Anomalias biogeoquímicas expressivas têm sido reconhecidas em rochas marinhas neoproterozoicas depositadas em todos os continentes, não havendo similares ao longo do Fanerozoico. O interesse nesta Era aumentou nos últimos anos, especialmente em relação ao Ediacarano, período que precede a grande Explosão de Vida Cambriana e que abriga os primeiros organismos macroscópicos, conhecidos como Fauna de Ediacara. Assim, o entendimento das condições paleoambientais e paleoclimáticas, bem como o estabelecimento da cronologia dos eventos, é fundamental no entendimento da evolução da biota no planeta durante este período. As rochas da Faixa Paraguai Norte, na região de estudo, registram a ocorrência de duas glaciações, uma criogeniana e outra ediacarana (formações Puga e Serra Azul), separadas por uma espessa plataforma carbonática (Grupo Araras), que registra anomalias biogeoquímicas na água do mar ediacarano. Estas rochas foram depositadas na margem sudeste do Craton Amazônico, no intervalo de tempo entre a quebra do paleocontinente Rodínia e a colagem do Gondwana. O presente trabalho é apresentado na forma de artigos e apresenta estudos de: i) quimioestratigrafia isotópica (C, O, S e Sr) de detalhe nos carbonatos do Grupo Araras e da Formação Serra Azul; ii) proveniência (Sm-Nd) das rochas terrígenas das formações Puga e Serra Azul, bem como da base da Formação Raizama; e iii) geocronologia (Pb-Pb em carbonatos e K-Ar em clastos vulcânicos) da Formação Serra Azul. Os valores de \'delta\'\'POT.13 C\' evidenciaram duas anomalias negativas (ca. - 6%o) pósglaciais e um gradiente de até 2,5%o ao longo da bacia, no período interglacial. As razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' (entre 0.7074 e 0.7087) mostraram uma evolução coerente com a esperada para o oceano ediacarano. Os valores de \'delta\'\'POT.34 S\' obtidos nos sulfatos-traços dos carbonatos variaram de 22 a 61, enquanto que nas piritas variaram de 11 a 43%o, sendo os mais pesados já registrados no tempo geológico (acima de 48%o e 30%o, respectivamente). As idades modelo (\'T IND.DM\') Sm-Nd obtidas em rochas terrígenas das formações Puga, Serra Azul e Raizama encontram-se entre 1,6 e 2,2 Ga, mostrando contribuição variável, ao longo da seção, com predomínio de fontes localizadas a norte e a leste da bacia precursora da Faixa Paraguai. As idades K-Ar obtidas em clastos vulcânicos recuperados da Formação Serra Azul variaram de 730 a 1167 Ma, evidenciando uma fonte jovem, distinta do esperado para o Cráton Amazônico. A idade isocrônica Pb-Pb de 596 ± 26 Ma determinada em carbonatos da Formação Serra Azul corrobora sua correlação com a Glaciação Gaskiers, datada em 580 Ma. / Expressive biogeochemical anomalies have been recognized in Neoproterozoic marine rocks deposited worldwide, with no similar record throughout the Phanerozoic. The interest in this Era have been increased, especially on the Ediacaran time, the period that precedes the great CambrianLife Explosion, and houses the first macroscopic organisms, which are known as the Ediacaran Fauna. Thus, the understanding of paleoclimatic and paleoenvironmental conditions, associated with the establishment of the chronology of the events is crucial in the understanding the evolution of biota on the planet during this period. The rocks of northern Paraguay Belt in the study area record the occurrence of two glaciations, where one is Cryogenian and another is Ediacaran (Puga and Serra Azul formations). These glacial deposits are separated by a thick carbonate platform (Araras Group), which records biogeochemical anomalies in the Ediacaran seawater. These rocks were deposited in the southeastern margin of the Amazonian Craton, in the time interval between the breakup of the Rodinia Paleocontinent and the assemblage of the Gondwana. This work is composed by five articles, whose study scopes are: i) detailed isotope chemostratigraphy (C, O, S and Sr) in carbonates from the Araras Group and the Serra Azul Formation; ii) provenance (Sm-Nd) of the siliclastic rocks from the Puga and the Serra Azul Formations and the base of the Raizama Formation; and iii) geochronology (Pb-Pb in carbonate and K-Ar in volcanic clasts) from