A Nappe Socorro-Guaxupé (NSG) representa um arco magmático neoproterozóico intensamente erodido, desenvolvido na margem ativa da Placa Paranapanema. A NSG está localizada no Orógeno Brasília Sul, que registra a colisão Ediacarana entre a Placa Paranapanema e o paleocontinente São Francisco, relacionado com a aglutinação do Gondwana Ocidental. A NSG expõe uma seção espessa (ca. 10 km) de crosta inferior, composta dominantemente por granulitos e migmatitos, e por intrusões de charnockito-granito de alto-K cálcio-alcalinos que registram um expressivo magmatismo sin-colisional. A evolução temporal dos eventos de fusão parcial, metamorfismo de temperatura ultra-alta e cristalização de fundido da NSG é acessada através de um estudo integrado envolvendo técnicas de datação in-situ de zircão e monazita, análise textural detalhada, geotermobarometria, geoquímica de elementos-traço em fases acessórias e fases metamórficas principais, geoquímica de rocha-total e isótopos de Sr-Nd em dois afloramentos-chave na região de Alfenas (MG): Pedreira Alfenas (Unidade Metatexítica) e Pedreira Santa Terezinha (Unidade Granulítica). Cinco episódios distintos de geração de monazita foram reconhecidos em migmatitos com granada ± ortopiroxênio na Unidade Metatexítica. A monazita registra idades progressivas de ca. 631±4 Ma anteriores ao evento de fusão parcial, definindo assim um limite máximo de idade para o metamorfismo de fácies granulito na NSG. Monazita relacionada com apatita registra os estágios iniciais de descompressão a ca. 628±4 Ma. O crescimento abundante de zircão e monazita registra um evento de cristalização de fundido prolongado entre ca. 630-600 Ma, com crescimento episódico em ca. 625 Ma, ca. 615 Ma e ca. 608 Ma a 790-680 °C, baseado em termometria de Ti-em-zircão. O desenvolvimento de bordas de monazita ricas em Y e ETRP em ca. 600 Ma marcam os estágios finais de cristalização de fundido, concomitante com o consumo parcial de granada e crescimento extenso de biotita ao longo da trajetória retrometamórfica. Recristalização tardia promovida pela infiltração de fluidos é registrada em bordas de monazita ricas em Th em ca. 590 Ma. Idades de cristalização ígneas dos protólitos dos granulitos félsicos e granada granulitos se situam entre ca. 730-640 Ma, e são equivalentes ao intervalo de idades obtidos em xenocristais de zircão herdados dos leucossomas das Unidades Metatexítica e Granulítica, e são interpretadas como sendo o período de magmatismo de arco pré-colisional, com duração de pelo menos 90 m.y. As idades concordia de ca. 655-650 Ma obtidas nos granulitos félsicos e granada granulitos (Unidade Granulítica) refletem o principal período de magmatismo de arco pré-colisional. As condições de pico metamórfico foram determinadas a ca. 1030 °C a 11,7 kbar em megacristais de granada e ortopiroxênio dentro de leucossoma da Unidade Metatexítica e a ca. 900 °C at 12 kbar em granada granulito da Unidade Granulítica, o que caracteriza o metamorfismo de temperatura ultra-alta sin-colisional na NSG, aqui estabelecido em ca. 630-625 Ma. Magma basáltico pode ter atuado como importante fonte de calor adicional durante o metamorfismo de temperatura ultra-alta, dada a ocorrência de rochas máficas intrusivas sin-metamórficas nas proximidades dos leucossomas charnockítico (com ortopiroxênio) e com hornblenda na Unidade Granulítica. Padrões de ETR contrastantes nestes leucossomas fornecem evidência para a presença de fundidos fracionados (maior abundância de ETR e anomalia negativa de Eu) e cumulatos (menor abundância de ETR e anomalia positiva de Eu). As rochas estudadas apresentam evidência isotópica de participação de fontes mantélicas enriquecidas em sua origem, pois retrabalhamento crustal envolvendo crostas arqueanas ou paleoproterozóicas mais antigas não foram reconhecidas até o presente momento. / The Socorro-Guaxupé Nappe (SGN) consists of a deeply eroded Neoproterozoic magmatic arc, developed at the active margin of Paranapanema Plate. The SGN is located within the southern Brasília Orogen, that records the Ediacaran collision between the Paranapanema Plate and the São Francisco paleocontinent, related to the assembly of western Gondwana. The SGN exposes a thick section (ca. 10 km) of the lower crust, mainly composed of granulites and migmatites, and by widespread high-K calc-alkaline charnockite-granite intrusions that record the syn-collisional magmatism. The timing of partial melting, ultra-high temperature (UHT) metamorphism and melt crystallization in the SGN is constrained by an integrated study involving zircon and monazite in-situ dating techniques, detailed textural analysis, geothermobarometry, trace element geochemistry in accessory phases and main metamorphic minerals, whole-rock geochemistry and Sr-Nd isotopes in two key outcrops in the Alfenas region (MG): Alfenas Quarry (Metatexite Unit) and Santa Terezinha Quarry (Granulite Unit). Five monazite growth episodes are recognized in (orthopyroxene)-garnet-bearing migmatites within the Metatexite Unit. Monazite preserves prograde growth ages of ca. 631±4 Ma prior to the partial melting event, providing an upper age limit for the granulite-facies metamorphism in the SGN. Apatite-related monazite records the initial stages of decompression at ca. 628±4 Ma. Abundant zircon and monazite growth records a protracted melt crystallization event between ca. 630-600 Ma, with episodic growth in ca. 625 Ma, ca. 615 Ma e ca. 608 Ma at 790-680 °C, based on Ti-in-zircon thermometry. The development of Y+HREE-rich monazite rims documents the final stages of melt crystallization, concomitant to retrograde garnet breakdown and extensive biotite growth along the retrograde metamorphic path. Late recrystallization promoted by fluid infiltration is recorded by Th-rich monazite rims at ca. 590 Ma. Igneous crystallization ages from protoliths of the felsic and garnet granulites range from ca. 730-640 Ma, similarly to the age range of inherited xenocrystic zircon cores from leucosomes in both Metatexite and Granulite Units, and are interpreted to constrain the pre-collisional arc magmatism lasting for at least 90 m.y. The concordia ages of ca. 655-650 Ma obtained from the felsic and garnet granulites (Granulite Unit) reflect the main period of pre-collisional arc magmatism. Peak metamorphic conditions were attained at a ca. 1030 °C a 11.7 kbar, recorded by (orthopyroxene)-garnet-bearing leucosome within the Metatexite Unit, and at ca. 900 °C, 12 kbar recorded by garnet granulites within the Granulite Unit, which characterizes the syn-collisional UHT metamorphism in the SGN, here established in ca. 630-625 Ma. Basaltic magma underplating could be a potential heat source for UHT metamorphism, given the occurrence of syn-metamorphic mafic rocks in close spatial relation to in-situ hornblende- and orthopyroxene-bearing leucosomes within the Granulite Unit. Contrasting REE patterns in these leucosomes provide evidence for the presence of both fractionated melt (higher REE abundance and negative Eu anomaly) and cumulates (lower REE abundance and positive Eu anomaly). Studied samples from the Granulite Unit show isotopic evidence for enriched-mantle sources in their origin, as crustal recycling involving either Archean or Paleoproterozoic older crust have not been recognized yet.

