O Grupo Sapucaia, localizado no sudeste do Cráton Amazônico, na Província Mineral de Carajás, entre os Domínios Carajás e Rio Maria, repreenta uma sequência supracrustal provavelmente de idade mesoarqueana. Essa unidade ocorre como lentes descontínuas, imbricadas nas rochas do embasamento ao longo de zonas de cisalhamento de direção E -W a NW-SE, interceptadas por falhas rúpteis com variadas direções (N/S - NE/SW). Foram reconhecidas no Grupo Sapucaia, unidades metaultramáficas, metabásicas e metassedimentares, além de corpos gabroicos e granitoides variados. Nas unidades metaultramáficas predominam amplamente (antofilita)-tremolita-clorita xistos, constituídos por clorita magnesiana do tipo clinocloro e tremolita, geralmente substituída em suas bordas por antofilita, além de porfiroblastos de magnetita e cristais de ilmentita. Os demais litotipos são representados por serpentinitos, constituídos por lizardita com textura em rede associada a pseudomorfos de olivina (forsterita) intensamente intemperizados e limonitizados. Esse litotipo apresenta vestígios de texturas ígneas cumuláticas do protólito. Outros litotipos metaultramáficos incluem talco-clorita xisto; (talco)-clorita-cummingtonita xisto e magnetita clorititos, além de hercinita-olivina-clorita-hornblenda xisto. Os (talco)-clorita-cummingtonita xisto apresenta conteúdo de MgO > 30%, característico de rochas cumuláticas (olivine cumulates) comumente associada aos derrames ultramáficos. Os magnetita clorititos resultam de alteração do tipo black wall associada a processos metassomáticos ao longo do contato tectônico entre as rochas metaultramáficas e os granitoides. Os litotipos metaultramáficos apresentam paragênese metamórfica compatível com condições de fácies xisto verde superior a anfibolito inferior. As rochas metaultramáficas menos metassomatisadas (antofilita-clorita-tremolita xistos) possuem semelhanças geoquímicas com komatiítos do tipo Barberton com elevadas razões de Gd/Yb N (1,31 a 3,46), indicativas de formação a partir de magmas resultantes de elevadas taxas de fusão do manto peridotítico com majorita no resíduo. Suas significativas anomalias positivas de Nb evidenciam derivação de plumas mantélicas com contribuição de material do slab reciclado em grandes profundidades. Razões entre elementos HFS indicam para tais litotipos semelhança com basaltos de ilha oceânica (OIB) transicionais para MORB. A assinatura química distinta dos antofilita-Mg-cummingtonita xistos (baixo conteúdo de ETR, razões Gd/Yb N mais baixa e anomalias negativas de Nb) não pode ser atribuída apenas à contaminação crustal ou metassomatismo e é sugestiva de derivação de pluma heterogênea com múltiplos componentes. Adicionalmente, corpos de olivina-hercinita-clorita-(Mg) hornblenda xisto com olivina fortemente estirada revelam deformação dúctil de alta temperatura em condições de fácies anfibolito superior a granulito, refletindo trajetória metamórfica distinta das demais unidades atribuídas ao Greenstone Belt Sapucaia. A semelhança desses litotipos com peridotitos do manto superior, mais comumente associados a sequências ofiolíticas desmembradas, e a associação espacial com limite de domínios tectônicos, pode sugerir associação com antiga zona de sutura. Os metabasitos são representados por hornblenda anfibolitos, variavelmente foliados, granoblásticos e com textura porfiroblástica. As rochas metabásicas apresentam conteúdos de SiO 2 (49,81% a 52,67%), MgO (7,69 a 16,14%) e Na 2O+K2 O (1,28 a 2,45%) semelhantes à de basaltos e andesitos basálticos tholeiíticos formados em ambiente MORB. A unidade metassedimentar é constituída por (granada)-muscovita-biotita xistos com textura lepidoblástica e cristais de almandina estirados. Corpos gabroicos com orientações variadas (NE-SW, NW-SE e N-S) e caráter isotrópico também foram reconhecidos. O contato do Greenstone Belt Sapucaia com unidades granito-gnáissico-migmatíticas é marcado por extensas zonas de cisalhamento, com trend preferencial E - W. Esses granitoides incluem: (a) anfibólio (hornblenda)-biotita granito foliado; (b) biotita leucogranito; e (c) biotita gnaisses de composição trondjemítica ou granodiorítica, variavelmente migmatizados e