Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-05-20T20:28:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_SedimentationMetamorphismGranite.pdf: 9752902 bytes, checksum: 32699b6a964a18271b67154b8ab6c9f7 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-05-22T14:39:32Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_SedimentationMetamorphismGranite.pdf: 9752902 bytes, checksum: 32699b6a964a18271b67154b8ab6c9f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-22T14:39:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_SedimentationMetamorphismGranite.pdf: 9752902 bytes, checksum: 32699b6a964a18271b67154b8ab6c9f7 (MD5) Previous issue date: 2015 / O Complexo migmatítico-graniulítico-granítico Nova Venécia (CNV), localizado no núcleo do Orógeno Araçuaí (OA, 630-480 Ma), sudeste do Brasil, registra processos crustais anatéticos ocorridos no norte da Província Mantiqueira durante a amalgamação Brasiliana-Pan Africana de Gondwana Ocidental. O núcleo do OA compreende abundantes e volumosos granitoides tipo-S e –I (Supersuítes G1 a G5), que são espacialmente e temporalmente associados a eventos metamórficos de alto grau no NVC. Este estudo integra observações de campo, análises de química mineral, petrografia, geocronologia U-Pb LAICP- MS de zircões e monazitas e modelagem termodinâmica, a fim de definir a evolução dos migmatitos-granulitos do CNV, desde sua deposição até o metamorfismo de alto grau, e correlacionar a história metamórfica com os vários episódios de magmatismo granítico (G1-G5). Sete populações compõe a base de dados de zircões detríticos. A gama mais significativa de zircões detríticos concordantes zircão são representados pelas duas populações mais jovens, variando 650-610 Ma. Isso indica que a principal fonte do CNV é provavelmente o Arco Rio Doce, com contribuições menores de fontes contemporâneas ao Arco Rio Negro. Populações mais velhas sugerem proveniência dos primeiros registros do arco Rio Negro e de segmentos do OA relacionados a riftes de idades Criogeniana e Toniana. O período de sedimentação do CNV é limitado entre a idade máxima de sedimentação em ca. 606 Ma e a intrusão dos primeiros granitóides sin-colisionais (ca. 593 Ma), ou seja, durante ca. 13 Ma. Compilação dos dados disponíveis de U-Pb em zircão mostra que a maior parte dos granitoides G1 e G2 se cristalizaram contemporaneamente ao longo de um período de 15 Ma (595-570 Ma, com um pico a 575 Ma), interpretado como o período sin-colisional no OA. O período de pico metamórfico regional no OA é limitado em 575-560 Ma, o que pode ser uma consequência de magma underplating G1 + G2. Petrografia detalhada e análises de química mineral mostram diferentes assembléias de pico metamórfico (regional) que contêm quantidades variáveis de granada, ortopiroxênio e cordierita peritéticos e cordierite retrógrada. Sugerimos que essas diferenças são principalmente devidas a parâmetros de composição dos protólitos, e não devidas a diferentes evoluções de P-T entre as amostras. A química de rocha total neste estudo sugere que os protólitos do CNV eram grauvacas peraluminosas contendo diferentes quantidades de componentes de matriz (isto é, porções pelíticas) e que as rochas de alto-grau do CNV devem ter perdido melt para terem se tornado caracteristicamente restíticas. Isto é corroborado pelo nosso conjunto de dados de zircões detríticos, que mostram diferentes contribuições percentuais entre as 7 populações que compõem as amostras. Além disso, a modelagem termodinâmica indica que todas as amostras modeladas registram um caminho P-T semelhante, desde condições PT de metamorfismo regional de pico a 750-850 ° C e 5300-7500 bares (granulito, profundidades de ~ 25 km) a condições de estabilidade das assembléias preservadas a 640- 800 ° C e 4500-6000 bares (transição entre amfibolito superior a granulito, profundidades de ~ 18 km). Infere-se que o metamorfismo regional de alto grau (575-560 Ma) deve ter afetado ambos os metassedimentos e granitos pré-existentes, corroborado pelo fato de que ambos mostram feições anatéticas datadas em ca. 571 Ma. Os produtos da fusão parcial em todo o OA poderia ser, pelo menos, parte dos granitóides contemporâneos àqueles formados durante os períodos G2 (570-540 Ma) e G3 + G4 (540-525 Ma). O evento térmico póscolisional G5 (520-480 Ma), relacionado ao colapso tectônico do OA, é registrado em metagrauvacas (monazita U-Pb) e em granitos (monazita e zircão U-Pb) entre 507 e 495 Ma. Sugerimos que, a essa altura, as metagrauvacas já haviam sido submetidas a alguma descompressão e arrefecimento, com base em modelagem metamórfica, observações de campo e datação de um dique tardio não deformado que intrude rochas do CNV (518 Ma). Infere-se que o evento termal pós-colisional