Distintos segmentos paleogeográficos foram reconhecidos nas margens das paleoplacas São Francisco e Paranapanema e resultaram, quando da colisão, nas pilhas tectônicas de nappes sin-metamórficas do Orógeno Brasília Meridional. A partir da química de elementos maiores, menores, traços e dos sistemas isotópicos Sm-Nd e Rb-Sr em rocha-total; de ETR e dos sistemas U-Pb e Lu-Hf em zircão, foi possível evidenciar distintos ambientes de sedimentação e distintas características químicas e isotópicas das fontes das unidades Santo Antônio e Serra da Boa Vista da Nappe Andrelândia, e das rochas metassedimentares da Nappe Liberdade. As rochas da Nappe Liberdade registram uma proveniência a partir de arco magmático continental do Toniano, com máxima idade de sedimentação em 790 Ma. Ocorrem fontes mais antigas no Mesoproterozoico, de 1,10-1,25 Ga e 1,35-1,50 Ga, e do Estateriano-Orosiriano de 1,75-1,85 Ga. Metawackes da Unidade Santo Antônio, com idade máxima de deposição em 680 Ma, registram baixa taxa de intemperismo químico e origem a partir de fontes empobrecidas neoproterozoicas, do Toniano-Criogeniano, oriundas de um sistema de arco insular intraoceânico e, subordinadamente, de seus produtos mais evoluídos. Fontes com 1,00-1,25 Ga contribuíram em menor expressão. A unidade superior da Nappe Andrelândia, Serra da Boa Vista, possui maior taxa de intemperismo químico e não registra cristais detríticos de zircão oriundos do magmatismo neoproterozoico. As áreas-fonte destes metassedimentos foram constituídas por rochas mesoproterozoicas, de 1,00-1,28 Ga e 1,35-1,48 Ga, e do Estateriano-Orosiriano, 1,75-1,95 Ga. Em menor expressão ocorrem fontes riacianas de 2,07-2,15 Ga. O predomínio de área-fonte mesoproterozoica sugere fontes com afinidades grenvillianas, provavelmente relacionadas a um continente ocidental e sugerindo a correlação entre Paranapanema e Rodínia. Os cristais detríticos de zircão riacianos presentes na unidade superior, Serra da Boa Vista, aliados a ausência de registro do magmatismo de arco neoproterozoico, sugerem depósitos de flysch colisional, com duplicidade de áera-fonte, Rodinia a oeste e São Francisco-África a leste. As rochas retroeclogíticas e metavulcânica estudadas, da Nappe Liberdade, apresentam idades ígneas de 1,46-1,48 Ga, mais antigas que a máxima idade de deposição das rochas metassedimentares (790 Ma) nas quais elas se encontram inseridas. São admitidas como blocos ou lentes tectônicas tombados da área-fonte como olistolitos na bacia de sedimentação. As lentes retroeclogíticas indicam uma longa vida para o processo de subducção de fatias continentais. A recristalização metamórfica de cristais de zircão (entre 760 Ma e 670 Ma) é concomitantes com o crescimento de núcleos de granadas e indica o início da descompressão. Estes blocos foram possivelmente inseridos tectonicamente nos sedimentos do canal de subducção durante o processo de extrusão. Um intervalo de 35 m.y. é admitido para a migração colisional do sistema de nappes da margem ativa. Encontra-se registrado nas idades U-Pb entre 635-600 Ma dos sobrecrescimentos de baixa razão Th/U dos cristais de zircão. A colisão entre estes segmentos de Rodinia e África ocorreu entre 670 Ma e 635 Ma, como indicado pelas idades dos distintos eventos metamórficos e pela idade máxima de deposição do metawacke Santo Antônio. / Distinct paleogeographic segments were recognized in the São Francisco and Paranapanema paleoplate margins and resulted, during the collision, in the tectonic piles of sin-metamorphic nappes from the Southern Brasília Orogen. Through major, minor and trace elements and Sm-Nd and Rb-Sr isotopic systems in whole-rock, REE and U-Pb and Lu-Hf isotopic systems in zircon, it was possible to evidence distinct sedimentation environments and distinct chemistry characters of the sources from the Santo Antônio and Serra da Boa Vista units, Andrelândia Nappe, and from the Liberdade Nappe metasedimentary rocks. The Liberdade Nappe rocks register provenance from a tonian magmatic continental arc, with maximum depositional age of 790 Ma. Older sources also occur from the Mesoproterozoic, of 1.10-1.25 Ga and 1.35-1.50 Ga, and from the Statherian-Orosirian of 1.75-1.85 Ga. Metawackes from the Santo Antônio Unit, with maximum depositional age of 680 Ma, register low index of chemical alteration and origin from depleted Neoproterozoic sources, of the Tonian-Cryogenian, derived from an intra-oceanic island arc system and, subordinately, from its more evolved products. Sources of 1.00-1.26 Ga contributed in minor expression. The upper Andrelândia Nappe Unit, Serra da Boa Vista, shows the highest rates of chemical alteration and does not register zircon detritic crystals from the Neoproterozoic magmatism. This metasediment sources were composed by Mesoproterozoic rocks, of 1.00-1.28 Ga and 1.35-1.48 Ga, and from the Shatherian-Orosirian, of 1.75-1.95 Ga. In minor expression Rhyacian sources, of 2.07-2.15 Ga occur. The predominance of Mesoproterozoic ages suggest sources with Grenville affinities, probably related to a western continent suggesting the correlation between Paranapanema and Rodinia. The Rhyacian zircon detritic crystals in the upper unit, Serra da Boa Vista, allied to the absence of Neoproterozoic arc magmatism register, suggest flysch-type collisional sedimentary deposits, with source duplicity, Rodinia to the west and São Francisco-Africa to the east. Ages of 0.99-1.27 Ga, mainly from depleted rocks, suggest sources with Grenville affinity, defining a western continent and marking a possible correlation between Paranapanema and Rodinia. The retroeclogitic and metavulcanic rocks studied, from the Liberdade Nappe, present igneous ages of 1.46-1.48 Ga, older than the maximum depositional age of the metassedimentary rocks (790 Ma) in which they are inserted. They are admitted as blocks or tectonic lenses fallen from the source-area as olistoliths into the sedimentary basin. The retroeclogitic lenses indicate a long-lived subduction process of continental slices. The zircon crystal metamorphic recrystallizations (between 760 Ma and 670 Ma) are concomitant to the garnet cores growth and suggest the beginning of the decompression. Probably these blocks were tectonically inserted into the subduction channel sediments during the extrusion process. An interval of 35 m.y. is admitted for the collisional migration of the active margin nappe system. It is registered in the U-Pb ages of 635-600 Ma from the zircon crystal overgrowths with low Th/U ratio. The collisional between these segments of Rodinia and Africa occurred between 670 Ma and 635 Ma, as indicated through the distinct metamorphic events and by the Santo Antônio metawackes maximum depositional age.

