das fácies albita-epidoto hornfels e hornblenda hornfels. Os dados de geoquímica em rocha total mostraram anomalias positivas de Ba e Sr e negativas de Nb para todas as amostras, indicando metassomatismo na fonte. O efeito da acumulação não exerce influência no comportamento destes elementos, tendo em vista a ausência de fases minerais com afinidade química para comportá-los. Os padrões de ETR são mais coerentes com trends cumuláticos. No entanto, a anomalia de Eu conspícua que ocorre nos cumulados de plagioclásio e mais acentuada nos cumulados de olivina sugere um enriquecimento prévio de Eu no magma. Os dados de U-Pb em zircões obtidos por LA-ICP-MS forneceram idades de zircões herdados das rochas (metavulcânicas do Complexo Bossoroca, 800-750 Ma; ortognaisses do Complexo Cambaí, 720 Ma; e granitóides da Suíte Lagoa da Meia-Lua, 680 Ma) e uma idade de cristalização magmática para o CMG (667.8 ± 3.3 Ma). Os dados de geoquímica e geocronologia favorecem a hipótese de um ambiente pós-colisional para a cristalização e colocação do Complexo Mata Grande. Processos de delaminação litosférica tais como slabbreakoff são sugeridos como fonte de calor para o magmatismo máfico pós-colisional. A placa oceanic partiu-se após a subducção abaixo do Arco de São Gabriel e a colisão com o Complexo Encantadas (2,2 Ga), um fragmento do Cráton Rio de La Plata, durante um periodo de extenso magmatismo juvenil associado à amalgamação do Supercontinente Godwana Ocidental. / The Mata Grande Mafíc-Ultramafic Complex (MGC), located at São Sepé municipality, NW portion of the Sul-Rio-Grandense Shield, is a 5 km2 mafic-ultramafic intrusion which maintains contacts by normal faults southwest with the gneisses of the Cambaí Complex and in north with the sedimentary rocks of the Paraná Basin. The contact southeast with magnesian schists and serpentinites of the Arroio Lajeadinho Complex is intrusive. Three cumulatic rock unities were described: Mafic Unit (MU), Ultramafic Unit (UMU) and Transicional Unit (TU). Preserved primary structures are composicional/textural millimetric to centimetric layering with no mineral lineation, outcrop scale intercalation and regional intercalation. UM rocks crystallized from accumulation of plagioclase crystals and, in less proportion, olivine crystals, and also from intercumulus phases, representing 24% - 41% of the interstitial trapped liquid in the accumulation. In UT, plagioclase and olivine accumulation occurred in very close proportions, with a minor trapped liquid proportion (~ 15%). UUM samples shows olivine principal accumulation with intercumulus plagioclase plus trapped liquid (20%). All CMG units are affected by contact metamorphism caused by São Sepé Granite, under albite-epidote hornfels and hornblende hornfels temperature conditions. Geochemical data are presented and Ba, Nb and Sr anomalies indicate previous metassomatism in the source. Accumulation effect on those anomalies is absent or has little influence, since there are no mineral phases capable to hold these elements in studied rocks. REE patterns are more consistent with cumulate trends. However, conspicuous Eu positive anomaly in the plagioclase cumulates and more accentuated in olivine accumulates suggests that there was an Eu enrichment in the magma. U-Pb zircon data obtained by in situ LA-ICP-MS yielded ages of inherited zircons from surrounding igneous and metamorphic rocks (Bossoroca Complex metavolcanic, 800- 750 Ma; Cambaí Complex orthogneiss, 720 Ma; and Lagoa da Meia-Lua Suite granitoids, 680 Ma) and a magmatic crystallization age for the MGC (667.8 ± 3.3 Ma). Either geochemical and isotope data allied with field relationships favor the hypothesis of a post-collisional environment for Mata Grande Complex crystallization and emplacement. Lithospheric delamination process such as slab-breakoff is suggested as source of heat for post-collisional mafic magmatism. The oceanic plate has broken down after subduction under São Gabriel Arc and its collision with 2,2 Ga Encantadas Complex, a Rio de La Plata Craton Fragment, in a extensive period of juvenile magmatism associated to Western Godwana Supercontinent amalgamation.

