A presente tese apresenta uma contribuição metodológica à integração de informações geológicas, geofísicas (gravimétricas e aeromagnéticas) e de sensoriamento remoto (Landsat 5-TM e GEMS/Banda X) na melhoria do mapeamento geológico de reconhecimento e semi-detalhe na região semi-árida do Nordeste do Brasil. Os procedimentos favoreceram a composição de um modelo hipotético concernente à evolução geodinâmica da Província Borborema interceptada por um sistema de zonas de cisalhamento dúcteis de escala litosférica em regime transtracional no Neoproterozóico. O Setor Extremo Nordeste da Província Borborema abrange os terrenos dos Maciços São José do Campestre e Caldas Brandão (MSJC-MCB) afetados por um sistema de zonas de cisalhamento dúcteis transtracionais e extensionais com raízes mantélicas durante a orogênese Brasiliana/Pan-Africana. Os MSJC-MCB compreendem rochas gnáissico-migmatíticas que preservam registros de orogêneses acrescionárias colisionais no Paleoproterozóico, com geração de crosta juvenil e retrabalhamento de protocrosta siálica arqueana, que imprimiram aos terrenos um fabric tangencial penetrativo. As técnicas de filtragem direcional com filtros Sobel, Prewitt, Kirsch e Laplaciano, aplicadas às imagens Landsat 5-TM, permitiram a detecção e o realce do sistema de lineamentos que demarcam o arranjo geométrico e cinemático das zonas de cisalhamento dúcteis de trends gerais NE e NW e o fabric \'D IND.3\' (foliações e lineações). A configuração dessas estruturas denota uma conformidade mecânica com os sistemas de zonas de cisalhamento em regimes transpressional e transtracional nos setores Norte (Faixa Seridó) e Central (Domínio da Zona Transversal) da Província Borborema, respectivamente. As medidas de espectrometria de reflectância em amostras de mão de rochas e minerais diagnosticaram os principais minerais constituintes das rochas e revelaram as variações geoquímicas sutis, principalmente nos conteúdos de Fe, Ca, Mg, Al e OH, entre rochas com aspectos petrológicos similares. A análise comparativa entre as variações no albedo e na forma das curvas espectrais conduziram à adequação de um método estatístico de seleção dos conjuntos de trios e razões de bandas do Landsat 5-TM com melhores desempenhos na distinção entre as unidades litológicas e no realce das feições deformacionais. A interpretação visual desses conjuntos de bandas combinados em composições coloridas por técnicas de processamento digital de imagens (RGB, IHS, ACP, Razões de Bandas e HRGB) beneficiaram o realce das unidades litológicas previamente definidas e a detecção de novas unidades ainda não cartografadas até o presente. A abordagem das condições de pressão-temperatura (P-T) permitiram o zoneamento metamórfico em relação aos principais elementos da deformação dúctil e granitóides brasilianos. O ápice do metamorfismo alcançou condições do fácies granulito de baixa-P com extensiva migmatização acompanhando as zonas de cisalhamento dúcteis em regime extensional e transtracional que afetam as faixas metapelíticas e os terrenos gnáissicos do embasamento. Pelo geotermômetro plagioclásio-anfibólio e geobarômetro do Al no anfibólio, os metapelitos granulíticos migmatizados apresentaram variações de T~781-811°C e P~3,8-5,9 kbar e os granulitos máficos intercalados variações de T~799-823°C e P~3,0-4,5 kbar. No geotermômetro ortopiroxênio-clinopiroxênio os granulitos máficos indicaram T~818-973°C. No Complexo Campina Grande as variações forma de T~713-835°C e P~2,5-5,5 kbar pelos métodos plagioclásio-anfibólio e Al no anfibólio. A granitogênese sin- a tarditectônica apresenta idade de 555\'+OU-\'10 Ma correlata à idade de 575\'+OU-\'25 Ma das zonas de cisalhamento dúcteis de alta-T. As idades de 403\'+OU-\'38 Ma refletem o soerguimento e a exumação dos níveis profundos da crosta que promovem o retrabalhamento do fabric de alta-T sob condições retrometamórficas (T<503°C). As filtragens dos dados geofísicos (gravímetros e aeromagnéticos) nos domínios da freqüência e espaço-temporal caracterizaram os contrastes de densidades e suceptibilidades em diferentes níveis do manto litosférico-crosta continental, em função dos comprimentos de onda. O ajuste entre as assinaturas geofísicas e as feições geológicas descrevem o enraizamento mantélico das zonas de cisalhamento. As anomalias geofísicas regionais e residuais refletem à estruturação do fabric \'D IND.3\' demonstrado no controle das zonas de cisalhamento dúcteis, na geometria de blocos crustais com características geológicas (geoquímicas e geocronológicas) contrastantes, no alojamento de granitóides subalcalinos/alcalinos sin- a tarditectônicos de origem mantélica, nas condições metamórficas do fácies granulito e na migmatização. Essas feições assinalam a estruturação crustal no MSJS-MCB marcada pela transposição da Moho e soerguimento do manto litosférico, e/ou magmas mantélicos derivados, acompanhando o regime transtracional e extensional das zonas de cisalhamento dúcteis. A evolução geodinâmica proposta para os terrenos no Neoproterozóico envolveria: (i) um evento acrescionário em regime transcorrente/transformante (ca. 850-600 Ma) de fragmentos alóctones (microplacas continentais) e crosta continental juvenil (arcos magmáticos associados), gerada nos estágios precoces ou em eventos prévios (p. ex. o evento ca. 950 \'+OU-\'50 Ma no DZT), intermediários aos crátons do Oeste Africano/São Luís, Congo/São Francisco e Leste do Sahara em interação por colisão oblíqua; (ii) o retrabalhamento intracontinental por zonas de transcorrência no estilo extrusão lateral de blocos, em regime colisional do tipo platô Tibetano (ca. 580 \'+OU-\' 30 Ma), após a amalgamação das placas e microplacas continentais antigas e juvenis. A comparação entre as anomalias ) gravimétricas residuais para a crosta superior, os enxames de lineamentos topográficos, as feições morfotectônicas e os dados de campo sugere a reativação do sistema de zonas de cisalhamento brasilianas, provavelmente em episódios de regime frágil sucessivos, desde o resfriamento e uplift dos terrenos nos estágios finais da orogênese Brasiliana. No Cenozóico, essas estruturas reativadas formariam um dos padrões de falhas que controlam grabens e horsts na Faixa Litorânea do Nordeste. / The present thesis presents a methodological contribution for the integration of geological, geophysical (gravimetrics and magnetics) and remote sensing (Landsat 5-TM and X-Band airborne SAR) data in the improvement of reconnaissance and detailed geological mapping of the semi-arid Brazilian Northeast region. The results allowed the development of a hypothetical model related to the geodynamical evolution of the Borborema Province affected by a lithospheric-scale ductile shear zone system in transtensional style during the Neoproterozoic. The extreme northeastern domain of the Borborema Province includes the São José do Campestre and Caldas Massifs (SJCM-CBM), affected by a system of transtensional and extensional ductile shear zones with roots in the mantle during the Brasiliano/Pan-African orogeny. The SJCM-CBM are formed by gneissic-migmatitic rocks which denote remanents of accretionary collisional Paleoproterozoic orogens, representative of neoformed juvenile crust and reworking of Archean sialic protocrust, resulting in a penetrative tangential fabric to these massifs. Directional filtering (Sobel, Prewitt, Kirsch and Laplacian) applied on Landsat 5-TM images, allowed the detection and enhancement of the lineament system associated with the geometric and kinematic framework of the ductile shear zones with a general NE and NW trends and \'D IND.3\' fabric (foliation and lineation). The organization of these structures is associated with a mechanical conformity with shear zones developed under transtensional and transpressional regimes respectively in the North (Seridó Belt) and Central (Zona Transversal Domain-ZTD) sectors of Borborema Province. Reflectance spectrometry measurements on mineral and rock samples were diagnostic for the main lithologic components. They allowed the detection of subtle geochemical variation, mainly in the Fe, Ca, Mg, Al and OH contents, in rocks petrologically similar. Distinction of lithological units and enhancement of strain features was based in color compositions of bands and ratio triplets, selected from the statistical comparative analysis of the albedo variations and the shape of spectral curves. The visual analysis of color compositions obtained by digital image processing techniques (RGB, HIS, Principal Component Analysis, band ratios and HRGB) resulted in improvement of the geological maps for the area and mapping of new units. Analysis of pressure-temperature (P-T) informations resulted in the