Distintos segmentos paleogeográficos foram reconhecidos nas margens das paleoplacas São Francisco e Paranapanema e resultaram, quando da colisão, nas pilhas tectônicas de nappes sin-metamórficas do Orógeno Brasília Meridional. A partir da química de elementos maiores, menores, traços e dos sistemas isotópicos Sm-Nd e Rb-Sr em rocha-total; de ETR e dos sistemas U-Pb e Lu-Hf em zircão, foi possível evidenciar distintos ambientes de sedimentação e distintas características químicas e isotópicas das fontes das unidades Santo Antônio e Serra da Boa Vista da Nappe Andrelândia, e das rochas metassedimentares da Nappe Liberdade. As rochas da Nappe Liberdade registram uma proveniência a partir de arco magmático continental do Toniano, com máxima idade de sedimentação em 790 Ma. Ocorrem fontes mais antigas no Mesoproterozoico, de 1,10-1,25 Ga e 1,35-1,50 Ga, e do Estateriano-Orosiriano de 1,75-1,85 Ga. Metawackes da Unidade Santo Antônio, com idade máxima de deposição em 680 Ma, registram baixa taxa de intemperismo químico e origem a partir de fontes empobrecidas neoproterozoicas, do Toniano-Criogeniano, oriundas de um sistema de arco insular intraoceânico e, subordinadamente, de seus produtos mais evoluídos. Fontes com 1,00-1,25 Ga contribuíram em menor expressão. A unidade superior da Nappe Andrelândia, Serra da Boa Vista, possui maior taxa de intemperismo químico e não registra cristais detríticos de zircão oriundos do magmatismo neoproterozoico. As áreas-fonte destes metassedimentos foram constituídas por rochas mesoproterozoicas, de 1,00-1,28 Ga e 1,35-1,48 Ga, e do Estateriano-Orosiriano, 1,75-1,95 Ga. Em menor expressão ocorrem fontes riacianas de 2,07-2,15 Ga. O predomínio de área-fonte mesoproterozoica sugere fontes com afinidades grenvillianas, provavelmente relacionadas a um continente ocidental e sugerindo a correlação entre Paranapanema e Rodínia. Os cristais detríticos de zircão riacianos presentes na unidade superior, Serra da Boa Vista, aliados a ausência de registro do magmatismo de arco neoproterozoico, sugerem depósitos de flysch colisional, com duplicidade de áera-fonte, Rodinia a oeste e São Francisco-África a leste. As rochas retroeclogíticas e metavulcânica estudadas, da Nappe Liberdade, apresentam idades ígneas de 1,46-1,48 Ga, mais antigas que a máxima idade de deposição das rochas metassedimentares (790 Ma) nas quais elas se encontram inseridas. São admitidas como blocos ou lentes tectônicas tombados da área-fonte como olistolitos na bacia de sedimentação. As lentes retroeclogíticas indicam uma longa vida para o processo de subducção de fatias continentais. A recristalização metamórfica de cristais de zircão (entre 760 Ma e 670 Ma) é concomitantes com o crescimento de núcleos de granadas e indica o início da descompressão. Estes blocos foram possivelmente inseridos tectonicamente nos sedimentos do canal de subducção durante o processo de extrusão. Um intervalo de 35 m.y. é admitido para a migração colisional do sistema de nappes da margem ativa. Encontra-se registrado nas idades U-Pb entre 635-600 Ma dos sobrecrescimentos de baixa razão Th/U dos cristais de zircão. A colisão entre estes segmentos de Rodinia e África ocorreu entre 670 Ma e 635 Ma, como indicado pelas idades dos distintos eventos metamórficos e pela idade máxima de deposição do metawacke Santo Antônio. / Distinct paleogeographic segments were recognized in the São Francisco and Paranapanema paleoplate margins and resulted, during the collision, in the tectonic piles of sin-metamorphic nappes from the Southern Brasília Orogen. Through major, minor and trace elements and Sm-Nd and Rb-Sr isotopic systems in whole-rock, REE and U-Pb and Lu-Hf isotopic systems in zircon, it was possible to evidence distinct sedimentation environments and distinct chemistry characters of the sources from the Santo Antônio and Serra da Boa Vista units, Andrelândia Nappe, and from the Liberdade Nappe metasedimentary rocks. The Liberdade Nappe rocks register provenance from a tonian magmatic continental arc, with maximum depositional age of 790 Ma. Older sources also occur from the Mesoproterozoic, of 1.10-1.25 Ga and 1.35-1.50 Ga, and from the Statherian-Orosirian of 1.75-1.85 Ga. Metawackes from the Santo Antônio Unit, with maximum depositional age of 680 Ma, register low index of chemical alteration and origin from depleted Neoproterozoic sources, of the Tonian-Cryogenian, derived from an intra-oceanic island arc system and, subordinately, from its more evolved products. Sources of 1.00-1.26 Ga contributed in minor expression. The upper Andrelândia Nappe Unit, Serra da Boa Vista, shows the highest rates of chemical alteration and does not register zircon detritic crystals from the Neoproterozoic magmatism. This metasediment sources were composed by Mesoproterozoic rocks, of 1.00-1.28 Ga and 1.35-1.48 Ga, and from the Shatherian-Orosirian, of 1.75-1.95 Ga. In minor expression Rhyacian sources, of 2.07-2.15 Ga occur. The predominance of Mesoproterozoic ages suggest sources with Grenville affinities, probably related to a western continent suggesting the correlation between Paranapanema and Rodinia. The Rhyacian zircon detritic crystals in the upper unit, Serra da Boa Vista, allied to the absence of Neoproterozoic arc magmatism register, suggest flysch-type collisional sedimentary deposits, with source duplicity, Rodinia to the west and São Francisco-Africa to the east. Ages of 0.99-1.27 Ga, mainly from depleted rocks, suggest sources with Grenville affinity, defining a western continent and marking a possible correlation between Paranapanema and Rodinia. The retroeclogitic and metavulcanic rocks studied, from the Liberdade Nappe, present igneous ages of 1.46-1.48 Ga, older than the maximum depositional age of the metassedimentary rocks (790 Ma) in which they are inserted. They are admitted as blocks or tectonic lenses fallen from the source-area as olistoliths into the sedimentary basin. The retroeclogitic lenses indicate a long-lived subduction process of continental slices. The zircon crystal metamorphic recrystallizations (between 760 Ma and 670 Ma) are concomitant to the garnet cores growth and suggest the beginning of the decompression. Probably these blocks were tectonically inserted into the subduction channel sediments during the extrusion process. An interval of 35 m.y. is admitted for the collisional migration of the active margin nappe system. It is registered in the U-Pb ages of 635-600 Ma from the zircon crystal overgrowths with low Th/U ratio. The collisional between these segments of Rodinia and Africa occurred between 670 Ma and 635 Ma, as indicated through the distinct metamorphic events and by the Santo Antônio metawackes maximum depositional age.

A Nappe Socorro-Guaxupé (NSG) representa um arco magmático neoproterozóico intensamente erodido, desenvolvido na margem ativa da Placa Paranapanema. A NSG está localizada no Orógeno Brasília Sul, que registra a colisão Ediacarana entre a Placa Paranapanema e o paleocontinente São Francisco, relacionado com a aglutinação do Gondwana Ocidental. A NSG expõe uma seção espessa (ca. 10 km) de crosta inferior, composta dominantemente por granulitos e migmatitos, e por intrusões de charnockito-granito de alto-K cálcio-alcalinos que registram um expressivo magmatismo sin-colisional. A evolução temporal dos eventos de fusão parcial, metamorfismo de temperatura ultra-alta e cristalização de fundido da NSG é acessada através de um estudo integrado envolvendo técnicas de datação in-situ de zircão e monazita, análise textural detalhada, geotermobarometria, geoquímica de elementos-traço em fases acessórias e fases metamórficas principais, geoquímica de rocha-total e isótopos de Sr-Nd em dois afloramentos-chave na região de Alfenas (MG): Pedreira Alfenas (Unidade Metatexítica) e Pedreira Santa Terezinha (Unidade Granulítica). Cinco episódios distintos de geração de monazita foram reconhecidos em migmatitos com granada ± ortopiroxênio na Unidade Metatexítica. A monazita registra idades progressivas de ca. 631±4 Ma anteriores ao evento de fusão parcial, definindo assim um limite máximo de idade para o metamorfismo de fácies granulito na NSG. Monazita relacionada com apatita registra os estágios iniciais de descompressão a ca. 628±4 Ma. O crescimento abundante de zircão e monazita registra um evento de cristalização de fundido prolongado entre ca. 630-600 Ma, com crescimento episódico em ca. 625 Ma, ca. 615 Ma e ca. 608 Ma a 790-680 °C, baseado em termometria de Ti-em-zircão. O desenvolvimento de bordas de monazita ricas em Y e ETRP em ca. 600 Ma marcam os estágios finais de cristalização de fundido, concomitante com o consumo parcial de granada e crescimento extenso de biotita ao longo da trajetória retrometamórfica. Recristalização tardia promovida pela infiltração de fluidos é registrada em bordas de monazita ricas em Th em ca. 590 Ma. Idades de cristalização ígneas dos protólitos dos granulitos félsicos e granada granulitos se situam entre ca. 730-640 Ma, e são equivalentes ao intervalo de idades obtidos em xenocristais de zircão herdados dos leucossomas das Unidades Metatexítica e Granulítica, e são interpretadas como sendo o período de magmatismo de arco pré-colisional, com duração de pelo menos 90 m.y. As idades concordia de ca. 655-650 Ma obtidas nos granulitos félsicos e granada granulitos (Unidade Granulítica) refletem o principal período de magmatismo de arco pré-colisional. As condições de pico metamórfico foram determinadas a ca. 1030 °C a 11,7 kbar em megacristais de granada e ortopiroxênio dentro de leucossoma da Unidade Metatexítica e a ca. 900 °C at 12 kbar em granada granulito da Unidade Granulítica, o que caracteriza o metamorfismo de temperatura ultra-alta sin-colisional na NSG, aqui estabelecido em ca. 630-625 Ma. Magma basáltico pode ter atuado como importante fonte de calor adicional durante o metamorfismo de temperatura ultra-alta, dada a ocorrência de rochas máficas intrusivas