Orientadores: Ticiano José Saraiva dos Santos, Eberhard Wernick / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-19T20:14:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zincone_Stefano_M.pdf: 16857590 bytes, checksum: 4b0636005af48882fc3aafbbe07b1745 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A evolução magmática na porção norte da Província Borborema (NPB) está relacionada a amalgamação de Gondwana Ocidental e reflete parte do fechamento do paleo-oceano Farusiano, a subdução de litosfera oceânica, acresção de blocos continentais (Granja e Ceará Central-Rio Grande do Norte), colisão continental (cratons Amazonas, São Luiz- W. Africa e São Francisco-Congo) e magmatismo pós-orogênico. Esta evolução é sumarizada em cinco fases magmáticas que se interrelacionam com a trama estrutural-tectônica. A Fase Magmática Santa Quitéria (FMSQ) (658-606 Ma) é pré- a sin- empurrão e reúne três unidades magmáticas, todas fatiadas, deformadas e deslocadas por falhas inversas do Cinturão de Cavalgamento Ceará Central: (i) magmatismo félsico de monzogranito megaporfirítico, metaluminoso, magnesiano, cálcio-alcalino alto-K e shoshonítico, e que possui enclaves diorítico de afinidade shoshonítica e ultrapotássica; ii) magmatismo intermediário de clinopiroxênio hornblenda monzodioritos a monzogranitos melanocráticos, equigranulares, geneticamente relacionados a unidade félsica; iii) magmatismo máfico constituído por enclaves gabróicos esparsamente encontrados ao longo do Batólito Santa Quitéria (BSQ) e pelo complexo máfico de Malhada Grande, caracterizado por olivina gabro, afetado por metamorfismo sub-solidus de fácies granulito, cuja origem se relaciona a trinca da laje oceânica subduzida e consequente ascensão da astenosfera. A Fase Magmática Tamboril (FMT) é tardi- empurrão a sin- transcorrência e compreende duas unidades, sendo uma epizonal de granitos equigranulares rosa, ferroso, cálcio-alcalina de alto-K e shoshonítico e outra de migmatitos de injeção, cujas morfologias são controladas pela estrutura e composição das rochas invadidas, número de injeções e distância entre o pluton magmático e as rochas encaixantes. A FMT transgride o limite do BSQ e afeta o embasamento proterozóico e arqueano. A evolução magmática procede com as Fases Magmáticas Quixeramobim (FMQ), Seridó (FMS) e Bimodal Final (FMBF). A FMQ é controlada pela implantação (ca. 580 Ma) e reativação (ca. 530 Ma) das zonas de cisalhamento transcorrente. A FMS (ca. 520 Ma) corresponde ao magmatismo residual pegmatítico e a processos metassomáticos de alterações hidrotermais e pneumatolíticas, que culminaram na transformação de gabros em rochas calciossilicáticas, mineralizações e desvolatização da crosta continental espessada. Por fim, a FMBF (ca. 470 Ma) representa o magmatismo pluto-vulcânico, bimodal de alta temperatura, que está relacionada à implantação de calderas vulcânicas, complexos anelares e diques hipoabissais, originados em regime extensional sob litosfera continental cratônica e temporalmente associada à deposição dos primeiros estratos da Bacia do Parnaíba. Os dados isotópicos de Nd indicam que a gênese da FMSQ e FMT ocorreu pela mistura de um componente mantélico juvenil com rochas crustais em processo de interação manto-crosta. A FMQ e FMBF mostram maior sobreposição isotópica com as rochas do embasamento circundante, sugerindo processos de fusão intracrustal com menores incursões mantélicas. Os dados Nd de rochas do Arqueano ao Ordoviciano do NPB refletem a variação sistemática das características isotópicas em segmentos crustais sucessivamente mais jovens, que resulta na diferenciação progressiva e irreversível do fracionamento