milonitizados. Os biotita gnaisses e o biotita leucogranito apresentam assinatura típica de suítes TTG formadas a partir de magmas resultante da fusão de metabasaltos hidratados a pressões elevadas (acima de 12 kbar), compatíveis com estabilidade da granada e anfibólio no resíduo. O anfibólio (hornblenda)-biotita granito foliado difere dos demais por sua semelhança geoquímica com granitos do tipo A, formados em ambiente intra-placa de forma análoga aos granitos alcalinos neoarqueanos da Suíte Planalto, caracterizado apenas no Domínio Carajás. Assim, o conjunto de litotipos caracterizados na área de Água Azul do Norte pode registrar resquícios de platôs ou ilhas oceânicas, representados pelas unidades do Greenstone Belt Sapucaia, amalgamados ao proto-continente constituído pelas unidades TTG, atribuídas ao Complexo Xingu, possivelmente durante o Mesoarqueano. / The Sapucaia Group, located in the southeastern portion of the Amazonian Craton, in the Carajás Mineral Province, between the Carajás and Rio Maria domains, represents a supracrustal sequence, possibly Mesoarchean in age. The Sapucaia Group occurs as discontinuous lenses, imbricated in the basement rocks within EW- or NW-trending ductile shear zones, and are usually cut by brittle structures with different directions (N/S - NE/SW). Metaultramafic, metabasic, and metasedimentary units have been recognized, as well as gabbroic bodies and a variety of granitoids. In the metaultramafic unit, (anthophyllite)-tremolite-chlorite schist predominates. It is composed of magnesian chlorite and tremolite, which is replaced along crystal rims by anthophyllite, and subordinate porphyroblasts of magnetite and ilmenite. Serpentine consisting of lizardite with mesh texture and olivine pseudomorphs, which were heavily weathered to limonite, was also recognized. It reveals remnants of pre-existing cumulate textures of the protholith. Other metaultramafic rocks comprise talc-chlorite schist, (talc)-chlorite-cummingtonite schist, magnetite chloritites, and olivine-hercinite-chlorite-hornblende schist. The (talc)-chlorite-cummingtonite schist has MgO content >30% and exhibits characteristics of cumulate rocks (olivine cumulates), commonly associated with ultramafic flows. The magnetite chloritites resulted from black wall alteration associated with metasomatic processes within the tectonic contacts between the granitoid and metaultramafic rocks. The least-metasomatised metaultramafic rocks (anthophyllite-chlorite-tremolite schists) are similar to Barbenton-type komatiites. They have high Gd/Yb N ratios (1.31 to 3.46), which are indicative of protholith formation from magmas resulting from high melting rates of the peridotitic mantle with majorite in the residue. Significant positive Nb anomalies suggest derivation of mantle plumes with contribution of recycled slab material at great depths. HFS element ratios indicate similarity of these rock s with oceanic island basalts (OIB) transitional to MORB. The distinct chemical signature of the Mg-anthophyllite-cummingtonite schist (low REE contents, lower Gd/YbN ratios, and negative Nb anomalies) cannot be attributed only to crustal contamination or metasomatism and is suggestive of derivation of heterogeneous multicomponent plume. Additionally, the olivine-hercinite-chlorite-(Mg) hornblende schist with strongly stretched olivine reveals high temperature ductile deformation in conditions of the upper amphibolite to granulite facies, reflecting distinct metamorphic trajectory in relation to the other units assigned to the Sapucaia Greenstone Belt. This lithotype is similar to the upper mantle peridotites, commonly associated with dismembered ophiolite sequences. Its spatial association with the tectonic boundary between the two domains of the Carajás Province may suggest association with an ancient suture zone. The metabasites are represented by hornblende amphibolite, which is variably foliated, showing granoblastic and porfiroblastic texture. The metabasic rocks have SiO2 (49.81 % to 52.67 %), MgO (7.69 to 16.14 %) and Na 2O + K2 O (1.28 to 2.45 %) contents similar to those of tholeiitic basalt and basaltic andesites formed in MORB environment. The