definition of metamorphic zoning and its relationship with the main ductile deformational elements and Brasiliano granites. The metamorphism climax reached the low pressure granulite facies and was accompanied by extensive migmatization along transtensional and transpressional shear zones affecting metapelitic belts and basement gneissic terrains. Based on the plagioclaseamphibole geothermometer and amphibole-Al geobarometer, the migmatized granulitic metapelites presented temperature variations in the range 781-811°C and pressures between 3.8-5.9 kbar. The mafic granulite bands presented variations between 799-823°C and 3.0-4.5 kbar. Using the orthopyroxene-clinopyroxene geothermometer, the mafic granulites presented a variation in the range 818-973°C. The plagioclase-amphibole and amphibole-Al methods resulted in a range from 713-835°C and 2.5-5.5 kbar for the Campina Grande Complex. The syn- to late-tectonic granitogenesis yielded an age of 555\'+OU-\'10 My, correlated with the 575\'+OU-\'25 My age for the high-T ductile shear zones. Uplift and exposure of deeper crustal levels, promoting reworking of the high-T fabric under retrometamorphic conditions (T<530°C), presented an age of 403\'+OU-\'38 My. Filtering of magnetic and gravimetric data in the frequency and space-time domains enhanced the mass and susceptibility contrasts among different continental crustlithospheric mantle levels, due to its different wavelenghts. The fit among geophysical signatures and geological features is indicative for mantle rooting of the shear zones. Regional and residual geophysical anomalies reflect the \'D IND.3\' fabric framework. This situation is demonstraded by the ductile shear zones control on the geometry of crustal blocks with contrasting geological characteristics (geochemical and geochronological); in the emplacement of syn- to late-tectonic alkaline and subalkaline granitoids of mantle origin, in the granulite facies metamorphism and migmatization. These features indicate that the crustal structural framework of the SJCM-CBM is marked by Moho transposition and uplift of lithospheric mantle and/or mantle derived magmas following the transpressional and transtensional ductile shear zones. The proposed Neoproterozoic geodrynamic evolution involves: (i) an accretionary episode under trasnscurrent/transform regime (ca. 850-600 My) affecting allochthonous fragments (continental microplates) and juveline continental crust (associated magmatic arcs) formed during early Brasiliano/Pan-African or older ca. 950\'+OU-\'50 My observed in ZTD). This episode occurred between the West African/São Luís, Congo/São Francisco and East Sahara, cratons, interacting by oblique collision; (ii) intracontinental reworking by transcurrent shear zones, with the style of lateral block extrusion in a collisional regime of the Tibetan Plateau type (ca. 580\'=OU-\'30 My), after welding of older and juvenile continental plates and microplates. Comparison among upper crust gravimetric anomalies, the swarm of topographic lineaments, morphotectonic features and field data is suggestive for reactivation of the Brasiliano shear zone system, probably by successive brittle regime episodes since cooling and uplift of late Brasiliano phases. In the Cenozoic these reactivated stuctures are associated with horsts and grabens which control the sedimentation in the Northeast Coastal Region.

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Do ponto de vista tectônico, estão inseridos no setor epidérmico do Cinturão de Dobramentos e Cavalgamentos da Chapada Diamantina, especificamente no domínio transpressional de Ibicoara, com interação de dois campos de tensão principal máximos, orientados segundo WSW-ENE e NW-SE, respectivamente, de idade Edicariana. O objetivo principal deste trabalho é contribuir com o entendimento dos processos e controles na formação de domínios com alto teor em ferro encaixados em sequências metavulcanossedimentares estéreis. A principal motivação deste trabalho está relacionada com o fato de que depósitos representam importantes fontes de ferro em todo o mundo e que as novas descobertas de depósitos desse tipo na Bahia abrem uma promissora fronteira para a exploração mineral no Estado. Visando alcançar os objetivos propostos, foram realizados estudos bibliográficos, trabalhos de campo, petrografia, litogeoquímica e análise química em hematitas por LA-ICPMS. Arenito quartzoso e arcoseano da Formação Tombador são as rochas encaixante de domínios hematíticos na área. Representa nova descoberta de depósitos hidrotermais de alto teor (high grade) de ferro na Bahia, o que abre promissora fronteira para a exploração mineral no Estado. Três fases deformacionais são identificadas. A primeira (D1) desenvolveu dobras do tipo kink, com chevron subordinada, zonas de cisalhamento relacionadas a deslizamento flexural com estruturas S/C, lineação de estiramento mineral (Lx1), slickenline e slickensides. A segunda fase (D2) nucleou zonas de cisalhamentos destrais e sinistrais, reversas de alto ângulo, com orientação geral segundo NNW-SSE e NW-SE, respectivamente, fraturas de tração de alto ângulo com orientação ENE-WSW. Na terceira fase deformacional (D3) tem-se o desenvolvimento de zonas de cisalhamento destrais e sinistrais com orientação segundo ENE-WSW e NE-SW. Os domínios hematitizados são caracterizados como laminar, maciço em bolsões, stringer, maciço venular, stockwork e brechóide. Os três primeiros são fortemente controlados pela estratificação da rocha encaixante e pela foliação S0//S2. Os domínios maciços são os que possuem os mais altos teores de Fe2O3, atingindo 98%, e os mais baixos teores de Al2O3 e P2O5. Nesses domínios há correlação negativa entre Fe2O3 e SiO2, Zr, Th, Sr, Nb, Hf, e Ba e positiva desse óxido com Zn, V, U, Cu, Co, e com o somatório de Elementos Terras Raras (ETR). Quando normalizados pelo PostArchean Australian Shale (PAAS), a distribuição dos ETR mostra, em geral, anomalias negativas de Eu, além de um fraco enriquecimento de Elementos Terras Raras leves (ETRL) em relação aos Elementos Terras Raras pesados (ETRP). Os elevados teores em Fe2O3 e os padrões de ETR assemelham-se com os minérios de alto teor dos depósitos N5E da Província Carajás e do depósito Pau Branco do Quadrilátero Ferrífero e diferem significativamente de Formações Ferríferas Bandadas (BIF) de diversas regiões do mundo. O estudo da sucessão paragenética demonstra a existência de três grupos de hematita. Os grupos 1 e 2 relacionam-se com a formação, principalmente, dos domínios laminares e maciços em bolsões controlados pelas estratificação da rocha e pela foliação S0//S2. A composição das hematitas aponta para a herança/influência da rocha encaixante. O terceiro grupo relaciona-se com os domínios maciços venulares. Para os grupos 1, 2 e 3 são identificadas, respectivamente, 3, 4 e 2 gerações de hematita, sendo que as hematitas da primeira geração são as que possuem a menor granulação. Determinações por LA-ICPMS mostram que os elementos traço nas hematitas têm picos de U, Pb e Ni. Para os ETRs tem-se padrões horizontais para a primeira geração de hematitas dos grupos 1 e 2 e enriquecimento em ETRP em relação aos ETRL para a geração mais tardia dos grupos 1 e 2 e as gerações do grupo 3. A alteração hematítica, hidrotermal, possui controle estrutural associado com zonas de cisalhamento da fase D2, nas quais se desenvolvem setores dilatacionais com formação de veios. Além disso, tem-se o controle litológico relacionado com a porosidade e a permeabilidade da rocha, bem como pela presença de estruturas sedimentares que favorecem à difusão do fluido hidrotermal a partir das zonas de cisalhamento. A formação dos domínios de hematita envolveu processos de substituição das encaixantes e precipitação direta do fluido hidrotermal, preliminarmente interpretado como bacinal. O mesmo provavelmente lixiviou componentes químicos das unidades metassedimentares do Supergrupo Espinhaço e de diques que ocorreu regionalmente, se movimentando durante as fases deformacionais que inverteram o Aulacógeno do Paramirim. / ABSTRACT The studied iron deposits are located in the town of Ibicoara, south of the Sincorá mountain range, midwest of Bahia State. From a tectonic point of view, they are part of the epidermic Chapada Diamantina Fold and Thrust Belt, with the interaction of maximum main stress fields trending WSWENE and NW-SE. The main objective of this paper is to contribute to the understanding of the processes and controls in areas with high iron content embedded in sterile metavolcanosedimentary sequences. The main motivation of this paper is related to the fact that hydrothermal deposits of high grade are important sources of iron in