mantélico e crustal, assim como o aumento da diversidade e complexidade do componente crustal através do tempo / Abstract: The magmatic evolution observed in the northern Borborema Province (NBP) is related to West Gondwana amalgamation and reflects part of the closure of the paleocean Pharusian, subduction of oceanic lithosphere, accretion of cratonic blocks (Granja and Ceará Central-Rio Grande do Norte), continental collision (Amazonia, São Luiz-W. Africa, São Francisco-Congo), and post-orogenic magmatism. This evolution is summarized in five magmatic stages, which are interrelated with the development of the structural-tectonic fabric. Santa Quitéria Magmatic Stage (SQMS) (658-606 Ma) is pre- to syn- thrust and comprises three magmatic units, all sliced, displaced and deformed by reverse faults of Ceará Central Thrust Belt: (i) felsic unit represented by high-K calc-alkaline and shoshonite megaporphyritic monzogranites of metaluminous and magnesian affinity, associated to dioritic enclaves of shoshonite and ultrapotassic series; (ii) intermediate unit of equigranular, melanocratic monzodiorites to monzogranite with clinopiroxene and hornblende, which is genetically correlated with the felsic unit; the main textural feature corresponds to gabbro-diorite micro enclaves of shoshonite series; (iii) mafic unit consists of gabbroic enclaves sparsely found along the Santa Quitéria Batholith (SQB) and the mafic complex of Malhada Grande, which is composed of olivine gabbro affected by sub solidus metamorphism at granulite facies. The origin of this complex is interpreted as related to slab tearing and rise of the asthenosphere. Tamboril Magmatic Stage (TMS) is late thrust to syn transcurrence and comprises two units: an epizonal equigranular pink granitic unit of high-K calc-alkaline and shoshonite series of ferroan affinity and an injection migmatite unit whose morphologies are controlled by structure and composition of host rock, the distance of intrusive suite and the number of successive injections. The TMS transgress the limits of SQB and affects the Archean and Proterozoic basement. The magmatic evolution proceeds with Quixeramobim Magmatic Stage (QMS), Seridó Magmatic Stage (SMS) and Final Bimodal Magmatic Stage (FBMS). QMS is controlled by the onset (ca. 580 Ma) and reactivation (ca. 530 Ma) of transcurrent shear zones. SMS (ca. 520 Ma) corresponds to residual pegmatite magmatism and metassomatic process associated to hydrothermal and pneumatolytic alteration, which culminated in the transformation of gabbro to calc-silicate rocks and mineralization in a devolatized thickened continental crust. FBMS (ca. 470 Ma) represents the plutono-volcanic, bimodal, high temperature magmatism related to caldera volcanoes, ring complex and subvolcanic dyke swarms on extensional environment on the cratonic lithosphere, which is temporally associated with deposition of the first sediments of the Parnaíba Basin. Nd isotopic data indicate that the genesis of SQMS and TMS corresponds to a mixture of a juvenile mantle component and older crustal rocks during a process of mantle crust interaction. SMS and FBMS show isotopic overlapping with surround basement rocks, suggesting intracrustal melting with less mantle incursions. Nd data for Archean to Ordovician rocks of NBP reflect the evolution of continental crust and show a systematic change of isotopic characteristics at successively younger crustal segments, which must reflect the irreversible progressive mantle fractionation and the increasing diversity and complexity of the crustal component trough time / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Na América do Sul, o Cráton Amazônico representa um componente essencial nas reconstruções de supercontinentes, entretanto, há uma grande escassez de dados paleomagnéticos de qualidade para esta unidade geotectônica, principalmente, para o Proterozóico. Com o