the Serra Azul Formation. The \'delta\'\'POT.13 C\' values showed two post-glacial negative anomalies (ca. - 6%o) and a gradient of up to 2.5%o along the basin, during interglacial period. The obtained \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' ratios (between 0.7074 and 0.7087) showed a consistent trend with that expected for the Ediacaran sea water. The trace sulfate extracted from obtained carbonates yielded \'delta\'\'POT.34 S\' values from 22 to 61%o, whereas the pyrites ranged between 11 and 43%o. These \'delta\'\'POT.34 S\' values are the heaviest ever recorded in geologic time (above 48 and 30, respectively). The Sm-Nd model ages (\'T IND.DM\') obtained from siliciclastic rocks from Puga, Serra Azul and Raizama formations range from 1.6 to 2.2 Ga, and indicate a variable contribution along the section, with predominant sources coming from areas at north and east of the precursor basin. Recovered volcanic clasts from the Serra Azul Formation yielded K-Ar ages between 730 and 1167 Ma, revealing a non expected young source for areas on the Amazon Craton. The Pb-Pb isochron age of 596 ± 26 Ma was determined in carbonates from the Serra Azul Formation and corroborates its correlation with Gaskiers Glaciation which was dated at 580 Ma.

A zona de cisalhamento Patos consiste em uma mega-estrutura transcorrente E-W que deformou rochas pré-cambrianas durante a orogênese brasiliana. As relações entre fusão parcial e deformação, os mecanismos de deformação envolvidos na nucleação da estrutura e a evolução termocronológica da milonitização foram investigados por meio de trabalhos de campo e técnicas multidisciplinares tais como a anisotropia de suscetibilidade magnética (ASM), geocronologia (U-Pb SHRIMP) e orientações preferenciais cristalográficas medidas através de difração de elétrons retroespalhados (EBSD). O domo de Santa Luzia, situado na conexão da zona de cisalhamento com a Faixa Seridó, caracteriza-se pela trama magnética levemente oblíqua à elongação NE do corpo. Idades U-Pb obtidas na borda recristalizada de zircões do migmatito forneceram idades de 575 ± 3.4 Ma. Trama magnética e idade semelhantes foram encontradas no granito Acari, sugerindo a contemporaneidade entre o alojamento dos magmas e a deformação cisalhante. No anatexito Espinho Branco, geometrias complexas observadas em campo não são reproduzidas na trama de ASM, a qual concorda com a cinemática da zona de cisalhamento Patos. Entretanto, sítios com suscetibilidades baixas (< 0.5 mSI) exibem dispersões na trama magnética, as quais contrastam com orientações cristalográficas de biotita e dados de campo. Contudo, a anisotropia de remanência anisterética mantém-se coerente com o campo de deformação a que foi submetido o anatexito, sugerindo que a dispersão das direções principais de ASM relaciona-se à fases hidrotermais tardias que desorganizam a trama magnética. Ortognaisses miloníticos situados na borda norte da zona de cisalhamento são marcados por migração de bordas dos grãos, fraturamento intracristalino e mirmequitização periférica. As tramas de eixos [0001] de quartzo exibem máximos em Y nos milonitos de alto-grau, sugerindo ativação do sistema de deslizamento prismático-a. As microestruturas gradam para o estado magmático no contato com o anatexito, sendo comuns tramas randômicas de eixo-c de quartzo. Zircões extraídos de leucossomas fornecem uma idade de 566 ± 5 Ma, atribuídos à cristalização do magma. A margem sul da estrutura exibe uma progressiva redução do tamanho dos grãos e geração de milonitos finos a ultramilonitos sem a presença de fusão parcial. Zircões extraídos de um augen granítico forneceram uma idade de intercepto inferior de 545 ± 14 Ma, atribuída ao metamorfismo. Os milonitos da borda sul registram tramas de eixo-c de quartzo com máximos entre Z e Y, sugerindo ativação dos sistemas romboédrico- e basal-a. Nos feldspatos, os principais sistemas de deslizamento são (010)[001] e (010)[100] em todos os litotipos, com exceção do sistema (100)[010], observado na transição entre migmatitos e os milonitos de baixo grau. Estimativas de temperatura por meio do método TitaniQ registram temperaturas médias de ~ 490ºC nos