metasedimentary unit comprises (garnet)-muscovite-biotite schist with lepidoblastic texture and stretched almandine porphyroblasts. Gabbro bodies with different orientations (NE-SW, NW-SE and NS) and isotropic character have been also identified. The tectonic contact between the Sapucaia Greenstone Belt and the granite-gneiss-migmatitic terrain is marked by extensive shear zones with preferential E-W trend. These granitoids include: (a) foliated amphibole (hornblende)-biotite granite; (b) biotite leucogranite; (c) biotite gneisses with trondhjemitic or granodioritic composition, which have been variably migmatized and mylonitized. The biotite leucogranite and the biotite gneisses have geochemical signature typical of TTG-type suites derived from magmas generated by melting of hydrated metabasalts in conditions of high pressures (above 12 kbar), which are consistent with stability of garnet and amphibole in the residue. The foliated amphibole (hornblende)-biotite granite is similar to A-type granites formed in intra-plate environment and shares characteristics with the widespread Neoarchean granite magmatism represented by the Planalto suite, which was characterized only in the Carajás Domain.Thus, the set of lithologies in the Água Azul do Norte area can register remnants of plateaus or oceanic islands (Greenstone Belt Sapucaia) amalgamated to the proto-continent, which is represented by TTG orthogneisses attributed to the Xingu Complex, possibly during the Mesoarchean.

O Grupo Sapucaia, localizado no sudeste do Cráton Amazônico, na Província Mineral de Carajás, entre os Domínios Carajás e Rio Maria, repreenta uma sequência supracrustal provavelmente de idade mesoarqueana. Essa unidade ocorre como lentes descontínuas, imbricadas nas rochas do embasamento ao longo de zonas de cisalhamento de direção E -W a NW-SE, interceptadas por falhas rúpteis com variadas direções (N/S - NE/SW). Foram reconhecidas no Grupo Sapucaia, unidades metaultramáficas, metabásicas e metassedimentares, além de corpos gabroicos e granitoides variados. Nas unidades metaultramáficas predominam amplamente (antofilita)-tremolita-clorita xistos, constituídos por clorita magnesiana do tipo clinocloro e tremolita, geralmente substituída em suas bordas por antofilita, além de porfiroblastos de magnetita e cristais de ilmentita. Os demais litotipos são representados por serpentinitos, constituídos por lizardita com textura em rede associada a pseudomorfos de olivina (forsterita) intensamente intemperizados e limonitizados. Esse litotipo apresenta vestígios de texturas ígneas cumuláticas do protólito. Outros litotipos metaultramáficos incluem talco-clorita xisto; (talco)-clorita-cummingtonita xisto e magnetita clorititos, além de hercinita-olivina-clorita-hornblenda xisto. Os (talco)-clorita-cummingtonita xisto apresenta conteúdo de MgO > 30%, característico de rochas cumuláticas (olivine cumulates) comumente associada aos derrames ultramáficos. Os magnetita clorititos resultam de alteração do tipo black wall associada a processos metassomáticos ao longo do contato tectônico entre as rochas metaultramáficas e os granitoides. Os litotipos metaultramáficos apresentam paragênese metamórfica compatível com condições de fácies xisto verde superior a anfibolito inferior. As rochas metaultramáficas menos metassomatisadas (antofilita-clorita-tremolita xistos) possuem semelhanças geoquímicas com komatiítos do tipo Barberton com elevadas razões de Gd/Yb N (1,31 a 3,46), indicativas de formação a partir de magmas resultantes de elevadas taxas de fusão do manto peridotítico com majorita no resíduo. Suas significativas anomalias positivas de Nb evidenciam derivação de plumas mantélicas com contribuição de material do slab reciclado em grandes profundidades. Razões entre elementos HFS indicam para tais litotipos semelhança com basaltos de ilha oceânica (OIB) transicionais para MORB. A assinatura química distinta dos antofilita-Mg-cummingtonita xistos (baixo conteúdo de ETR, razões Gd/Yb N mais baixa e anomalias negativas de Nb) não pode ser atribuída apenas à contaminação crustal ou metassomatismo e é sugestiva de derivação de pluma heterogênea com múltiplos componentes. Adicionalmente, corpos