the world and the new discoveries of this type of deposits in Bahia open a promising frontier for mineral exploration in the state. To achieve the proposed objectives bibliographic research, field work, petrography, geochemistry and chemical analysis in hematite were done by LA-ICPMS. Quartz and arcosean sandstone of the Tombador Formation are the host rocks of hematite domains in the area. They represent a new discovery of high-grade hydrothermal iron ore in Bahia, opening new opportunities for mineral exploration in the State. Three deformational phases are identified. The first one (D1) developed kink folds with subordinate chevron folds, shear zones related to flexural slip with S/C structures, stretch lines (LX1) slickenline and slickensides. The second phase (D2) is represented by dextral and sinistral reverse high-angle shear zones with NNW-SSE and NW-SE orientation trends, respectively, and high-angle tension fractures trending ENE-WSW. During the the third deformation phase (D3), dextral and sinistral shear zones with ENE-WSW and NE-SW orientation were developed. Laminar, massive, stringer, venular, stockwork and breccia hematite domains are characterized. The first three are strongly controlled by the rock layering and the foliation S0//S2. Massive domains are those with the higher Fe2O3 content, reaching 98%, with low Al2O3 and P2O5 contents. In these domains Fe2O3 is negatively correlatated with SiO2, Zr, Th, Sr, Nb, Hf and Ba. On the other hand, there Fe2O3 is positively correlated with Zn, V, U, Cu, Co and with the sum of Rare Earth Elements (REE). When normalized to the post-Archean Australian Shale (PAAS), the distribution of REE show generally negative Eu anomalies, and a weak enrichment of light rare earth elements (LREE) compared to heavy rare earth elements (HREE). The high Fe2O3 content and REE patterns are similar to the high-grade iron ores at the N5E deposit, Carajás Province, and are significantly different from banded iron formation (BIF) of other regions around the world. The paragenetic study shows the existence of three hematite groups. Groups 1 and 2 are related to the formation mainly of massive domains controlled by the rock stratification and foliation S0//S1. Their hematite composition points to the inheritance/influence of the host rock. The third group is related to the venular domains. For groups 1, 2 and 3 respectively 3, 4 and 2 generations of hematite are identified. The first generation of hematite is the finest of them all. LA-ICPMS trace element analyses show U, Pb and Ni peaks in hematite. The REE have a horizontal pattern for the first generation of hematite in groups 1 and 2, and HREE enrichment relative to LREE for the later generation of groups 1 and 2 and the generations of Group 3. Hematite hydrothermal alteration has structural features associated with shear zones of phase D2, in which dilational sectors developed and vein were formed. Furthermore, there is the lithologic control associated with rock porosity and permeability, as well as the presence of sedimentary structures that assisted hydrothermal fluid diffusion nuclated from shear zones. The hematite domains involved host rock replacement and hydrothermal fluid precipitation, preliminarly interpreted as basinal. The fluid probably leached chemicals components of the Espinhaço Supergroup metasedimentary units and dikes, moving during the deformational stages that inverted the Paramirim Aulacogen. Keywords: Aulacogen, shear zones, hematites, hydrothermal alteration

O Sistema de Cisalhamento de Porto Nacional faz parte da Província Estrutural do Tocantins e caracteriza-se por um complexo arranjo de zonas de cisalhamento transcorrentes de caráter frágil-dúctil que controlou a grande percolação de fluidos responsável pela formação dos depósitos de ouro tipo veio da Região de Porto Nacional. O sistema é composto pela Zona de Cisalhamento Cachimbo (ZCC), Zona de Cisalhamento Mutum (ZCM) e Zona de Cisalhamento Conceição (ZCCo). As rochas encaixantes destas zonas são a Suíte Granito-gnássica Manduca, nas zonas ZCC e ZCM e a Suíte Granítica Ipueiras, na zona ZCCo. A deformação cisalhante e a alteração metamórfico-hidrotermal foram responsáveis pela formação de extensas faixas de filonitos e milonitos que alojam complexos sistemas de vênulas de carbonato e veios de quartzo mineralizados a ouro. O arranjo estrutural dos veios apresenta combinações de veios de cisalhamento e veios extensionais, cujas orientações e estruturas são compatíveis com o campo tensional da zona de cisalhamento. As rochas da Suíte Granítico-gnáissica Manduca, originalmente de fácies anfibolito, foram submetidas a intenso metamorfismo-hidrotermal nas zonas ZCC e ZCM. Os milonitos e filonitos da ZCC apresentam características de metamorfismo-hidrotermal compatíveis com a fácies anfibolito, zona da estaurolita. assembléia mineralógica apresenta enriquecimento secundário relativo em Mg e Al e caráter redutor, evidenciado pela associação de sulfetos e grafite a todas as fases minerais. Os filonitos da ZCM apresentam características de metamorfismo-hidrotermal compatíveis com a fácies xistos verdes. A assembléia mineralógica apresenta enriquecimento relativo em K e Mg. Nos estágios precoces de formação dos filonitos, o ambiente tinha características oxidantes, demonstradas pela presença de ilmenita, rutilo e pirolusita. Os estágios tardios apresentam um caráter redutor, com o aparecimento de sulfetos nas vênulas de carbonato. A análise de perdas e ganhos ocorridos durante o processo de metamorfismo-hidrotermal mostra que as zonas ZCC e ZCM são isoalumínio com redução de volume, atingindo até 53% na ZCC. A evolução dos fluidos metamórfico-hiodrotermais nas ZCC e ZCM pode ser dividida em três fases. A primeira fase antecede as mineralizações de ouro. Os fluidos apresentam temperaturas entre 355° e 370° C e são constituídos por CH4, CO2 e água com baixa salinidade. A composição isotópica 8180 (f) dos fluidos é compatível com a de fluidos metamórficos. A segunda fase é a fase principal de formação do ouro. Os fluidos apresentam temperaturas entre e 273° e 310° C. Os fluidos da segunda fase são constituidos por água, com salinidades variáveis entre 1 e 15 % NaCl, e CO2. A composição isotópica 45180 (I) dos fluidos indica a presença de isótopos mais leves do que os da primeira fase e provavelmente envolvem mistura entre fluidos metamórficos e superficiais. A terceira fase de evolução dos fluidos sucede a mineralização de ouro. Os fluidos são constituídos por fases aquosas com salinidade em torno de 15% de NaCI.. As temperaturas variam entre 254° a 219° C. / The Shear Zone System of Porto Nacional belongs to the Structural Province of Tocantins. It is characterized by a complex brittle-ductile transcurrent shear zone network that controlled the large fluid percolation responsible for the vein-type gold deposit formation from the Porto Nacional region. The system comprises Cachimbo Shear Zone (ZCC), Mutum Shear Zone (ZCM) and Conceição Shear Zone (ZCCo). The host rocks of these zones are Manduca Granite-gneissic Suite in the ZCC and ZCM zones and Ipueiras Granitic Suite in the ZCCo. The shear deformation and metamorphic-hydrothermal alteration were responsible for mylonites and phyllonites formation which host a complex quartz gold vein system. The vein structural network comprises shear and extensional veins compatible with the tensional field of the entire shear zone. The amphibolite facies Manduca Granite-gneissic Suite was submitted to a amphibolite facies staurolite facies metamorphic-hydrotermal event in the ZCC and a green-schist facies one in the ZCM. A Mg and AI rich mineralogy and reduced conditions with the sulphide and graphite occurrence characterize the ZCC zone. A K and Mg rich mineralogy, early oxidized conditions with ilmenite, rutile and pirolusite and late reduced conditions with sulphide carbonate veinlets characterize the ZCM zone. The losses and gains balance shows an isoaluminium and volume loss condition for these zones. Three phases are related in the fluid metamorphic-hydrothermal evolution of this system. The higher temperature (355° - 370° C) early phase precedes the gold mineralization and it is composed by CH4, CO2 and low salinity water, with a fluid oxigene isotope 0180 (o) compatible with metamorphic fluids. The main gold formation phase is the second one, averaging 273° to 310° C. It is composed by varying salinities (1 to 15 % NaCI) water and CO2. This lighter 8180 (f) isotopic signature fluids evokes a mixed metamorphic and meteoric fluid. Occurring after the gold mineralization, the third phase is characterized by higher salinities water and lower temperatures (219° to 254° C) fluids.