intuito de esclarecer a participação do Cráton Amazônico na evolução do ciclo continental, este trabalho apresenta um estudo paleomagnético realizado em quatro unidades geológicas Paleo- a Mesoproterozóicas pertencentes ao Cráton Amazônico. As unidades escolhidas para este estudo foram às rochas vulcânicas do Grupo Surumu (1980-1960 Ma, U-Pb), as soleiras máficas Avanavero (ca. 1780 Ma, U-Pb) ambas situadas no norte do Estado de Roraima (Escudo das Guianas), os enxames de diques Nova Guarita e a intrusiva máfica Guadalupe ambas localizadas no norte do Estado do Mato Grosso (Escudo Brasil-Central). Determinações 40Ar/39Ar realizadas em biotitas de quatro diques de Nova Guarita mostraram resultados coerentes, fornecendo uma idade média de 1418,5 ± 3,5 Ma para a época de intrusão dos diques. Idades U-Pb obtidas em rochas da intrusiva máfica Guadalupe indicam uma idade mínima de 1530 Ma para estas amostras. As análises paleomagnéticas realizadas em mais de 1100 espécimes de rocha através dos tratamentos térmicos e por campos magnéticos alternados revelaram direções características coerentes para as quatro unidades de rochas estudadas: (1) as rochas do Grupo Surumu apresentaram direções noroeste com inclinações positivas. Foi calculada uma direção média Dm = 298,6°, Im = 39,4° (N = 20, alfa95 = 10,1°, K = 11,4), a qual foi interpretada como sendo de origem primária; (2) as rochas máficas Avanavero apresentaram direções sudeste com inclinações positivas/negativas baixas, sendo determinada uma direção média Dm = 135,6°, Im = -2,1° (N = 10, alfa95 = 15,9°, K = 10,2°). Um teste de contato cozido realizado para um dos sítios amostrados atesta o caráter primário da magnetização remanente isolada, a qual foi adquirida pelas rochas há ca.1780 Ma atrás; (3) os diques máficos Nova Guarita apresentaram polaridades reversas e normais, tendo sido isoladas direções sul/sudoeste com inclinações positivas e nordeste com inclinações negativas. Um teste de contato cozido positivo foi obtido para um dique que intrude o Granito Matupá, o qual confirma que a magnetização remanente (Dm = 220,5°, Im = 45,9°, N = 19, alfa95 = 6,5°, K = 27,7) isolada para estas rochas corresponde a uma magnetização termorremanente adquirida durante a formação da rocha há ca. 1419 Ma atrás; (4) rochas pertencentes a Intrusiva Máfica Guadalupe também apresentaram polaridades reversas e normais. Direções noroeste/nordeste com inclinações positivas ou sul/sudeste com inclinações negativas foram isoladas para estas rochas, para as quais foi calculada a direção média Dm = 356,6°, Im = 59,4°, (N = 10, alfa95 = 10,2°, K = 23,2). A idade desta componente, entretanto, ainda não está bem estabelecida, podendo representar uma remagnetização adquirida durante o evento Brasiliano, já que ela é similar às magnetizações adquiridas há 520 Ma, presentes em formações geológicas do Cráton Amazônico e do Cráton do São Francisco. A caracterização da mineralogia magnética de todas as amostras investigadas foi obtida através de curvas termomagnéticas, curvas de histerese e curvas de magnetização remanente isotérmica. Quatro pólos paleomagnéticos para o Cráton Amazônico foram determinados para estas componentes, os quais estão localizados em 234,8° E, 27,4°N (A95=9,8°) (pólo GS, Grupo Surumu), 27,5°E, -45,8°N (A95=11,5°) (pólo AV, Avanavero), 245,9°E, -47,9°N (A95=7,0°) (pólo NG, Nova Guarita) e 306,2°E, 38,9°N (A95=13,7°) (pólo GUA, Guadalupe). Os resultados paleomagnéticos obtidos para as rochas Surumu (pólo GS) contribuíram para um melhor ajuste da curva de deriva polar aparente (CDPA) para o Escudo das Guianas durante o Paleoproterozóico (2070-1960 Ma). A comparação desta CDPA com a construída para o Cráton Oeste-África para o mesmo período de tempo sugere que estes blocos cratônicos estavam unidos há 1970-2000 Ma atrás, em uma paleogeografia em que as zonas de cisalhamento Guri, no Escudo das Guianas, e Sassandra, no Cráton