de olivina-hercinita-clorita-(Mg) hornblenda xisto com olivina fortemente estirada revelam deformação dúctil de alta temperatura em condições de fácies anfibolito superior a granulito, refletindo trajetória metamórfica distinta das demais unidades atribuídas ao Greenstone Belt Sapucaia. A semelhança desses litotipos com peridotitos do manto superior, mais comumente associados a sequências ofiolíticas desmembradas, e a associação espacial com limite de domínios tectônicos, pode sugerir associação com antiga zona de sutura. Os metabasitos são representados por hornblenda anfibolitos, variavelmente foliados, granoblásticos e com textura porfiroblástica. As rochas metabásicas apresentam conteúdos de SiO 2 (49,81% a 52,67%), MgO (7,69 a 16,14%) e Na 2O+K2 O (1,28 a 2,45%) semelhantes à de basaltos e andesitos basálticos tholeiíticos formados em ambiente MORB. A unidade metassedimentar é constituída por (granada)-muscovita-biotita xistos com textura lepidoblástica e cristais de almandina estirados. Corpos gabroicos com orientações variadas (NE-SW, NW-SE e N-S) e caráter isotrópico também foram reconhecidos. O contato do Greenstone Belt Sapucaia com unidades granito-gnáissico-migmatíticas é marcado por extensas zonas de cisalhamento, com trend preferencial E - W. Esses granitoides incluem: (a) anfibólio (hornblenda)-biotita granito foliado; (b) biotita leucogranito; e (c) biotita gnaisses de composição trondjemítica ou granodiorítica, variavelmente migmatizados e milonitizados. Os biotita gnaisses e o biotita leucogranito apresentam assinatura típica de suítes TTG formadas a partir de magmas resultante da fusão de metabasaltos hidratados a pressões elevadas (acima de 12 kbar), compatíveis com estabilidade da granada e anfibólio no resíduo. O anfibólio (hornblenda)-biotita granito foliado difere dos demais por sua semelhança geoquímica com granitos do tipo A, formados em ambiente intra-placa de forma análoga aos granitos alcalinos neoarqueanos da Suíte Planalto, caracterizado apenas no Domínio Carajás. Assim, o conjunto de litotipos caracterizados na área de Água Azul do Norte pode registrar resquícios de platôs ou ilhas oceânicas, representados pelas unidades do Greenstone Belt Sapucaia, amalgamados ao proto-continente constituído pelas unidades TTG, atribuídas ao Complexo Xingu, possivelmente durante o Mesoarqueano. / The Sapucaia Group, located in the southeastern portion of the Amazonian Craton, in the Carajás Mineral Province, between the Carajás and Rio Maria domains, represents a supracrustal sequence, possibly Mesoarchean in age. The Sapucaia Group occurs as discontinuous lenses, imbricated in the basement rocks within EW- or NW-trending ductile shear zones, and are usually cut by brittle structures with different directions (N/S - NE/SW). Metaultramafic, metabasic, and metasedimentary units have been recognized, as well as gabbroic bodies and a variety of granitoids. In the metaultramafic unit, (anthophyllite)-tremolite-chlorite schist predominates. It is composed of magnesian chlorite and tremolite, which is replaced along crystal rims by anthophyllite, and subordinate porphyroblasts of magnetite and ilmenite. Serpentine consisting of lizardite with mesh texture and olivine pseudomorphs, which were heavily weathered to limonite, was also recognized. It reveals remnants of pre-existing cumulate textures of the protholith. Other metaultramafic rocks comprise talc-chlorite schist, (talc)-chlorite-cummingtonite schist, magnetite chloritites, and olivine-hercinite-chlorite-hornblende schist. The (talc)-chlorite-cummingtonite schist has MgO content >30% and exhibits characteristics of cumulate rocks (olivine cumulates), commonly associated with ultramafic flows. The magnetite chloritites resulted from black wall alteration associated with metasomatic processes within the tectonic contacts between the granitoid and metaultramafic rocks. The least-metasomatised metaultramafic rocks (anthophyllite-chlorite-tremolite schists) are similar to Barbenton-type komatiites. They have high Gd/Yb N ratios (1.31 to 3.46), which are indicative of protholith formation from magmas resulting from high melting rates of the peridotitic