G5, registrado por abundantes intrusões de granitoides tipo-I em todo o OA, causou um segundo período de metamorfismo de alto-grau a ca. 500 Ma. A principal característica deste evento em rochas metassedimentares é, além das idades U-Pb em monazitas, um overprint parcial de Baixa Pressão-Alta Temperatura em assembléias regionais de pico, gerando cordierita texturalmente tardia e espinélio hercinítico. Em nossas amostras, este registro metamórfico limita-se a auréolas de contato. _____________________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The Nova Venécia migmatite-granulite-granite Complex (NVC) in the core of the Araçuaí Orogen (AO, 630-480 Ma), southeast Brazil, records anatectic crustal processes occurring in the northern Mantiqueira Province during the Brasiliano-Pan African amalgamation of West Gondwana. The AO core comprises abundant S- and I-type granitoids (G1 to G5 Supersuites) that are spatially and temporally associated with high-grade metamorphic events in the NVC. This study integrates field-based observations, textural and mineral chemistry analyses, zircon and monazite U-Pb LA-ICP-MS geochronology and thermodynamic modeling in order to constrain the evolution of the NVC migmatites-granulites from deposition to high-grade metamorphism, and to correlate the metamorphic history with the several episodes of granite magmatism (G1-G5). Seven populations compose the NVC zircon detrital dataset. The most significant range of concordant detrital zircon ages are obtained from the two youngest populations, ranging from 650 to 610 Ma. This indicates the main NVC source is probably the Rio Doce Arc, with minor contributions from sources contemporaneous to the Rio Negro Arc. Older populations suggest provenance from the early Rio Negro arc and from Cryogenian and Tonian rift-related segments of the AO. The period of NVC protolith sedimentation is bracketed between its maximum sedimentation age at ca. 606 Ma and the intrusion of early syn-collisional granitoids (ca. 593 Ma), i.e. ca. 13 My. Compilation of the available U-Pb data shows that the bulk of the G1 and G2 rocks crystalized contemporaneously over a period of 15 Ma (595-570 Ma, with a peak at 575 Ma), interpreted to represent the AO syn-collisional period. The period of peak regional metamorphism in the AO is constrained at 575-560 Ma, which may be a consequence of G1 + G2 magma underplating. Detailed petrography and extensive mineral chemistry analyses show different (regional) peak metamorphic assemblages containing variable amounts of peritectic garnet, orthopyroxene and cordierite, and retrograde cordierite. We suggest these differences are mainly due to protoliths compositional parameters, and not due to different P-T evolution among samples. Our whole-chemistry suggests that NVC protoliths were peraluminous greywackes probably containing different amounts of matrix components (i.e. pelitic portions) and that NVC high-grade metagreywackes must have lost melt to become restitic in character. This is corroborated by our detrital zircon dataset showing different percentage contributions from 7 populations among samples. Moreover, thermodynamic modeling indicates that all modeled samples record a similar P-T path, recording P-T conditions of peak regional metamorphism of 750-850 °C and 5300-7500 bars (granulite, depths of ~25 km) and stability of preserved assemblages of 640-800 °C and 4500-6000 bars (transition between upper amphibolite to granulite, depths of ~18 km). The high-grade regional metamorphism (575-560 Ma) is inferred to have affected both metasediments and pre-existing granites, as suggested by partial melting in both of sampled rock-types at ca. 571 Ma. The products of partial melting throughtout the AO could be at least part of the granitoids contemporaneous to G2 (570- 540 Ma) and G3 + G4 (540-525 Ma) periods. The post-collisional G5 thermal event (520-480 Ma), related to tectonic collapse of OA, is recorded in metagraywackes (monazite U-Pb) and granites (monazite and zircon U-Pb) between 523 and 495 Ma. We infer that, by this time, the metagreywackes had already undergone some decompression and cooling, based on metamorphic modeling, field observations and dating an undeformed late dyke (518 Ma). The post-collisional G5 thermal event, recorded by abundant granitic intrusions of I-type granitoids throughout the AO, is inferred to have caused a second high-grade metamorphic event at ca. 500 Ma. In addition to monazite U-Pb ages, the main record of this event in metasedimentary rocks is a partial LP-HT overprinting in regional peak assemblages, with generation of texturally late cordierite and hercynitic spinel. In our samples, this metamorphic record is limited to contact aureoles.