sin-metamórficas nas proximidades dos leucossomas charnockítico (com ortopiroxênio) e com hornblenda na Unidade Granulítica. Padrões de ETR contrastantes nestes leucossomas fornecem evidência para a presença de fundidos fracionados (maior abundância de ETR e anomalia negativa de Eu) e cumulatos (menor abundância de ETR e anomalia positiva de Eu). As rochas estudadas apresentam evidência isotópica de participação de fontes mantélicas enriquecidas em sua origem, pois retrabalhamento crustal envolvendo crostas arqueanas ou paleoproterozóicas mais antigas não foram reconhecidas até o presente momento. / The Socorro-Guaxupé Nappe (SGN) consists of a deeply eroded Neoproterozoic magmatic arc, developed at the active margin of Paranapanema Plate. The SGN is located within the southern Brasília Orogen, that records the Ediacaran collision between the Paranapanema Plate and the São Francisco paleocontinent, related to the assembly of western Gondwana. The SGN exposes a thick section (ca. 10 km) of the lower crust, mainly composed of granulites and migmatites, and by widespread high-K calc-alkaline charnockite-granite intrusions that record the syn-collisional magmatism. The timing of partial melting, ultra-high temperature (UHT) metamorphism and melt crystallization in the SGN is constrained by an integrated study involving zircon and monazite in-situ dating techniques, detailed textural analysis, geothermobarometry, trace element geochemistry in accessory phases and main metamorphic minerals, whole-rock geochemistry and Sr-Nd isotopes in two key outcrops in the Alfenas region (MG): Alfenas Quarry (Metatexite Unit) and Santa Terezinha Quarry (Granulite Unit). Five monazite growth episodes are recognized in (orthopyroxene)-garnet-bearing migmatites within the Metatexite Unit. Monazite preserves prograde growth ages of ca. 631±4 Ma prior to the partial melting event, providing an upper age limit for the granulite-facies metamorphism in the SGN. Apatite-related monazite records the initial stages of decompression at ca. 628±4 Ma. Abundant zircon and monazite growth records a protracted melt crystallization event between ca. 630-600 Ma, with episodic growth in ca. 625 Ma, ca. 615 Ma e ca. 608 Ma at 790-680 °C, based on Ti-in-zircon thermometry. The development of Y+HREE-rich monazite rims documents the final stages of melt crystallization, concomitant to retrograde garnet breakdown and extensive biotite growth along the retrograde metamorphic path. Late recrystallization promoted by fluid infiltration is recorded by Th-rich monazite rims at ca. 590 Ma. Igneous crystallization ages from protoliths of the felsic and garnet granulites range from ca. 730-640 Ma, similarly to the age range of inherited xenocrystic zircon cores from leucosomes in both Metatexite and Granulite Units, and are interpreted to constrain the pre-collisional arc magmatism lasting for at least 90 m.y. The concordia ages of ca. 655-650 Ma obtained from the felsic and garnet granulites (Granulite Unit) reflect the main period of pre-collisional arc magmatism. Peak metamorphic conditions were attained at a ca. 1030 °C a 11.7 kbar, recorded by (orthopyroxene)-garnet-bearing leucosome within the Metatexite Unit, and at ca. 900 °C, 12 kbar recorded by garnet granulites within the Granulite Unit, which characterizes the syn-collisional UHT metamorphism in the SGN, here established in ca. 630-625 Ma. Basaltic magma underplating could be a potential heat source for UHT metamorphism, given the occurrence of syn-metamorphic mafic rocks in close spatial relation to in-situ hornblende- and orthopyroxene-bearing leucosomes within the Granulite Unit. Contrasting REE patterns in these leucosomes provide evidence for the presence of both fractionated melt (higher REE abundance and negative Eu anomaly) and cumulates (lower REE abundance and positive Eu anomaly). Studied samples from the Granulite Unit show isotopic evidence for enriched-mantle sources in their origin, as crustal recycling involving either Archean or Paleoproterozoic older crust have not been recognized yet.

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 2015-01-21T18:38:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoGeológicaFormação.pdf: 9922987 bytes, checksum: 253f27a27a0b06ca4bdd2857c90c5b94 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-01-21T18:40:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoGeológicaFormação.pdf: 9922987 bytes, checksum: 253f27a27a0b06ca4bdd2857c90c5b94 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-21T18:40:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoGeológicaFormação.pdf: 9922987 bytes, checksum: 253f27a27a0b06ca4bdd2857c90c5b94 (MD5) Previous issue date: 2014 / A Formação Capelinha é composta na região homônima por uma unidade basal predominantemente metapsamítica, formada por mica xistos, xistos quartzosos e quartzitos, puros ou micáceos, com magmatismo básico associado, e por uma unidade majoritariamente metapelítica, superior, composta por xistos peraluminosos granatíferos, às vezes com estaurolita e/ou cianita. No sentido de determinar o papel das rochas metabásicas e metassedimentares da Formação Capelinha na evolução do Orógeno Araçuaí, foram realizados estudos estratigráficos, estruturais, geoquímicos e geocronológicos (U-Pb em zircões ígneos através de LA-ICP-MS e Sm-Nd em rocha total). Os dados obtidos demonstram que a Formação Capelinha apresenta uma extensão territorial muito mais abrangente do que postulada na sua definição original. No atual estágio de conhecimento, verifica-se que a estruturação geral da Faixa de Dobramentos Capelinha (FDC) se assemelha a um cinturão de dobramentos assimétricos e invertidos, com a unidade inferior da Formação Capelinha se inserindo nos núcleos de anticlinais quilométricos. O acervo estrutural indica vergência para sul, contra o Bloco de Guanhães, onde a superfície de descolamento se revela na forma de uma falha de cinemática normal destral que separa as rochas arqueanas do Complexo Guanhães das rochas metassedimentares metamáficas Neoproterozóicas do Grupo Macaúbas. Três determinações geocronológicas pelo método U-Pb LA-ICP-MS nos quartzitos da unidade inferior indicam idade máxima de sedimentação em torno de 970 Ma. As análises litoquímicas realizadas a partir de amostras de rocha metabásica confirmam uma composição basáltica e afinidade toleítica da rocha gerada em ambiente continental intra-placa. Dados Sm-Nd indicam idade-modelo (TDM) no intervalo entre 1700 e 1500 Ma e εNd (956 Ma) variável entre -0,04 e -3,66. Os estudos geocronológicos U-Pb, feitos em cristais de zircão de duas amostras de anfibolito, revelam idade de cristalização magmática em ca. 956 Ma e idade de recristalização metamórfica em torno de 569 Ma. Todas as estruturas e a zoneografia metamórfica Barroviana clássica refletem o estágio colisional do orógeno Araçuaí. Uma determinação geocronológica pelo método U-Pb LA-ICP-MS realizada em xisto da unidade superior indica uma idade máxima de sedimentação em torno de 1123 Ma. Considerando as relações de contato, as características gerais dos anfibolitos da região de Capelinha e os dados geocronológicos obtidos para as unidades metassedimentares, a idade de cristalização magmática obtida (957±14 Ma) sugere um magmatismo sinsedimentar, contemporâneo ao estágio de rifteamento que levou a abertura da bacia Macaúbas no período Toniano, com a Formação Capelinha posicionando-se estratigraficamente na base do Grupo Macaúbas, como possível equivalente lateral das unidades pré-glaciais. ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The Capelinha Formation, in the homonymous region, consists of a dominant metapsamitic basal unit formed by mica schists, quartz schists and quartzites, pure or micaceous, with lenses of metamafic rocks, and an upper metapelitic unit, mainly composed of peraluminous schists with garnet, staurolite and/or kyanite. In order to determine the role of the metabasic and metasedimentary rocks of the Capelinha Formation in the evolution of the Araçuaí orogen, stratigraphical, structural, geochemical, isotopical and geochronological studies were performed. The obtained data show that the Capelinha Formation presents a more comprehensive territorial extension than postulated in its original setting. At the current stage of knowledge, the Capelinha Fold Belt (CFB) resembles an inverted and asymmetric fold belt, with the lower unit inserted in the core of kilometric anticlines. The structural assets indicate tectonic vergence to the south, against the Guanhães Block, where detachment surface reveals itself as a normal fault with dextral kinematic component that separates the Archean rocks of the Guanhães Complex from metasedimentary and metamafic rocks that belong to the Neoproterozoic Macaúbas Group. Three geochronological determinations by U-Pb LA-ICP-MS method in the lower quartzite unit indicate a maximum age of sedimentation around 970 Ma. The metamafic rocks, metamorphosed to amphibolite facies, have tholeiitic basalt protoliths with a dominant within-plate signature, Sm-Nd TDM model ages ranging from 1700 to 1500 Ma and negative epsilon Nd (ƐNd (957 Ma) ranging from -0,04 to -3,66). U-Pb zircon ages for the amphibolites constraint magmatic crystallization at 957 Ma and metamorphic recrystallization at around 569 Ma. All the structures and the classic Barrowian metamorphic zoneography reflect the collisional stage of the Araçuaí orogen. A geochronological determination using U-Pb LA-ICP-MS method, performed on a peraluminous schist of the upper unit, indicates a maximum age of sedimentation around 1123 Ma. Based on the contact relationships, petrographic features and new geochronological studies, the Capelinha Formation can be related to the continental rift stage of the Macaúbas basin (precursor in the Araçuaí orogen), with synsedimentary magmatism, and may represent the lateral equivalent to the pre-glacial units developed during the Tonian time.