O Sistema de Cisalhamento de Porto Nacional faz parte da Província Estrutural do Tocantins e caracteriza-se por um complexo arranjo de zonas de cisalhamento transcorrentes de caráter frágil-dúctil que controlou a grande percolação de fluidos responsável pela formação dos depósitos de ouro tipo veio da Região de Porto Nacional. O sistema é composto pela Zona de Cisalhamento Cachimbo (ZCC), Zona de Cisalhamento Mutum (ZCM) e Zona de Cisalhamento Conceição (ZCCo). As rochas encaixantes destas zonas são a Suíte Granito-gnássica Manduca, nas zonas ZCC e ZCM e a Suíte Granítica Ipueiras, na zona ZCCo. A deformação cisalhante e a alteração metamórfico-hidrotermal foram responsáveis pela formação de extensas faixas de filonitos e milonitos que alojam complexos sistemas de vênulas de carbonato e veios de quartzo mineralizados a ouro. O arranjo estrutural dos veios apresenta combinações de veios de cisalhamento e veios extensionais, cujas orientações e estruturas são compatíveis com o campo tensional da zona de cisalhamento. As rochas da Suíte Granítico-gnáissica Manduca, originalmente de fácies anfibolito, foram submetidas a intenso metamorfismo-hidrotermal nas zonas ZCC e ZCM. Os milonitos e filonitos da ZCC apresentam características de metamorfismo-hidrotermal compatíveis com a fácies anfibolito, zona da estaurolita. assembléia mineralógica apresenta enriquecimento secundário relativo em Mg e Al e caráter redutor, evidenciado pela associação de sulfetos e grafite a todas as fases minerais. Os filonitos da ZCM apresentam características de metamorfismo-hidrotermal compatíveis com a fácies xistos verdes. A assembléia mineralógica apresenta enriquecimento relativo em K e Mg. Nos estágios precoces de formação dos filonitos, o ambiente tinha características oxidantes, demonstradas pela presença de ilmenita, rutilo e pirolusita. Os estágios tardios apresentam um caráter redutor, com o aparecimento de sulfetos nas vênulas de carbonato. A análise de perdas e ganhos ocorridos durante o processo de metamorfismo-hidrotermal mostra que as zonas ZCC e ZCM são isoalumínio com redução de volume, atingindo até 53% na ZCC. A evolução dos fluidos metamórfico-hiodrotermais nas ZCC e ZCM pode ser dividida em três fases. A primeira fase antecede as mineralizações de ouro. Os fluidos apresentam temperaturas entre 355° e 370° C e são constituídos por CH4, CO2 e água com baixa salinidade. A composição isotópica 8180 (f) dos fluidos é compatível com a de fluidos metamórficos. A segunda fase é a fase principal de formação do ouro. Os fluidos apresentam temperaturas entre e 273° e 310° C. Os fluidos da segunda fase são constituidos por água, com salinidades variáveis entre 1 e 15 % NaCl, e CO2. A composição isotópica 45180 (I) dos fluidos indica a presença de isótopos mais leves do que os da primeira fase e provavelmente envolvem mistura entre fluidos metamórficos e superficiais. A terceira fase de evolução dos fluidos sucede a mineralização de ouro. Os fluidos são constituídos por fases aquosas com salinidade em torno de 15% de NaCI.. As temperaturas variam entre 254° a 219° C. / The Shear Zone System of Porto Nacional belongs to the Structural Province of Tocantins. It is characterized by a complex brittle-ductile transcurrent shear zone network that controlled the large fluid percolation responsible for the vein-type gold deposit formation from the Porto Nacional region. The system comprises Cachimbo Shear Zone (ZCC), Mutum Shear Zone (ZCM) and Conceição Shear Zone (ZCCo). The host rocks of these zones are Manduca Granite-gneissic Suite in the ZCC and ZCM zones and Ipueiras Granitic Suite in the ZCCo. The shear deformation and metamorphic-hydrothermal alteration were responsible for mylonites and phyllonites formation which host a complex quartz gold vein system. The vein structural network comprises shear and extensional veins compatible with the tensional field of the entire shear zone. The amphibolite facies Manduca Granite-gneissic Suite was submitted to a amphibolite facies staurolite facies metamorphic-hydrotermal event in the ZCC and a green-schist facies one in the ZCM. A Mg and AI rich mineralogy and reduced conditions with the sulphide and graphite occurrence characterize the ZCC zone. A K and Mg rich mineralogy, early oxidized conditions with ilmenite, rutile and pirolusite and late reduced conditions with sulphide carbonate veinlets characterize the ZCM zone. The losses and gains balance shows an isoaluminium and volume loss condition for these zones. Three phases are related in the fluid metamorphic-hydrothermal evolution of this system. The higher temperature (355° - 370° C) early phase precedes the gold mineralization and it is composed by CH4, CO2 and low salinity water, with a fluid oxigene isotope 0180 (o) compatible with metamorphic fluids. The main gold formation phase is the second one, averaging 273° to 310° C. It is composed by varying salinities (1 to 15 % NaCI) water and CO2. This lighter 8180 (f) isotopic signature fluids evokes a mixed metamorphic and meteoric fluid. Occurring after the gold mineralization, the third phase is characterized by higher salinities water and lower temperatures (219° to 254° C) fluids.

O Sistema de Cisalhamento de Porto Nacional faz parte da Província Estrutural do Tocantins e caracteriza-se por um complexo arranjo de zonas de cisalhamento transcorrentes de caráter frágil-dúctil que controlou a grande percolação de fluidos responsável pela formação dos depósitos de ouro tipo veio da Região de Porto Nacional. O sistema é composto pela Zona de Cisalhamento Cachimbo (ZCC), Zona de Cisalhamento Mutum (ZCM) e Zona de Cisalhamento Conceição (ZCCo). As rochas encaixantes destas zonas são a Suíte Granito-gnássica Manduca, nas zonas ZCC e ZCM e a Suíte Granítica Ipueiras, na zona ZCCo. A deformação cisalhante e a alteração metamórfico-hidrotermal foram responsáveis pela formação de extensas faixas de filonitos e milonitos que alojam complexos sistemas de vênulas de carbonato e veios de quartzo mineralizados a ouro. O arranjo estrutural dos veios apresenta combinações de veios de cisalhamento e veios extensionais, cujas orientações e estruturas são compatíveis com o campo tensional da zona de cisalhamento. As rochas da Suíte Granítico-gnáissica Manduca, originalmente de fácies anfibolito, foram submetidas a intenso metamorfismo-hidrotermal nas zonas ZCC e ZCM. Os milonitos e filonitos da ZCC apresentam características de metamorfismo-hidrotermal compatíveis com a fácies anfibolito, zona da estaurolita. assembléia mineralógica apresenta enriquecimento secundário relativo em Mg e Al e caráter redutor, evidenciado pela associação de sulfetos e grafite a todas as fases minerais. Os filonitos da ZCM apresentam características de metamorfismo-hidrotermal compatíveis com a fácies xistos verdes. A assembléia mineralógica apresenta enriquecimento relativo em K e Mg. Nos estágios precoces de formação dos filonitos, o ambiente tinha características oxidantes, demonstradas pela presença de ilmenita, rutilo e pirolusita. Os estágios tardios apresentam um caráter redutor, com o aparecimento de sulfetos nas vênulas de carbonato. A análise de perdas e ganhos ocorridos durante o processo de metamorfismo-hidrotermal mostra que as zonas ZCC e ZCM são isoalumínio com redução de volume, atingindo até 53% na ZCC. A evolução dos fluidos metamórfico-hiodrotermais nas ZCC e ZCM pode ser dividida em três fases. A primeira fase antecede as mineralizações de ouro. Os fluidos apresentam temperaturas entre 355° e 370° C e são constituídos por CH4, CO2 e água com baixa salinidade. A composição isotópica 8180 (f) dos fluidos é compatível com a de fluidos metamórficos. A segunda fase é a fase principal de formação do ouro. Os fluidos apresentam temperaturas entre e 273° e 310° C. Os fluidos da segunda fase são constituidos por água, com salinidades variáveis entre 1 e 15 % NaCl, e CO2. A composição isotópica 45180 (I) dos fluidos indica a presença de isótopos mais leves do que os da primeira fase e provavelmente envolvem mistura entre fluidos metamórficos e superficiais. A terceira fase de evolução dos fluidos sucede a mineralização de ouro. Os fluidos são constituídos por fases aquosas com salinidade em torno de 15% de NaCI.. As temperaturas variam entre 254° a 219° C. / The Shear Zone System of Porto Nacional belongs to the Structural Province of Tocantins. It is characterized by a complex brittle-ductile transcurrent shear zone network that controlled the large fluid percolation responsible for the vein-type gold deposit formation from the Porto Nacional region. The system comprises Cachimbo Shear Zone (ZCC), Mutum Shear Zone (ZCM) and Conceição Shear