Oeste-África estavam alinhadas como sugerido em modelos anteriores. O pólo Avanavero de 1780 Ma é consistente com a paleogeografia do supercontinente Columbia em que o proto-Cráton Amazônico e a Báltica estavam unidos como no modelo SAMBA (South America-Baltica) proposto anteriormente com base em evidências geológicas. No cenário proposto aqui para o Supercontinente Columbia há 1780 Ma atrás, o Cráton Oeste-África estava unido ao proto-Cráton Amazônico na mesma configuração sugerida pelos dados paleomagnéticos de 1790-2000 Ma. O atual lado leste da Laurentia estava unido ao norte (atual) da Báltica. A Sibéria estava unida com a atual costa Ártica da Laurentia e a proto-Austrália, com a atual costa oeste da Laurentia, em posição similar ao modelo SWEAT. Embora os dados paleomagnéticos disponíveis para o Cráton Norte da China e Índia indiquem paleolatitudes equatorias para estes dois blocos, nesta época, suas posições no supercontinente Columbia são ainda incertas. No modelo do Columbia apresentado neste trabalho, o Norte da China foi colocado ao lado da Sibéria e a Índia, ao lado da proto-Austrália, em decorrência de evidências geológicas. Outros blocos cratônicos, tais como, Congo-São Francisco, Kalahari e Rio de La Plata não foram incluídos, pela ausência de pólos paleomagnéticos desta idade. Os dados paleomagnéticos atualmente existentes para a Báltica e a Laurentia mostram que estes dois blocos continentais permaneceram unidos desde 1830 Ma até, pelo menos, 1270 Ma atrás. Já o pólo paleomagnético obtido para os diques Nova Guarita de 1419 Ma e o pólo de mesma idade, recentemente obtido para a Intrusiva Indiavaí, quando comparados com pólos de mesma idade da Báltica e da Laurentia, sugerem que o proto-Craton Amazônico já havia iniciado sua ruptura no Supercontinente Columbia nessa época. De modo alternativo, porém, essa diferença na posição dos pólos do proto-Cráton Amazônico e da Báltica/Laurentia, pode ser explicada por movimentos transcorrentes dextrais que teriam ocorrido entre o Escudo das Guianas e a parte sul do Cráton Amazônico em tempos posteriores a 1420 Ma. Neste caso, esta grande massa continental do Supercontinente Columbia, composta pelo proto-Cráton Amazônico, Báltica e Laurentia, pode ter permanecida unida por, pelo menos, 400 Ma. / The Amazonian Craton is an important component in Paleoproterozoic reconstructions, however, paleomagnetic data for this craton are yet scarce. Aiming to decipher the involvement of the Amazonian Craton in the Contiental cycle evolution, paleomagnetic studies were carried out in four Paleo- to Mesoproterozoic geological units. The chosen units are the volcanic rocks from the Surumu Group (1,980-1,960 Ma, U-Pb), the Avanavero mafic sills (ca. 1,780 Ma, U-Pb), both from the northern Roraima State (Guyana Shield), and the Nova Guarita dyke swarm and Guadalupe mafic intrusive, both from the northern Mato Grosso State (Central- Brazil Shield). 40Ar/39Ar determinations on biotites from samples belonging to four Nova Guarita dykes yielded well-defined plateau ages whose mean 1,418.5 ± 3.5 Ma is interpreted as the age of dyke intrusion. U-Pb (SHRIMP) determinations on rocks from the Guadalupe mafic Intrusive indicate a minimum age of 1,530 Ma for this unit. Paleomagnetic analysis performed on more than 1,100 specimens by thermal and alternating magnetic field (AF) treatments revealed stable characteristic remanent magnetizions (ChRM) for all geological units: (1) northwestern directions with positive inclinations were isolated for samples from the Surumu Group (mean: Dm = 298.6°, Im = 39.4°, N = 20, alpha95 = 10.1°, K = 11.4), which were interpreted to be primary. (2) Southeastern directions with low downward/upward inclinations were isolated for the Avanavero rocks, for which a mean direction was calculated: Dm=135.6°, Im = -2.1° (N=10, alpha95 = 15.9°, K = 10.2°). A positive baked contact test attests for the primary