O Orógeno Brasília meridional é interpretado como resultado da colisão ediacarana entre a margem ativa da placa Paranapanema e a margem passiva do paleocontinente São Francisco. Os processos colisionais geraram uma pilha de nappes sub-horizontais com cunha orogênica mergulhando para sudoeste e transporte tectônico para leste-nordeste. Ortognaisses migmatíticos, arqueanos a paleoproterozóicos, que representam o embasamento do orógeno, afloram em uma janela tectônica, de orientação nordeste-sudoeste com pelo menos 350 quilômetros de extensão por aproximadamente 15 a 75 quilômetros de largura, que divide os dois lobos da Nappe Socorro Guaxupé. Esses ortognaisses, que são o objeto de estudo dessa tese, podem ser divididos em dois domínios tectônicos principais: (1) um domínio paleoproterozóico representado pelo Complexo Pouso Alegre e (2) um domínio arqueano representado pelos complexos Amparo, Serra Negra, Heliodora e Minduri. O Complexo Pouso Alegre é constituído predominantemente por ortognaisses migmatíticos, de composição tonalítica a granodiorítica, com idades de cristalização dos protólitos ígneos entre 2,15 e 2,08 Ga e assinaturas isotópicas de neodímio e háfnio juvenis. As assinaturas geoquímicas indicam ambientes de arco continental ou arco oceânico evoluído como possíveis contextos tectônicos. No presente trabalho, o Complexo Pouso Alegre é interpretado como a continuação orogênica do sistema de arcos do Cinturão Mineiro. O Complexo Pouso Alegre em conjunto com as suítes juvenis do Cinturão Mineiro representa um importante evento de geração de crosta continental, na borda sul do paleocontinente São Francisco, entre 2,35 e 2,08 Ga, durante um período considerado, globalmente, de baixa preservação de rochas juvenis. Portanto, os dados apresentados nessa tese reforçam a ideia de que o registro global de rochas juvenis e consequentemente modelos de preservação da crosta continental e aglomeração dos supercontinentes estão enviesados devido à baixa amostragem na América do Sul. Os complexos arqueanos do embasamento do Orógeno Brasília meridional investigados nessa tese apresentam um período bem definido de magmatismo do tipo TTG entre 2,96 e 3,00 Ga. Magmatismo granítico a aproximadamente 2,76 Ga marca a transição entre magmatismo do tipo TTG e magmatismo granítico de alto potássio na área de estudo. As idades obtidas para o magmatismo meso-arqueano estão dentro do hiato de idades, sugerido na literatura, para a crosta arqueana da porção sul do cráton do São Francisco e indica que esses complexos são exóticos ao cráton do São Francisco. Esses complexos estão separados da crosta arqueana do cráton do São Francisco pelo sistema de arcos paleoproterozóicos, representado pelo Complexo Pouso Alegre e Cinturão Mineiro. Esses complexos arqueanos são interpretados como microntinentes acrescionados a borda sul do cráton do São Francisco, provavelmente durante o Paleoproterozóico, após o desenvolvimento das suítes do Complexo Pouso Alegre. Os eventos colisionais neoproterozóicos foram responsáveis por importante deformação e metamorfismo em fácies anfibolito superior com fusão parcial associada. A presença de leucossomas tonalíticos com hornblenda peritética evidencia processos de fusão parcial com influxo de água. Condições máximas de metamorfismo obtidas para o Complexo Pouso Alegre por termobarometria THERMOCALC average P-T são de aproximadamente 670°C e 9.5 kbar. Esses dados são corroborados por termometria Zr na titanita que fornece temperaturas médias de 700°C para uma pressão estimada de 9 kbar. Geocronologia U-Pb em zircão e titanita estabelece condições máximas de metamorfismo entre aproximadamente 620 e 616 Ma. Bordas recristalizadas de cristais de titanita e leucogranitos intrusivos apresentam idade de 607 Ma, que é interpretada como a idade da descompressão pós-pico metamórfico, associada a exumação do Complexo Pouso Alegre. / The Southern Brasilia Orogen has been interpreted as the result of the Ediacaran collision between the active margin of the Paranapanema plate and the passive margin of the São Francisco paleocontinent. The collision generated a pile of sub-horizontal nappes with a southwest-dipping tectonic wedge and tectonic transport towards the east-northeast. Archean and Paleoproterozoic migmatitic orthogneisses, that represent the orogen basement, occur in a NE-SW trending tectonic window between the two domains of the Socorro Guaxupé Nappe. This window is approximately 350 km long and 15 - 75 km wide. These orthogneisses can be divided into two main tectonic domains: (1) a Paleoproterozoic domain represented by the Pouso Alegre Complex and (2) an Archean domain that comprises the Amparo, Serra Negra, Heliodora and Minduri complexes. The Pouso Alegre Complex is comprised mainly of migmatitic orthogneisses of tonalitic to granodioritic composition with igneous crystallization ages from 2.15 to 2.08 Ga and juvenile isotopic signatures (Nd-Hf). The geochemical signatures suggest a continental arc margin or an evolved accreted oceanic arc as the favored tectonic setting for the Pouso Alegre Complex. The Pouso Alegre Complex is interpreted as the orogenic counterpart of the Mineiro Belt arc system. The Pouso Alegre Complex and the juvenile suites of the Mineiro Belt represent a major continental crust generation event at the southern edge of the São Francisco paleocontinent, between 2.35 and 2.08 Ga, during a period considered to have relatively low preservation rates of juvenile rocks on a global scale. Therefore, the data presented in this thesis supports the idea that there is a bias in the juvenile rock record and consequently in the crust preservation models because of the small dataset for South America. The Archean complexes in the basement of the southern Brasília Orogen show a well-defined period of TTG-type magmatism between 2.96 and 3.00 Ga. An additional period of Neoarchean high-K granitoid magmatism at ca. 2.76 Ga is interpreted to mark the transition from TTG-type to high-K granitoid magmatism in the area. The Mesoarchean igneous crystallization ages presented in this study lie within the southern São Francisco craton \"magmatic gap\" and suggest that these Archean complexes are exotic to the Archean crust of the São Francisco craton. These complexes are separated from the São Francisco craton Archean crust by the Paleoproterozoic Pouso Alegre Complex / Mineiro Belt arc system. These Archean complexes are interpreted as Archean microcontinents that were accreted to the southern São Francisco paleocontinent. The timing of accretion is not well constrained but most likely occurring during the Paleoproterozoic after development of the Pouso Alegre Complex arc-related suites. The Neoproterozoic collisional events were responsible for intense deformation and metamorphism in upper amphibolite facies associated with partial melting. The presence of tonalitic leucosomes with peritectic hornblende suggests the occurrence of water-fluxed melting reactions. Maximum P-T conditions of ca. 670°C and 9.5 kbar were obtained by THERMOCALC average P-T thermobarometry for the Pouso Alegre Complex. These results are in good agreement with the average temperatures obtained by Zr-in-titanite thermometry of ca. 700°C. Zircon and titanite U-Pb geochronology constrain the age of the upper amphibolite facies metamorphism between 620 and 616 Ma. Titanite recrystallized rims and intrusive leucogranites have ages of ca. 607 Ma that are interpreted as the age of the post-metamorphic peak decompression related to the exhumation of the Pouso Alegre Complex.