Zone (ZCCo). The host rocks of these zones are Manduca Granite-gneissic Suite in the ZCC and ZCM zones and Ipueiras Granitic Suite in the ZCCo. The shear deformation and metamorphic-hydrothermal alteration were responsible for mylonites and phyllonites formation which host a complex quartz gold vein system. The vein structural network comprises shear and extensional veins compatible with the tensional field of the entire shear zone. The amphibolite facies Manduca Granite-gneissic Suite was submitted to a amphibolite facies staurolite facies metamorphic-hydrotermal event in the ZCC and a green-schist facies one in the ZCM. A Mg and AI rich mineralogy and reduced conditions with the sulphide and graphite occurrence characterize the ZCC zone. A K and Mg rich mineralogy, early oxidized conditions with ilmenite, rutile and pirolusite and late reduced conditions with sulphide carbonate veinlets characterize the ZCM zone. The losses and gains balance shows an isoaluminium and volume loss condition for these zones. Three phases are related in the fluid metamorphic-hydrothermal evolution of this system. The higher temperature (355° - 370° C) early phase precedes the gold mineralization and it is composed by CH4, CO2 and low salinity water, with a fluid oxigene isotope 0180 (o) compatible with metamorphic fluids. The main gold formation phase is the second one, averaging 273° to 310° C. It is composed by varying salinities (1 to 15 % NaCI) water and CO2. This lighter 8180 (f) isotopic signature fluids evokes a mixed metamorphic and meteoric fluid. Occurring after the gold mineralization, the third phase is characterized by higher salinities water and lower temperatures (219° to 254° C) fluids.

A presente tese apresenta uma contribuição metodológica à integração de informações geológicas, geofísicas (gravimétricas e aeromagnéticas) e de sensoriamento remoto (Landsat 5-TM e GEMS/Banda X) na melhoria do mapeamento geológico de reconhecimento e semi-detalhe na região semi-árida do Nordeste do Brasil. Os procedimentos favoreceram a composição de um modelo hipotético concernente à evolução geodinâmica da Província Borborema interceptada por um sistema de zonas de cisalhamento dúcteis de escala litosférica em regime transtracional no Neoproterozóico. O Setor Extremo Nordeste da Província Borborema abrange os terrenos dos Maciços São José do Campestre e Caldas Brandão (MSJC-MCB) afetados por um sistema de zonas de cisalhamento dúcteis transtracionais e extensionais com raízes mantélicas durante a orogênese Brasiliana/Pan-Africana. Os MSJC-MCB compreendem rochas gnáissico-migmatíticas que preservam registros de orogêneses acrescionárias colisionais no Paleoproterozóico, com geração de crosta juvenil e retrabalhamento de protocrosta siálica arqueana, que imprimiram aos terrenos um fabric tangencial penetrativo. As técnicas de filtragem direcional com filtros Sobel, Prewitt, Kirsch e Laplaciano, aplicadas às imagens Landsat 5-TM, permitiram a detecção e o realce do sistema de lineamentos que demarcam o arranjo geométrico e cinemático das zonas de cisalhamento dúcteis de trends gerais NE e NW e o fabric \'D IND.3\' (foliações e lineações). A configuração dessas estruturas denota uma conformidade mecânica com os sistemas de zonas de cisalhamento em regimes transpressional e transtracional nos setores Norte (Faixa Seridó) e Central (Domínio da Zona Transversal) da Província Borborema, respectivamente. As medidas de espectrometria de reflectância em amostras de mão de rochas e minerais diagnosticaram os principais minerais constituintes das rochas e revelaram as variações geoquímicas sutis, principalmente nos conteúdos de Fe, Ca, Mg, Al e OH, entre rochas com aspectos petrológicos similares. A análise comparativa entre as variações no albedo e na forma das curvas espectrais conduziram à adequação de um método estatístico de seleção dos conjuntos de trios e razões de bandas do Landsat 5-TM com melhores desempenhos na distinção entre as unidades litológicas e no realce das feições deformacionais. A interpretação visual desses conjuntos de bandas combinados em composições coloridas por técnicas de processamento digital de imagens (RGB, IHS, ACP, Razões de Bandas e HRGB) beneficiaram o realce das unidades litológicas previamente definidas e a detecção de novas unidades ainda não cartografadas até o presente. A abordagem das condições de pressão-temperatura (P-T) permitiram o zoneamento metamórfico em relação aos principais elementos da deformação dúctil e granitóides brasilianos. O ápice do metamorfismo alcançou condições do fácies granulito de baixa-P com extensiva migmatização acompanhando as zonas de cisalhamento dúcteis em regime extensional e transtracional que afetam as faixas metapelíticas e os terrenos gnáissicos do embasamento. Pelo geotermômetro plagioclásio-anfibólio e geobarômetro do Al no anfibólio, os metapelitos granulíticos migmatizados apresentaram variações de T~781-811°C e P~3,8-5,9 kbar e os granulitos máficos intercalados variações de T~799-823°C e P~3,0-4,5 kbar. No geotermômetro ortopiroxênio-clinopiroxênio os granulitos máficos indicaram T~818-973°C. No Complexo Campina Grande as variações forma de T~713-835°C e P~2,5-5,5 kbar pelos métodos plagioclásio-anfibólio e Al no anfibólio. A granitogênese sin- a tarditectônica apresenta idade de 555\'+OU-\'10 Ma correlata à idade de 575\'+OU-\'25 Ma das zonas de cisalhamento dúcteis de alta-T. As idades de 403\'+OU-\'38 Ma refletem o soerguimento e a exumação dos níveis profundos da crosta que promovem o retrabalhamento do fabric de alta-T sob condições retrometamórficas (T<503°C). As filtragens dos dados geofísicos (gravímetros e aeromagnéticos) nos domínios da freqüência e espaço-temporal caracterizaram os contrastes de densidades e suceptibilidades em diferentes níveis do manto litosférico-crosta continental, em função dos comprimentos de onda. O ajuste entre as assinaturas geofísicas e as feições geológicas descrevem o enraizamento mantélico das zonas de cisalhamento. As anomalias geofísicas regionais e residuais refletem à estruturação do fabric \'D IND.3\' demonstrado no controle das zonas de cisalhamento dúcteis, na geometria de blocos crustais com características geológicas (geoquímicas e geocronológicas) contrastantes, no alojamento de granitóides subalcalinos/alcalinos sin- a tarditectônicos de origem mantélica, nas condições metamórficas do fácies granulito e na migmatização. Essas feições assinalam a estruturação crustal no MSJS-MCB marcada pela transposição da Moho e soerguimento do manto litosférico, e/ou magmas mantélicos derivados, acompanhando o regime transtracional e extensional das zonas de cisalhamento dúcteis. A evolução geodinâmica proposta para os terrenos no Neoproterozóico envolveria: (i) um evento acrescionário em regime transcorrente/transformante (ca. 850-600 Ma) de fragmentos alóctones (microplacas continentais) e crosta continental juvenil (arcos magmáticos associados), gerada nos estágios precoces ou em eventos prévios (p. ex. o evento ca. 950 \'+OU-\'50 Ma no DZT), intermediários aos crátons do Oeste Africano/São Luís, Congo/São Francisco e Leste do Sahara em interação por colisão oblíqua; (ii) o retrabalhamento intracontinental por zonas de transcorrência no estilo extrusão lateral de blocos, em regime colisional do tipo platô Tibetano (ca. 580 \'+OU-\' 30 Ma), após a amalgamação das placas e microplacas continentais antigas e juvenis. A comparação entre as anomalias ) gravimétricas residuais para a crosta superior, os enxames de lineamentos topográficos, as feições morfotectônicas e os dados de campo sugere a reativação do sistema de zonas de cisalhamento brasilianas, provavelmente em episódios de regime frágil sucessivos, desde o resfriamento e uplift dos terrenos nos estágios finais da orogênese Brasiliana. No Cenozóico, essas estruturas reativadas formariam um dos padrões de falhas que controlam grabens e horsts na Faixa Litorânea do Nordeste. / The present thesis presents a methodological contribution for the integration of geological, geophysical (gravimetrics and magnetics) and remote sensing (Landsat 5-TM and X-Band airborne SAR) data in the improvement of reconnaissance and detailed geological mapping of the semi-arid Brazilian Northeast region. The results allowed the development of a hypothetical model related to the geodynamical evolution of the Borborema Province affected by a lithospheric-scale ductile shear zone system in transtensional style during the Neoproterozoic. The extreme northeastern domain of the Borborema Province includes the São José do Campestre and Caldas Massifs (SJCM-CBM), affected by a system of transtensional and extensional ductile shear