mantle with majorite in the residue. Significant positive Nb anomalies suggest derivation of mantle plumes with contribution of recycled slab material at great depths. HFS element ratios indicate similarity of these rock s with oceanic island basalts (OIB) transitional to MORB. The distinct chemical signature of the Mg-anthophyllite-cummingtonite schist (low REE contents, lower Gd/YbN ratios, and negative Nb anomalies) cannot be attributed only to crustal contamination or metasomatism and is suggestive of derivation of heterogeneous multicomponent plume. Additionally, the olivine-hercinite-chlorite-(Mg) hornblende schist with strongly stretched olivine reveals high temperature ductile deformation in conditions of the upper amphibolite to granulite facies, reflecting distinct metamorphic trajectory in relation to the other units assigned to the Sapucaia Greenstone Belt. This lithotype is similar to the upper mantle peridotites, commonly associated with dismembered ophiolite sequences. Its spatial association with the tectonic boundary between the two domains of the Carajás Province may suggest association with an ancient suture zone. The metabasites are represented by hornblende amphibolite, which is variably foliated, showing granoblastic and porfiroblastic texture. The metabasic rocks have SiO2 (49.81 % to 52.67 %), MgO (7.69 to 16.14 %) and Na 2O + K2 O (1.28 to 2.45 %) contents similar to those of tholeiitic basalt and basaltic andesites formed in MORB environment. The metasedimentary unit comprises (garnet)-muscovite-biotite schist with lepidoblastic texture and stretched almandine porphyroblasts. Gabbro bodies with different orientations (NE-SW, NW-SE and NS) and isotropic character have been also identified. The tectonic contact between the Sapucaia Greenstone Belt and the granite-gneiss-migmatitic terrain is marked by extensive shear zones with preferential E-W trend. These granitoids include: (a) foliated amphibole (hornblende)-biotite granite; (b) biotite leucogranite; (c) biotite gneisses with trondhjemitic or granodioritic composition, which have been variably migmatized and mylonitized. The biotite leucogranite and the biotite gneisses have geochemical signature typical of TTG-type suites derived from magmas generated by melting of hydrated metabasalts in conditions of high pressures (above 12 kbar), which are consistent with stability of garnet and amphibole in the residue. The foliated amphibole (hornblende)-biotite granite is similar to A-type granites formed in intra-plate environment and shares characteristics with the widespread Neoarchean granite magmatism represented by the Planalto suite, which was characterized only in the Carajás Domain.Thus, the set of lithologies in the Água Azul do Norte area can register remnants of plateaus or oceanic islands (Greenstone Belt Sapucaia) amalgamated to the proto-continent, which is represented by TTG orthogneisses attributed to the Xingu Complex, possibly during the Mesoarchean.

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No. of bitstreams: 1 diss_patrick_santos.pdf: 9329021 bytes, checksum: c9cd2550831ddbdb2596b6b6223e85bb (MD5) / Os estudos geológicos realizados no extremo leste do Subdomínio de Transição da Província Carajás demonstraram que a área estudada é composta dominantemente por associações tonalito-trondhjemito-granodiorito (TTG). De modo subordinado, ocorrem rochas monzograníticas deformadas, associadas aos granitos tipo Planalto, e gabros inseridos na associação máfico-enderbítica. Granitos isotrópicos e diversos diques máficos desprovidos de deformação expressiva seccionam os litotipos arqueanos mapeados. A associação TTG aflora na forma de blocos ou lajedos, geralmente em áreas de relevo arrasado. São rochas de cor cinza e granulação média, mostrando bandamento composicional ou, por vezes, aspecto homogêneo, frequentemente englobando enclaves quartzo-dioríticos. Apresentam-se intensamente deformadas, com foliação dominante segundo E-W e mergulhos fortemente inclinados a subverticais. Localmente apresentam estruturas NE-SW, transpostas por cisalhamentos E-W. Em algumas ocorrências, exibem feições miloníticas a protomiloníticas, registradas nas formas