Nappe Socorro-Guaxupé, localizada na porção mais ao sul do Orógeno Brasília, expõe uma grande fatia da crosta continental inferior neoproterozóica, em que granulitos, migmatitos e granitóides, incluindo charnockitos, fornecem oportunidade ímpar para investigar processos geológicos responsáveis pela sua geração. Nesse trabalho, a investigação desse segmento permitiu reconstruir as condições petrológicas e cronológicas às quais a crosta foi submetida, utilizando geoquímica elemental e isotópica, modelagem termodinâmica, petrocronologia e geologia estrutural. A base do pacote é dominantemente granulítica e atingiu o pico metamórfico em condições de temperatura ultra-alta (UHT), ~ 1.000 °C e 11 kbar, seguido por descompressão isotérmica até ~ 9,5 kbar. Recristalização de núcleos antigos de zircão em c. 625 Ma marcam a trajetória progressiva em condições UHT e, em c. 615 Ma, neocristais de zircão com alto teor de U registram o início da cristalização do material fundido, o que limita a idade de pico metamórfico entre as duas datas. A trajetória segue caminho de resfriamento isobárico até ~ 870 °C e 9 kbar, em que fases hidratadas cristalizaram em c. 595 Ma, marcado por neocristais de zircão com baixo conteúdo de U e empobrecidos em ERTP. Assim, a história metamórfica dos granulitos mostra que a crosta inferior se manteve aquecida em fácies granulito por pelo menos 30 Myr. Essas idades coincidem com a geração de charnockitos da Suíte Paraguaçu, em c. 620 Ma. Os charnockitos são empobrecidos em Th, U, Sr e Ti, enriquecidos em Ba, K, ETRL, P, Zr e Hf, padrão inverso ao observado nos granulitos félsicos, além de possuírem altas razões K/Rb e #Mg. A modelagem termodinâmica mostra que, durante o pico metamórfico nos granulitos félsicos, feldspato potássio, granada, zircão e apatita foram parcialmente consumidos nas reações de anatexia, ao passo que plagioclásio permaneceu no resíduo. Desse modo, o resultado da fusão parcial dos granulitos félsicos teve papel fundamental para a geração da Suíte Paraguaçu. Esses charnockitos estão encaixados em diatexitos que se sobrepõe aos granulitos através de zona de cisalhamento horizontal. Dados estruturais mostram que as geometrias dessas unidades apesar de similares não são coincidentes. Ambas unidades atingiram o pico metamórfico em condições de UHT, contudo as temperaturas de deformação mostram uma diferença de 200 °C em relação ao pico metamórfico nos granulitos e de 350 °C nos diatexitos. Portanto, enquanto os granulitos estavam consolidados, os diatexitos não estavam, assim posteriormente registraram alterações nos regimes de tensões no orógeno. Os dados mostram que o aquecimento a temperaturas extremas como as registradas foi possível pela combinação de dois fatores: a geração de grandes volumes de líquido silicático, com grande concentração de elementos radioativos, principalmente K e a contribuição de fonte externa, provavelmente mantélica, marcado pelo enriquecimento em 176Hf radiogênico na Suíte Paraguaçu e por diques de rocha máfica. / The Socorro-Guaxupé Nappe, in the southernmost portion of the Brasília Orogen, exhibits a large slice of a Neoproterozoic lower continental crust, in which granulites, migmatites and granitoids, including charnockites, provide unique opportunity to investigate geological process that was responsible to its generation. In this study, the investigation of this segment allowed to reconstruct petrological and chronological conditions that the crust underwent, using elemental and isotopic geochemistry, thermodynamic modelling, petrochronology and structural geology. The basis of the stack is dominantly granulitic and reached the metamorphic peak at ultra-high temperature (UHT) conditions, ~ 1,000 °C and 11 kbar, followed by near-isothermal decompression until ~ 9.5 kbar. Recrystallization of older zircon cores at c. 625 Ma records the prograde path at UHT conditions and, at c. 615 Ma, high-U zircon neocrystals records the onset of melt crystallization, therefore these dates bracket the age of metamorphic peak. After that, the metamorphic path experienced a near-isobaric cooling until ~ 870 °C and 9 kbar, in which hydrated phases crystallized at c. 595 Ma, registered by low-U zircon neocrystals depleted in HREE. Thus, the granulite metamorphic history indicates that the lower continental crust was heated at granulite facies for at least 30 Myr. These ages are coeval to the emplacement of charnockites of the Paraguaçu Suite, at c. 620 Ma. The charnockites are depleted in Th, U, Sr and Ti and enriched in Ba, K, LREE, P, Zr and Hf, the opposite pattern observed in the felsic granulites, moreover, they have high K/Rb ratios and #Mg. The thermodynamic modelling shows that, during the felsic granulite metamorphic peak, K-feldspar, garnet, zircon and apatite were partially consumed in the melt-reactions, whereas plagioclase remained in the residuum. Thus, it is likely that the partial melting of the felsic granulite played a major role in the Suite Paraguaçu genesis. These charnockites are emplaced into the diatexites that overlays the granulites by a horizontal shear zone. Structural data show that the geometries of these units, although similar, are not coincident. Both diatexites and granulites achieved the metamorphic peak at UHT conditions, however, the deformation temperature are 200 °C colder than the metamorphic peak in the granulites and 350 °C in the diatexites. Thereby, while the granulites were totally crystallized, the diatexite were not, thus the diatexites were able to record changes in the field stress of the orogen. The data indicate that the heating to elevate to such extreme temperatures, as recorded, was possible by the combination of two features: the generation of large volumes of melt, with high concentration of radioactive elements, mainly K; and a contribution of an external source, probably from the mantle, registered by enrichment radiogenic 176Hf in Paraguaçu Suite and dikes of mafic rocks.