zones with roots in the mantle during the Brasiliano/Pan-African orogeny. The SJCM-CBM are formed by gneissic-migmatitic rocks which denote remanents of accretionary collisional Paleoproterozoic orogens, representative of neoformed juvenile crust and reworking of Archean sialic protocrust, resulting in a penetrative tangential fabric to these massifs. Directional filtering (Sobel, Prewitt, Kirsch and Laplacian) applied on Landsat 5-TM images, allowed the detection and enhancement of the lineament system associated with the geometric and kinematic framework of the ductile shear zones with a general NE and NW trends and \'D IND.3\' fabric (foliation and lineation). The organization of these structures is associated with a mechanical conformity with shear zones developed under transtensional and transpressional regimes respectively in the North (Seridó Belt) and Central (Zona Transversal Domain-ZTD) sectors of Borborema Province. Reflectance spectrometry measurements on mineral and rock samples were diagnostic for the main lithologic components. They allowed the detection of subtle geochemical variation, mainly in the Fe, Ca, Mg, Al and OH contents, in rocks petrologically similar. Distinction of lithological units and enhancement of strain features was based in color compositions of bands and ratio triplets, selected from the statistical comparative analysis of the albedo variations and the shape of spectral curves. The visual analysis of color compositions obtained by digital image processing techniques (RGB, HIS, Principal Component Analysis, band ratios and HRGB) resulted in improvement of the geological maps for the area and mapping of new units. Analysis of pressure-temperature (P-T) informations resulted in the definition of metamorphic zoning and its relationship with the main ductile deformational elements and Brasiliano granites. The metamorphism climax reached the low pressure granulite facies and was accompanied by extensive migmatization along transtensional and transpressional shear zones affecting metapelitic belts and basement gneissic terrains. Based on the plagioclaseamphibole geothermometer and amphibole-Al geobarometer, the migmatized granulitic metapelites presented temperature variations in the range 781-811°C and pressures between 3.8-5.9 kbar. The mafic granulite bands presented variations between 799-823°C and 3.0-4.5 kbar. Using the orthopyroxene-clinopyroxene geothermometer, the mafic granulites presented a variation in the range 818-973°C. The plagioclase-amphibole and amphibole-Al methods resulted in a range from 713-835°C and 2.5-5.5 kbar for the Campina Grande Complex. The syn- to late-tectonic granitogenesis yielded an age of 555\'+OU-\'10 My, correlated with the 575\'+OU-\'25 My age for the high-T ductile shear zones. Uplift and exposure of deeper crustal levels, promoting reworking of the high-T fabric under retrometamorphic conditions (T<530°C), presented an age of 403\'+OU-\'38 My. Filtering of magnetic and gravimetric data in the frequency and space-time domains enhanced the mass and susceptibility contrasts among different continental crustlithospheric mantle levels, due to its different wavelenghts. The fit among geophysical signatures and geological features is indicative for mantle rooting of the shear zones. Regional and residual geophysical anomalies reflect the \'D IND.3\' fabric framework. This situation is demonstraded by the ductile shear zones control on the geometry of crustal blocks with contrasting geological characteristics (geochemical and geochronological); in the emplacement of syn- to late-tectonic alkaline and subalkaline granitoids of mantle origin, in the granulite facies metamorphism and migmatization. These features indicate that the crustal structural framework of the SJCM-CBM is marked by Moho transposition and uplift of lithospheric mantle and/or mantle derived magmas following the transpressional and transtensional ductile shear zones. The proposed Neoproterozoic geodrynamic evolution involves: (i) an accretionary episode under trasnscurrent/transform regime (ca. 850-600 My) affecting allochthonous fragments (continental microplates) and juveline continental crust (associated magmatic arcs) formed during early Brasiliano/Pan-African or older ca. 950\'+OU-\'50 My observed in ZTD). This episode occurred between the West African/São Luís, Congo/São Francisco and East Sahara, cratons, interacting by oblique collision; (ii) intracontinental reworking by transcurrent shear zones, with the style of lateral block extrusion in a collisional regime of the Tibetan Plateau type (ca. 580\'=OU-\'30 My), after welding of older and juvenile continental plates and microplates. Comparison among upper crust gravimetric anomalies, the swarm of topographic lineaments, morphotectonic features and field data is suggestive for reactivation of the Brasiliano shear zone system, probably by successive brittle regime episodes since cooling and uplift of late Brasiliano phases. In the Cenozoic these reactivated stuctures are associated with horsts and grabens which control the sedimentation in the Northeast Coastal Region.

A área estudada está inserida no Domínio Transversal da Província Borborema. As unidades litoestratigráficas que compõem o embasamento paleoproterozócio (riaciano) são representadas por rochas ortoderivadas dos Complexos Salgadinho e Cabaceiras. Esses complexos foram individualizados de acordo com as suas diferenças composicionais, texturais e/ou geocronológicas. As rochas metassedimentares de idade paleoproterozóica (Orosiriano) foram interpretadas como constituintes do Complexo Sertânia. O magmatismo no estateriano é caracterizado por ortognaisses sienogranítcos da Suíte Carnoió-Caturité e por metanortositos do Complexo Metanortosítico Boqueirão. As unidades litoestratigráficas do Neoproterozóico são representadas por sucessões metassedimentares Criogenianas do Complexo Surubim e ortognaisses granodioríticos e sienograníticos do início do Ediacarano, denominados de Complexo Sumé e Ortognaisse Riacho de Santo Antônio, respectivamente. O magmatismo granítico do Ediacarano foi caracterizado pelo alojamento dos Plutons Inácio Pereira e Marinho. Os dados geocronológicos (U-Pb em zircão) obtidos indicam, no mínimo, o desenvolvimento de três eventos tectono-magmáticos. As idades de 2042 + 11Ma e 1996 + 13Ma obtidas nos ortoanfibolitos do Complexo Cabaceiras foram interpretadas como a idade de cristalização do protólito e metamorfismo, respectivamente. A idade de 1638 + 13Ma proveniente de hornblenda ortognaisse sienogranítico da Suíte Carnoió-Caturité foi interpretada como a idade de cristalização do protólito, marcando um evento magmático Estateriano de afinidade anorogênica. A idade de 550 + 3.1Ma encontrada em monzogranito porfirítico do Pluton Marinho é um registro do último evento magmático no final do Ediacarano, associado ao estágio tardio de desenvolvimento da Zona de Cisalhamento Coxixola. Os dados estruturais permitiram a individualização de três fases de deformação dúcteis, individualizadas como D1, D2 e D3. A fase D1 foi responsável pela geração de uma foliação S1, observada somente na charneira de dobras F2. O evento D2 é assinalado por uma tectônica contracional com transporte para NNW, observado a partir de bandas de cisalhamento assimétricas e dobras de arrasto em cortes paralelos a lineação de estiramento (L2x). Zonas de cisalhamento dúcteis de geometria e cinemática distintas desenvolveram-se durante a fase D3. As zonas de Cisalhamento Boa Vista, Carnoió e Congo estão orientadas na direção NE-SW e exibem cinemática sinistral em cortes paralelos à lineação de estiramento (L3x). As terminações meridionais dessas zonas de cisalhamento estão conectadas com a Zona de Cisalhamento Coxixola. Essa zona de cisalhamento, de direção WSW-ENE e cinemática destral, atravessa toda a área de estudo, com uma espessura média de rochas miloníticas de 300m. A Zona de Cisalhamento Inácio Pereira ocorre na porção leste da área de estudo, orientada na direção WNW-ESE. A análise geométrica e cinemática dessa zona de cisalhamento sugere uma evolução deformacional através de regime transpressivo oblíquo sinistral. O padrão anastomosado final resultante do desenvolvimento de todas as zonas de cisalhamento da área é relacionado à evolução estrutural de um sistema de zonas de cisalhamento dúcteis conjugadas. / The studied area is inserted in the Transversal Domain of Borborema Province. The Paleoproterozoic (Riacian) basement encompasses mainly by metaplutonic rocks from Salgadinho and Cabaceiras Complex. These complexes were individualized according to their compositional, textural and/or geochronological