origin of this ChRM direction, which was probably acquired at about 1,780 Ma ago; (3) both south/southwestern directions with downward inclinations or northeastern directions with upward inclinations were isolated for the Nova Guarita dykes. A positive baked contact test attests for the primary nature of the ChRM directions (Dm = 220.5°, Im = 45.9°, N=19, alpha95=6.5°, K = 27.7) which most probably correspond to a termo-remanent magnetization (TRM) acquired at ca. 1,419 Ma ago; 10 (4) both northwest/northeastern directions with downward inclinations or outhsoutheastern directions with upward inclinations were isolated for rocks from the Guadalupe intrusive, whose mean direction is: Dm=356.6°, Im=59.4°, (N =10, alpha95=10.2°, K = 23.2). The age of this component is yet uncertain. U-Pb geochronology suggests an age of (or older than) 1,530 Ma for these rocks, however, a remagnetization effect at Cambrian times (520 Ma) cannot be rolled out as these directions are very similar to those found for younger geological units in the Amazonian Craton and Sao Francisco Craton. Four new paleomagnetic poles for the Amazonian Craton were obtained from these magnetic components, which are located at: 234.8°E, 27.4°N (A95=9.8°) (GS pole, Surumu Group), 27.5°E, 45.8°S (A95=11.5°) (AV pole, Avanavero), 245.9°E, 47.9°S (A95=7.0°) (NG pole, Nova Guarita) and 306.2°E, 38.9°N (A95 = 13.7°) (GUA pole, Guadalupe). The 1,960 Ma Surumu pole contributes to better define the APW path traced for the Guyana Shield in the time interval between 2,070 Ma and 1,960 Ma. Comparison of this APW path with that traced for West-Africa Craton for the same time interval suggests that these two cratonic blocks were linked together, in a paleogeography where the Guri (Guyana Shield) and Sassandra (West-Africa Craton) shear zones are aligned, as suggested by previous models. The Avanavero pole is consistent with the proto-Amazonian Craton and Baltica link as in the SAMBA (South America-Baltica) model at ca. 1,780 Ma ago, as previously proposed based on geological evidence. In the scenario proposed here for the Columbia Supercontinent at 1,780 Ma ago, the West-Africa Craton was linked to the proto-Amazonian Craton in the same configuration as suggested by Paleoproterozoic (1,960-2,000 Ma) paleomagnetic data (see above). Actual eastern Laurentia was linked to northern Baltica. Siberia was located at the actual Arctic Coast of Laurentia, and proto-Australia at the western coast of Laurentia, in a position similar to that of SWEAT model. Although available 1,780 Ma paleomagnetic data from North China and India indicate low paleolatitudes for these two blocks, their positions in the supercontinent Columbia are yet uncertain. In our model, North China is located beside Siberia, and India beside proto-Australia, based on geological evidences. Other cratonic blocks, such as Congo-Sao Francisco, Kalahari and Rio de la Plata were not included as no 1,780 Ma paleomagnetic poles are presently available for them. The paleomagnetic poles presently available for Baltica and Laurentia, show that these two blocks remained as a single continental mass since 1,830 Ma up to at least 1,270 Ma. However, the 1,419 Ma Nova Guarita pole and the recently published 1,416 Ma Indiavai pole from the Amazonian Craton, when compared with poles of similar age from Baltica and Laurentia suggest that the proto-Amazonian Craton had already broke-up from the Columbia Supercontinent at that time. Alternatively, the difference in the position of the 1,420 Ma poles from the proto-Amazonian Craton and those from Baltica/Laurentia, may be explained by dextral transcurrent movements between the Guyana Shield and the southern part of the Amazonian Craton at times later than 1,420 Ma. If so, this great continental mass, formed by proto-Amazonian Craton, Baltica and Laurentia may have remained as a single continental block for at least 400 Ma.