Nappe Socorro-Guaxupé, localizada na porção mais ao sul do Orógeno Brasília, expõe uma grande fatia da crosta continental inferior neoproterozóica, em que granulitos, migmatitos e granitóides, incluindo charnockitos, fornecem oportunidade ímpar para investigar processos geológicos responsáveis pela sua geração. Nesse trabalho, a investigação desse segmento permitiu reconstruir as condições petrológicas e cronológicas às quais a crosta foi submetida, utilizando geoquímica elemental e isotópica, modelagem termodinâmica, petrocronologia e geologia estrutural. A base do pacote é dominantemente granulítica e atingiu o pico metamórfico em condições de temperatura ultra-alta (UHT), ~ 1.000 °C e 11 kbar, seguido por descompressão isotérmica até ~ 9,5 kbar. Recristalização de núcleos antigos de zircão em c. 625 Ma marcam a trajetória progressiva em condições UHT e, em c. 615 Ma, neocristais de zircão com alto teor de U registram o início da cristalização do material fundido, o que limita a idade de pico metamórfico entre as duas datas. A trajetória segue caminho de resfriamento isobárico até ~ 870 °C e 9 kbar, em que fases hidratadas cristalizaram em c. 595 Ma, marcado por neocristais de zircão com baixo conteúdo de U e empobrecidos em ERTP. Assim, a história metamórfica dos granulitos mostra que a crosta inferior se manteve aquecida em fácies granulito por pelo menos 30 Myr. Essas idades coincidem com a geração de charnockitos da Suíte Paraguaçu, em c. 620 Ma. Os charnockitos são empobrecidos em Th, U, Sr e Ti, enriquecidos em Ba, K, ETRL, P, Zr e Hf, padrão inverso ao observado nos granulitos félsicos, além de possuírem altas razões K/Rb e #Mg. A modelagem termodinâmica mostra que, durante o pico metamórfico nos granulitos félsicos, feldspato potássio, granada, zircão e apatita foram parcialmente consumidos nas reações de anatexia, ao passo que plagioclásio permaneceu no resíduo. Desse modo, o resultado da fusão parcial dos granulitos félsicos teve papel fundamental para a geração da Suíte Paraguaçu. Esses charnockitos estão encaixados em diatexitos que se sobrepõe aos granulitos através de zona de cisalhamento horizontal. Dados estruturais mostram que as geometrias dessas unidades apesar de similares não são coincidentes. Ambas unidades atingiram o pico metamórfico em condições de UHT, contudo as temperaturas de deformação mostram uma diferença de 200 °C em relação ao pico metamórfico nos granulitos e de 350 °C nos diatexitos. Portanto, enquanto os granulitos estavam consolidados, os diatexitos não estavam, assim posteriormente registraram alterações nos regimes de tensões no orógeno. Os dados mostram que o aquecimento a temperaturas extremas como as registradas foi possível pela combinação de dois fatores: a geração de grandes volumes de líquido silicático, com grande concentração de elementos radioativos, principalmente K e a contribuição de fonte externa, provavelmente mantélica, marcado pelo enriquecimento em 176Hf radiogênico na Suíte Paraguaçu e por diques de rocha máfica. / The Socorro-Guaxupé Nappe, in the southernmost portion of the Brasília Orogen, exhibits a large slice of a Neoproterozoic lower continental crust, in which granulites, migmatites and granitoids, including charnockites, provide unique opportunity to investigate geological process that was responsible to its generation. In this study, the investigation of this segment allowed to reconstruct petrological and chronological conditions that the crust underwent, using elemental and isotopic geochemistry, thermodynamic modelling, petrochronology and structural geology. The basis of the stack is dominantly granulitic and reached the metamorphic peak at ultra-high temperature (UHT) conditions, ~ 1,000 °C and 11 kbar, followed by near-isothermal decompression until ~ 9.5 kbar. Recrystallization of older zircon cores at c. 625 Ma records the prograde path at UHT conditions and, at c. 615 Ma, high-U zircon neocrystals records the onset of melt crystallization, therefore these dates bracket the age of metamorphic peak. After that, the metamorphic path experienced a near-isobaric cooling until ~ 870 °C and 9 kbar, in which hydrated phases crystallized at c. 595 Ma, registered by low-U zircon neocrystals depleted in HREE. Thus, the granulite metamorphic history indicates that the lower continental crust was heated at granulite facies for at least 30 Myr. These ages are coeval to the emplacement of charnockites of the Paraguaçu Suite, at c. 620 Ma. The charnockites are depleted in Th, U, Sr and Ti and enriched in Ba, K, LREE, P, Zr and Hf, the opposite pattern observed in the felsic granulites, moreover, they have high K/Rb ratios and #Mg. The thermodynamic modelling shows that, during the felsic granulite metamorphic peak, K-feldspar, garnet, zircon and apatite were partially consumed in the melt-reactions, whereas plagioclase remained in the residuum. Thus, it is likely that the partial melting of the felsic granulite played a major role in the Suite Paraguaçu genesis. These charnockites are emplaced into the diatexites that overlays the granulites by a horizontal shear zone. Structural data show that the geometries of these units, although similar, are not coincident. Both diatexites and granulites achieved the metamorphic peak at UHT conditions, however, the deformation temperature are 200 °C colder than the metamorphic peak in the granulites and 350 °C in the diatexites. Thereby, while the granulites were totally crystallized, the diatexite were not, thus the diatexites were able to record changes in the field stress of the orogen. The data indicate that the heating to elevate to such extreme temperatures, as recorded, was possible by the combination of two features: the generation of large volumes of melt, with high concentration of radioactive elements, mainly K; and a contribution of an external source, probably from the mantle, registered by enrichment radiogenic 176Hf in Paraguaçu Suite and dikes of mafic rocks.

O Orógeno Brasília meridional é interpretado como resultado da colisão ediacarana entre a margem ativa da placa Paranapanema e a margem passiva do paleocontinente São Francisco. Os processos colisionais geraram uma pilha de nappes sub-horizontais com cunha orogênica mergulhando para sudoeste e transporte tectônico para leste-nordeste. Ortognaisses migmatíticos, arqueanos a paleoproterozóicos, que representam o embasamento do orógeno, afloram em uma janela tectônica, de orientação nordeste-sudoeste com pelo menos 350 quilômetros de extensão por aproximadamente 15 a 75 quilômetros de largura, que divide os dois lobos da Nappe Socorro Guaxupé. Esses ortognaisses, que são o objeto de estudo dessa tese, podem ser divididos em dois domínios tectônicos principais: (1) um domínio paleoproterozóico representado pelo Complexo Pouso Alegre e (2) um domínio arqueano representado pelos complexos Amparo, Serra Negra, Heliodora e Minduri. O Complexo Pouso Alegre é constituído predominantemente por ortognaisses migmatíticos, de composição tonalítica a granodiorítica, com idades de cristalização dos protólitos ígneos entre 2,15 e 2,08 Ga e assinaturas isotópicas de neodímio e háfnio juvenis. As assinaturas geoquímicas indicam ambientes de arco continental ou arco oceânico evoluído como possíveis contextos tectônicos. No presente trabalho, o Complexo Pouso Alegre é interpretado como a continuação orogênica do sistema de arcos do Cinturão Mineiro. O Complexo Pouso Alegre em conjunto com as suítes juvenis do Cinturão Mineiro representa um importante evento de geração de crosta continental, na borda sul do paleocontinente São Francisco, entre 2,35 e 2,08 Ga, durante um período considerado, globalmente, de baixa preservação de rochas juvenis. Portanto, os dados apresentados nessa tese reforçam a ideia de que o registro global de rochas juvenis e consequentemente modelos de preservação da crosta continental e aglomeração dos supercontinentes estão enviesados devido à baixa amostragem na América do Sul. Os complexos arqueanos do embasamento do Orógeno Brasília meridional investigados nessa tese apresentam um período bem definido de magmatismo do tipo TTG entre 2,96 e 3,00 Ga. Magmatismo granítico a aproximadamente 2,76 Ga marca a transição entre magmatismo do tipo TTG e magmatismo granítico de alto potássio na área de estudo. As idades obtidas para o magmatismo meso-arqueano estão dentro do hiato de idades, sugerido na literatura, para a crosta arqueana da porção sul do cráton do São Francisco e indica que esses complexos são exóticos ao cráton do São Francisco. Esses complexos estão separados da crosta arqueana do cráton do São Francisco pelo sistema de arcos paleoproterozóicos, representado pelo Complexo Pouso Alegre e Cinturão Mineiro. Esses complexos arqueanos são interpretados como microntinentes acrescionados a borda sul do cráton do São Francisco, provavelmente durante o Paleoproterozóico, após o desenvolvimento das suítes do Complexo Pouso Alegre. Os eventos colisionais neoproterozóicos foram responsáveis por importante deformação e metamorfismo em fácies anfibolito superior com fusão parcial associada. A presença de leucossomas tonalíticos com hornblenda peritética evidencia processos de fusão parcial com influxo de água. Condições máximas de metamorfismo obtidas para o Complexo Pouso Alegre por termobarometria THERMOCALC average P-T são de aproximadamente 670°C e 9.5 kbar. Esses dados são corroborados por termometria Zr na titanita que fornece temperaturas médias de 700°C para uma pressão estimada de 9 kbar. Geocronologia U-Pb em zircão e titanita estabelece condições máximas de metamorfismo entre aproximadamente 620 e 616 Ma. Bordas recristalizadas de cristais de titanita e leucogranitos intrusivos apresentam idade de 607 Ma, que é interpretada como a idade da descompressão pós-pico metamórfico, associada a exumação do Complexo Pouso Alegre. / The Southern Brasilia Orogen has been interpreted as the result of the Ediacaran collision between the active margin of the Paranapanema plate and the passive margin of the São Francisco paleocontinent. The collision generated a pile of sub-horizontal nappes with a southwest-dipping tectonic wedge and tectonic transport towards the east-northeast. Archean and Paleoproterozoic migmatitic orthogneisses, that represent the orogen basement, occur in a NE-SW trending tectonic window between the two domains of the Socorro Guaxupé Nappe. This window is approximately 350 km long and 15 - 75 km wide. These orthogneisses can be divided into two main tectonic domains: (1) a Paleoproterozoic domain represented by the Pouso Alegre Complex and (2) an Archean domain that comprises the Amparo, Serra Negra, Heliodora and Minduri complexes. The Pouso Alegre Complex is comprised mainly of migmatitic orthogneisses of tonalitic to granodioritic composition with igneous crystallization ages from 2.15 to 2.08 Ga and juvenile isotopic signatures (Nd-Hf). The geochemical signatures suggest a continental arc margin or an evolved accreted oceanic arc as the favored tectonic setting for the Pouso Alegre Complex. The Pouso Alegre Complex is interpreted as the orogenic counterpart of the Mineiro Belt arc system. The Pouso Alegre Complex and the juvenile suites of the Mineiro Belt represent a major continental crust generation event at the southern edge of the São Francisco paleocontinent, between 2.35 and 2.08 Ga, during a period considered to have relatively low preservation rates of juvenile rocks on a global scale. Therefore, the data presented in this thesis supports the idea that there is a bias in the juvenile rock record and consequently in the crust preservation models because of the small dataset for South America. The Archean complexes in the basement of the southern Brasília Orogen show a well-defined period of TTG-type magmatism between 2.96 and 3.00 Ga. An additional period of Neoarchean high-K granitoid magmatism at ca. 2.76 Ga is interpreted to mark the transition from TTG-type to high-K granitoid magmatism in the area. The Mesoarchean igneous crystallization ages presented in this study lie within the southern São Francisco craton \"magmatic gap\" and suggest that these Archean complexes are exotic to the Archean crust of the São Francisco craton. These complexes are separated from the São Francisco craton Archean crust by the Paleoproterozoic Pouso Alegre Complex / Mineiro Belt arc system. These Archean complexes are interpreted as Archean microcontinents that were accreted to the southern São Francisco paleocontinent. The timing of accretion is not well constrained but most likely occurring during the Paleoproterozoic after development of the Pouso Alegre Complex arc-related suites. The Neoproterozoic collisional events were responsible for intense deformation and metamorphism in upper amphibolite facies associated with partial melting. The presence of tonalitic leucosomes with peritectic hornblende suggests the occurrence of water-fluxed melting reactions. Maximum P-T conditions of ca. 670°C and 9.5 kbar were obtained by THERMOCALC average P-T thermobarometry for the Pouso Alegre Complex. These results are in good agreement with the average temperatures obtained by Zr-in-titanite thermometry of ca. 700°C. Zircon and titanite U-Pb geochronology constrain the age of the upper amphibolite facies metamorphism between 620 and 616 Ma. Titanite recrystallized rims and intrusive leucogranites have ages of ca. 607 Ma that are interpreted as the age of the post-metamorphic peak decompression related to the exhumation of the Pouso Alegre Complex.