datas. The Paleoproterozoic (Orosirian) metasedimentary rocks were interpreted as components of Sertânia Complex. The Estatherian magmatic event is characterized by syenogranitic orthogneisses of the Carnoió-Caturité Suite and metaplutonic rocks of Metanorthositic Boqueirão Complex. The Neoproterozoic lithostratigraphic units are represented by Cryogenian metasedimentary successions of Complex Surubim and by Early-Ediacaran granodioritic and syenogranitic orthogneisses and of the Sumé Complex and Riacho de Santo Antonio orthogneisses, respectively. The Ediacaran granitic magmatism was characterized by the emplacement of Inácio Pereira and Marinho Plutons. The geochronological data (LA-ICPMS) indicate at least of three tectono-magmatic events. The 2042 + 13Ma and 1996 + 11Ma ages from amphibolites of Cabaceiras Complex were interpreted as the crystallization age of the protolith and metamorphism, respectively. The age of 1638 + 13Ma from the syenogranitic hornblende orthogneiss of Carnoió-Caturité Suite was interpreted as the crystallization age of the protolith, marking an Estatherian anorogenic magmatic event. The age of 550 + 3.1Ma acquired in a porphyritic monzogranite of Marinho Pluton is a record of the last magmatic event in the Late-Ediacaran, associated with the final stage of development of the Coxixola Shear Zone. The structural data allowed the individualization of three deformation phases, individualized as D1, D2 and D3. D1 was responsible for generating a S1 foliation, observed only at the hinge of F2 folds. The D2 event is marked by a thrust regime with transport to NNW, observed from asymmetrical shear bands and drag folds in sections parallel to stretching lineation (L2x). Ductile shear zones of different geometry and kinematics had been developed during the D3 phase. The NE-SW Boa Vista, Carnoió and Congo Shear zones exhibit sinistral kinematic in sections parallel to stretching lineation (L3x). The southern limits of these shear zones are connected with Coxixola Shear Zone. This WSW-ENE shear zone with dextral kinematics crosscut the entire studied area, with an average of 300m thickness of mylonitic rocks. The WNW-ESE Inácio Pereira Shear Zone is situated in the eastern portion of the studied area, shows geometric and kinematic characteristics in agreement with an evolution through an oblique-sinistral transpressive regime. The structural evolution of a system of conjugate ductile shear zones is responsible by anastomosed framework exposed in a map view.

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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.

A área estudada está inserida no Domínio Transversal da Província Borborema. As unidades litoestratigráficas que compõem o embasamento paleoproterozócio (riaciano) são representadas por rochas ortoderivadas dos Complexos Salgadinho e Cabaceiras. Esses complexos foram individualizados de acordo com as suas diferenças composicionais, texturais e/ou geocronológicas. As rochas metassedimentares de idade paleoproterozóica (Orosiriano) foram interpretadas como constituintes do Complexo Sertânia. O magmatismo no estateriano é caracterizado por ortognaisses sienogranítcos da Suíte Carnoió-Caturité e por metanortositos do Complexo Metanortosítico Boqueirão. As unidades litoestratigráficas do Neoproterozóico são representadas por sucessões metassedimentares Criogenianas do Complexo Surubim e ortognaisses granodioríticos e sienograníticos do início do Ediacarano, denominados de Complexo Sumé e Ortognaisse Riacho de Santo Antônio, respectivamente. O magmatismo granítico do Ediacarano foi caracterizado pelo alojamento dos Plutons Inácio Pereira e Marinho. Os dados geocronológicos (U-Pb em zircão) obtidos indicam, no mínimo, o desenvolvimento de três eventos tectono-magmáticos. As idades de 2042 + 11Ma e 1996 + 13Ma obtidas nos ortoanfibolitos do Complexo Cabaceiras foram interpretadas como a idade de cristalização do protólito e metamorfismo, respectivamente. A idade de 1638 + 13Ma proveniente de hornblenda ortognaisse sienogranítico da Suíte Carnoió-Caturité foi interpretada como a idade de cristalização do protólito, marcando um evento magmático Estateriano de afinidade anorogênica. A idade de 550 + 3.1Ma encontrada em monzogranito porfirítico do Pluton Marinho é um registro do último evento magmático no final do Ediacarano, associado ao estágio tardio de desenvolvimento da Zona de Cisalhamento Coxixola. Os dados estruturais permitiram a individualização de três fases de deformação dúcteis, individualizadas como D1, D2 e D3. A fase D1 foi responsável pela geração de uma foliação S1, observada somente na charneira de dobras F2. O evento D2 é assinalado por uma tectônica contracional com transporte para NNW, observado a partir de bandas de cisalhamento assimétricas e dobras de arrasto em cortes paralelos a lineação de estiramento (L2x). Zonas de cisalhamento dúcteis de geometria e cinemática distintas desenvolveram-se durante a fase D3. As zonas de Cisalhamento Boa Vista, Carnoió e Congo estão orientadas na direção NE-SW e exibem cinemática sinistral em cortes paralelos à lineação de estiramento (L3x). As terminações meridionais dessas zonas de cisalhamento estão conectadas com a Zona de Cisalhamento Coxixola. Essa zona de cisalhamento, de direção WSW-ENE e cinemática destral, atravessa toda a área de estudo, com uma espessura média de rochas miloníticas de 300m. A Zona de Cisalhamento Inácio Pereira ocorre na porção leste da área de estudo, orientada na direção WNW-ESE. A análise geométrica e cinemática dessa zona de cisalhamento sugere uma evolução deformacional através de regime transpressivo oblíquo sinistral. O padrão anastomosado final resultante do desenvolvimento de todas as zonas de cisalhamento da área é relacionado à evolução estrutural de um sistema de zonas de cisalhamento dúcteis conjugadas. / The studied area is inserted in the Transversal Domain of Borborema Province. The Paleoproterozoic (Riacian) basement encompasses mainly by metaplutonic rocks from Salgadinho and Cabaceiras Complex. These complexes were individualized according to their compositional, textural and/or geochronological datas. The Paleoproterozoic (Orosirian) metasedimentary rocks were interpreted as components of Sertânia Complex. The Estatherian magmatic event is characterized by syenogranitic orthogneisses of the Carnoió-Caturité Suite and metaplutonic rocks of Metanorthositic Boqueirão Complex. The Neoproterozoic lithostratigraphic units are represented by Cryogenian metasedimentary successions of Complex Surubim and by Early-Ediacaran granodioritic and syenogranitic orthogneisses and of the Sumé Complex and Riacho de Santo Antonio orthogneisses, respectively. The Ediacaran granitic magmatism was characterized by the emplacement of Inácio Pereira and Marinho Plutons. The geochronological data (LA-ICPMS) indicate at least of three tectono-magmatic events. The 2042 + 13Ma and 1996 + 11Ma ages from amphibolites of Cabaceiras Complex were interpreted as the crystallization age of the protolith and metamorphism, respectively. The age of 1638 + 13Ma from the syenogranitic hornblende orthogneiss of Carnoió-Caturité Suite was interpreted as the crystallization age of the protolith, marking an Estatherian anorogenic magmatic event. The age of 550 + 3.1Ma acquired in a porphyritic monzogranite of Marinho Pluton is a record of the last magmatic event in the Late-Ediacaran, associated with the final stage of development of the Coxixola Shear Zone. The structural data allowed the individualization of three deformation phases, individualized as D1, D2 and D3. D1 was responsible for generating a S1 foliation, observed only at the hinge of F2 folds. The D2 event is marked by a thrust regime with transport to NNW, observed from asymmetrical shear bands and drag folds in sections parallel to stretching lineation (L2x). Ductile shear zones of different geometry and kinematics had been developed during the D3 phase. The NE-SW Boa Vista, Carnoió and Congo Shear zones exhibit sinistral kinematic in sections parallel to stretching lineation (L3x). The southern limits of these shear zones are connected with Coxixola Shear Zone. This WSW-ENE shear zone with dextral kinematics crosscut the entire studied area, with an average of 300m thickness of mylonitic rocks. The WNW-ESE Inácio Pereira Shear Zone is situated in the eastern portion of the studied area, shows geometric and kinematic characteristics in agreement with an evolution through an oblique-sinistral transpressive regime. The structural evolution of a system of conjugate ductile shear zones is responsible by anastomosed framework exposed in a map view.