ovaladas dos porfiroblastos de plagioclásio ou de veios leucograníticos boudinados. São reconhecidas duas variedades petrográficas para esta associação: Biotitatrondjhemito e, subordinados, biotita-granodioritos, ambos com conteúdos modais variáveis de muscovita e epidoto. Essas variedades possuem aspectos texturais similares e mostram trama ígnea pouco preservada, mascarada por intensa recristalização, acompanhada do desenvolvimento de foliação milonítica incipiente a marcante. Análises por EDS efetuadas em microscópio eletrônico de varredura revelaram que o plagioclásio possui composição de oligoclásio cálcico (An27-19), com teores de Or variando de 0,6 a 2,3%. As biotitas são ferromagnesianas, com ligeira dominância de Fe sobre Mg (Fe/[Fe+Mg] variando de 0,54 a 0,59) e os epidotos analisados apresentam teores de pistacita que variam de 23 a 27,6%, situados em sua maioria no intervalo de epidotos magmáticos. Estudos litogeoquimicos identificaram duas composições distintas: uma de afinidade trondhjemitica (dominante) e outra granodiorítica e cálcico-alcalina. A primeira apresenta características típicas das suítes TTG arqueanas. A última apresenta enriquecimento em LILE, especificamente K2O, Rb e Ba, quando comparada com os trondhjemitos dominantes, mas ainda preserva alguns aspectos afins das associações TTG arqueanas. Diferentes mecanismos são propostos para explicar a origem e evolução desses dois litotipos. Os dados geoquímicos são inconsistentes com as hipóteses de diferenciação desses dois grupos de rochas por meio de processos de cristalização fracionada a partir de magma tonalítico/trondhjemítico ou derivação dos granodioritos por anatexia das rochas TTG dominantes. Os tonalitos e trondhjemitos exibem afinidade com os grupos de TTG de alta razão La/Yb e Sr/Y da Província Carajás, sugerindo que foram derivados de fontes à base de granada anfibolitos em altas pressões (ca. 1,5 GPa), ou no mínimo apresentam uma evolução magmática controlada pelo fracionamento de granada, fato normalmente admitido para os TTG arqueanos. O estudo comparativo apontou maiores similaridades entre os TTG estudados e o Tonalito Mariazinha e o Trondhjemito Mogno, do Domínio Rio Maria, e com o Trondhjemito Colorado e, em menor grau, Trondhjemito Rio Verde, do Domínio Carajás. As características geoquímicas particulares das rochas granodioríticas podem ser devidas à contaminação de magmas ou rochas TTG a partir de metassomatismo litosférico ou à assimilação de sedimentos oriundos da crosta oceânica em subducção durante a gênese do liquido trondhjemítico. Em ambas as hipóteses, haveria a preservação de parte das características de associações TTG. As associações arqueanas identificadas neste trabalho implicam existência expressiva de rochas TTG no Subdomínio de Transição. Esse fato tende a fortalecer a hipótese de que o Subdomínio de Transição representa uma extensão do Domínio Rio Maria, mas afetado por eventos de retrabalhamento crustal durante o Neoarqueano. Na porção leste da área ocorrem pequenos corpos monzograníticos alongados segundo E-W, claramente condicionados por cisalhamentos. Suas rochas apresentam texturas miloníticas, caracterizadas por porfiroclastos de feldspatos com formas amendoadas, contornados principalmente por micas e quartzo recristalizados. Apresentam assinaturas geoquímicas de granitos tipo-A reduzidos e são similares aos granitos da Suíte Planalto, da área de Canaã dos Carajás. Rochas máficas afloram restritamente na porção centro-norte da área na forma de blocos. São rochas com textura dominantemente granoblástica, com arranjos em mosaico, constituídas basicamente por anfibólio e plagioclásio, com quartzo e biotita subordinados. Na porção norte da área mapeada foi identificado um corpo de granito isotrópico, sem deformação expressiva, com texturas rapakivi localizadas. Apresenta relevo de colinas suaves, com padrão morfológico distinto dos granitóides arqueanos. Este corpo granítico foi correlacionado aos granitos tipo-A paleoproterozoicos, representados no Domínio Carajás pela Suíte Serra dos Carajás e pelo Granito Rio Branco. Esses granitos não são objeto desta pesquisa e, portanto, não foram estudados em maior detalhe.