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O objetivo principal desse trabalho é entender os processos metalogenéticos que levaram à magnetitização e à hematitização em protominérios estéreis situados em cinturões de dobramentos e cavalgamentos de orógenos intracontinentais. Na área de estudo ocorrem xistos máficos, itabiritos quartzosos, anfibolíticos e carbonáticos e rochas carbonatossilicáticas. Os domínios magnetitizados e hematitizados ricos ocorrem, principalmente, nos itabiritos. A geometria geral do depósito está relacionada com a presença de duplexes compressionais com topo estrutural para SW. Essas são estruturas relacionadas com a Zona de Cisalhamento Carrapato e, como elementos de maior escala contém uma foliação Sn, que é representada por um bandamento composicional e por uma xistosidade paralelizada a ele. A foliação Sn foi observada em todas as escalas e nos itabiritos transpõe uma foliação Sn-1 presente em dobras isoclinais intrafoliais. Estruturas S/C/C’, boudins, pinch –and swell, bem como dobras em bainha e dobras em cortina são coetâneas à formação dessa foliação metamórfica de transposição. Uma lineação de estiramento mineral (Lxn) da mesma fase deformacional integra o arcabouço estrutural, bem como uma incipiente foliação que trunca a Sn- 1//Sn e que se relaciona com as dobras em cortina. A alteração hidrotermal é coetânea com o desenvolvimento das zonas de cisalhamento, tendo sido identificados estágios de potassificação (biotitização e moscovitização), alteração à clorita, carbonatação, alteração a carbonato e formação de óxidos de ferro (magnetita e hematita). A magnetita hipogênica aloja-se em estruturas C’ e em charneiras de dobras isoclinais intrafoliais. Essa geração cresce incluindo silicatos e carbonatos esqueletiformes ou formando bordas de corrosão em: (i) ferri-tschermakita e oligoclásio em xistos máficos; (ii) carbonato, actinolita, quartzo, biotita em rochas carbonatossilicáticas; (iii) quartzo em itabiritos quartzosos; (iv) cumingtonita e quartzo em itabirito anfibolítico; e (v) quartzo, carbonato e moscovita em itabiritos carbonáticos. Além disso, esses óxidos de ferro também substituem moscovita, carbonatos, epidoto e porfiroblastos de anfibólios que truncam a Sn. A hematita é platiforme e ocorre em agregados policristalinos marcando a foliação Sn-1//Sn, bem como a foliação plano axial (Sn) em dobras isoclinais intrafoliais. A sua formação sugere condições de maior oxidação do sistema hidrotermal. Determinações por LA-ICPMS mostram que, de forma geral, nos itabiritos quartzosos e anfibolíticos as magnetitas hipogênicas são mais ricas em Elementos Terras Raras Leves do que as magnetitas precoces e sua composição se aproxima da composição da rocha encaixante da mineralização. A formação de domínios com enriquecimento em hematita e magnetita está relacionada com a percolação de fluidos hidrotermais que dissolveram silicatos, remobilizaram uma primeira geração de magnetita em itabiritos e precipitaram uma segunda geração desse mineral aproveitando estruturas de cisalhamento ediacaranas. / ABSTRACT - The Igaporã-Licínio de Almeida Metavolcano-sedimentary Sequence is located at the eastern border of the Northern Espinhaço Thrust and Fold Belt, one of the components of the Paramirim Corridor, in the intracontinental portion of the Araçuaí Orogen. The main objective of the present study was to understand the metallogenetic processes that lead to the magnetization and hematitization in sterile proto-ores located in thrust and fold belts of intracontinental orogens. Mafic schists, itabirites of quartz, amphibolite and carbonate composition, and carbonate-silicate rocks occur in the study area. Rich magnetized and hematitized domains occur mainly in itabirites. The general geometry of the deposit is related to the presence of compressional duplexes that present their structural top towards SW. These structures are related to the Carrapato Shear Zone and contain as large scale elements Sn foliation, which is represented by compositional banding and parallel schistosity. Sn foliation was observed at all scales and in the itabirites it transposed Sn-1 foliation present in intrafolial isoclinal folds. S/C/C’, boudins, pinch-and-swell structures, as well as sheath and curtain folds are coetaneous with the formation of this metamorphic transposition foliation. Mineral stretching lineation (Lxn) from the same deformational phase integrates the structural framework, as well as an incipient foliation that truncates Sn-1//Sn and is related to curtain folds. Hydrothermal alteration is coetaneous with the development of shear zones, where stages of potassification (biotitization and muscovitization), alteration into chlorite, carbonation, alteration into carbonate, and formation of iron oxides (magnetite and hematite) were identified. Hypogenic magnetite lodges itself in C’ structures and in fold axes of intrafolial isoclinal folds. This generation grows either including silicates and skeletal carbonates or forming corrosion edges in: (i) ferrotschermakite and oligoclase in mafic schists; (ii) carbonate, actinolite, quartz, biotite in carbonate-silicate rocks; (iii) quartz in quartz-rich itabirites; (iv) cummingtonite and quartz in amphibolitic itabirites; and (v) quartz, carbonate, and muscovite in carbonate itabirites. In addition, this iron oxide also replaced muscovite, carbonates, epidote, and are found in porphyroblasts of amphiboles that truncate the Sn foliation. Hematite is platy-shaped and occurs in polycrystalline aggregates, characterizing the Sn-1//Sn foliation, as well as the axial plane foliation (Sn) in intrafolial isoclinal folds. Its formation suggests higher oxidation conditions of the hydrothermal system. The LA-ICPMS technique showed that, in general, in quartz-rich and amphibolitic itabirites, hypogenic magnetites are richer in Light Rare Earth Elements than early magnetites, and their composition is close to that of the country rock of the mineralization process. The formation of hematite- and magnetite-enriched domains is related to the percolation of hydrothermal fluids that dissolved silicates, remobilized the first generation of magnetites in itabirites, and precipitated a second generation of this mineral taking advantage of Ediacaran shear structures.