Made available in DSpace on 2015-02-24T19:48:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FabioSSC_capa_ate_secao4.pdf: 2789704 bytes, checksum: 672a97f59de08b590b598f925828b920 (MD5) Previous issue date: 2007-06-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The studied region, named Forquilha and localized in northwestern Central Cear? domain (northern portion of Borborema Province), presents a lithostratigraphic framework constituted by paleoproterozoic metaplutonics, metasedimentary sequences and neoproterozoic granitoids. The metasedimentary rocks of Cear? group occupy most part of the area. This group is subdivided in two distinct units: Canind? and Independ?ncia. Canind? unit is represented basically by biotite paragneisses and muscovite paragneisses, with minor metabasic rocks (amphibolite lens). Independ?ncia sequence is composed by garnetiferous paragneisses, sillimanite-garnet-quartz-muscovite schists and quartz-muscovite schists, pure or muscovite quartzites and rare marbles. At least three ductile deformation events were recognized in both units of Cear? group, named D1, D2 and D3. The former one is interpreted as related to a low angle tangential tectonics which mass transport is southward. D2 event is marked by the development of close/isoclinal folds with a N-S oriented axis. Refolding patterns generated by F1 and F2 superposition are found in several places. The latest event (D3) corresponds to a transcurrent tectonics, which led to development of mega-folds and several shear zones, under a transpressional regime. The mapped shear zones are Humberto Monte (ZCHM), Po?o Cercado (ZCPC) and Forquilha (ZCF). Digital image processing of enhanced Landsat 7-ETM+ satellite images, combined with field data, demonstrate that these penetrative structures are associated with positive and negative geomorphologic patterns, distributed in linear and curvilinear arrangements with tonal banding, corresponding to the ductile fabric and to crests. Diverse color composites were tested and RGB-531 and RGB-752 provided the best results for lineament analysis of the most prominent shear zones. Spatial filtering techniques (3x3 and 5x5 filters) were also used and the application of Prewitt filters generated the best products. The integrated analysis of morphological and textural aspects from filtered images, variation of tonalities related to the distribution of geologic units in color composites and the superposition over a digital elevation model, contributed to a characterization of the structural framework of the study area. Kinematic compatibility of ZCHM, ZCPC, ZCF shear zones, as well as Sobral-Pedro II (ZCSPII) shear zone, situated to the west of the study area, was one of the goal of this work. Two of these shear zones (ZCHM, ZCPC) display sinistral movements, while the others (ZCSPII, ZCF) exhibit dextral kinematics. 40Ar/39Ar ages obtained in this thesis for ZCSPII and ZCPC, associated with other 40Ar/39Ar data of adjacent areas, indicate that all these shear zones are related to Brasiliano orogeny. The trend of the structures, the opposite shear senses and the similar metamorphic conditions are fitted in a model based on the development of conjugate shear zones in an unconfined transpression area. A WNW-ESE bulk shortening direction is infered. The geometry and kinematic of the studied structures suggest that shortening was largely accommodated by lateral extrusion, with only minor amounts of vertical stretch / A regi?o de Forquilha localiza-se no extremo noroeste do Dom?nio Cear? Central (por??o setentrional da Prov?ncia Borborema) e apresenta um arcabou?o litoestratigr?fico formado por rochas metaplut?nicas paleoproteroz?icas, seq??ncias metasupracrustais e granit?ides neoproteroz?icos. As rochas metassedimentares do Grupo Cear? ocupam a maior parte da ?rea e s?o subdivididas em duas unidades distintas: Canind? e Independ?ncia. A unidade Canind? ? formada basicamente por biotita paragnaisses e muscovita paragnaisses, envolvendo rochas metab?sicas (lentes de anfibolitos). A seq??ncia Independ?ncia abrange paragnaisses granad?feros, intercalados com silimanita-granada-quartzo-muscovita xistos e quartzo-muscovita xistos, quartzitos puros ou com muscovita e, mais raramente, m?rmores. Foram identificados e caracterizados pelo menos tr?s eventos de deforma??o d?ctil, denominados de D1, D2 e D3. O evento D1 pode ser interpretado como correspondente ? uma tect?nica tangencial de baixo ?ngulo com transporte tect?nico para sul. O evento D2 ? caracterizado pelo desenvolvimento de dobras fechadas a isoclinais com eixos aproximadamente N-S. Padr?es de superposi??o de dobras F1 e F2 foram verificadas em diversos locais. O terceiro evento (D3), desenvolvido em um regime transpressional, gerou dobras megasc?picas com eixos NNE a NE e zonas de cisalhamento transcorrentes. Essas zonas transcorrentes D3 s?o denominadas de Zona de Cisalhamento Humberto Monte (ZCHM), Zona de Cisalhamento Po?o Cercado (ZCPC) e Zona de Cisalhamento Forquilha (ZCF). O processamento digital de imagens de sat?lite Landsat 7-ETM+, combinado com dados de campo, demonstrou que essas estruturas penetrativas desenvolveram padr?es geomorfol?gicos positivos e negativos, distribu?dos em arranjos lineares e curvilineares com bandamento tonal, associados ao fabric d?ctil das rochas e a cristas. Diversas composi??es coloridas foram testadas, sendo que RGB-531 e RGB-752 proporcionaram os melhores resultados para an?lise de lineamentos correspondentes ?s principais zonas de cisalhamento. T?cnicas de filtragem espacial (filtros 3x3 e 5x5) tamb?m foram utilizadas, sobressaindo-se os produtos resultantes da aplica??o de filtros Prewitt na banda PC1. A an?lise integrada dos aspectos morfol?gicos e texturais presentes nas imagens filtradas, somados ?s varia??es de cores assumidas pelas unidades geol?gicas nas composi??es coloridas e ? sobreposi??o sobre um modelo digital de eleva??o, permitiram uma caracteriza??o em mega-escala da conforma??o estrutural da ?rea de estudo. Um dos objetivos desse trabalho foi compatibilizar a cinem?tica das zonas de cisalhamento ZCHM, ZCPC, ZCF, juntamente com a zona de cisalhamento (lineamento) Sobral-Pedro II (ZCSPII), situada na adjac?ncia, a oeste da ?rea estudada. As idades 40Ar/39Ar obtidas nesta tese para a ZCSPII e a ZCPC, associadas com outros dados 40Ar/39Ar de zonas de cisalhamento do Estado do Cear?, s?o indicativas de que todas essas zonas estejam relacionadas ? orog?nese Brasiliana. Al?m disso, a orienta??o geral das estruturas, os sentidos de cisalhamento opostos (sinistral na ZCHM e na ZCPC; dextral na ZCSPII e na ZCF) e as condi??es metam?rficas semelhantes conduziram ? proposta de um modelo evolutivo das zonas de cisalhamento da regi?o de Forquilha a partir do desenvolvimento de zonas de cisalhamento d?cteis conjugadas em uma ?rea de transpress?o n?o-confinada, com uma dire??o geral de encurtamento WNW-ESE. A geometria e a cinem?tica do conjunto de estruturas analisadas sugerem que o encurtamento tenha sido amplamente acomodado por extrus?o lateral, com menores quantidades de estiramento vertical