milonitos da borda sul. O conjunto de resultados permite concluir que: i) a ASM reflete os incrementos finais da deformação regional que afetou os migmatitos, ii) a fusão parcial associada ao cisalhamento dextral do Patos ocorreu em c. 565 Ma, enquanto a milonitização de médio a baixo grau, datada em 545 Ma, caracteriza o retrabalhamento metamórfico ocasionado pela localização da deformação em regime dúctil-rúptil; iii) este retrabalhamento é correlacionável a outras zonas de cisalhamento da Província Borborema, constituindo um evento de caráter regional possivelmente relacionado às colisões tardias na margem oeste do Gondwana e, iv) a zona de cisalhamento Patos foi formada após a colisão dos crátons Oeste Africano e Congo-São Francisco ao escudo da Borborema, acomodando deslocamentos transcorrentes a partir de descontinuidades crustais formadas em estágio pré-colisional. / The Patos shear zone is an E-W transcurrent structure that deformed Precambrian rocks from the Borborema Province during the Neoproterozoic. The relationships between partial melting and deformation, the nucleation of the shear zone and the thermochronological evolution of mylonites were investigated by means of detailed field work coupled with Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS), U-Pb SHRIMP geochronology and crystallographic fabrics measured through electron backscatter diffraction (EBSD). In the Santa Luzia dome, located within the Seridó Belt, the magnetic lineations are slightly oblique to the dome NE elongation. Zircon recrystallized rims yield U-Pb ages of 575 ± 3.4 Ma. These data are consistent with ages and magnetic fabrics found in the Acari granite, suggesting that magma emplacement and shearing were coeval in the Seridó belt. In the Espinho Branco anatexite, emplaced within the mylonites of the Patos shear zone, complex field leucosome geometries are not reproduced in the magnetic fabric, which is consistent with the kinematics of the shear zone. However, low susceptibilities (< 0.5 mSI) display a scattering of magnetic orientations and do not correlate with biotite lattice fabrics and field foliations. Nevertheless, anisotropy of anhystheretic remanence fabrics remain parallel to the external strain field, suggesting that AMS dispersions may be related to late percolation of hydrothermal fluids. Mylonitic orthogneisses from the northern border of the Patos shear zone are marked by grain boundary migration, intracrystalline fracturing and myrmekitization at the periphery of grains. Quartz [0001] lattice fabrics form maxima mainly on Y, suggesting activation of prism-a slip systems. Towards the contact with migmatites, the microstructures progressively change from solid-state to magmatic, characterized by widespread interstitial quartz and random orientations of quartz c-axis fabrics. Zircons from the leucosomes yield an age of 566 ± 5 Ma, which is attributed to magma crystallization. The southern border of the Patos shear zone is marked by progressive grain size reduction and formation of fine-grained mylonites to ultramylonites without traces of partial melting. An age of 545 ± 14 Ma, obtained in zircons from an ultramylonitic augen granite, constrains the timing of the low-grade metamorphism. These Southern mylonites show quartz [0001] fabrics with maxima spreading between Z and Y, suggesting activation of prism and basal slip systems. In feldspars, the main activated slip systems are (010)[001] and (010)[100] in all rock types, except for the (100)[010] slip system, observed in the transition from migmatites to low-grade mylonites. TitaniQ temperature estimates record mean temperatures of ~ 490ºC for the southern mylonites. These data allows us to conclude that: i) AMS reflects the final strain increments recorded in migmatites during regional deformation, ii) partial melting and dextral shearing in the Patos shear zone occurred at ~ 565 Ma, while low-grade mylonitisation dated at 545 Ma defines a late reworking at ductile-brittle conditions, iii) this reworking event is observed in other areas of the Borborema Province, defining a regional event possibly associated with late collisions in the western margin of Gondwana, iv) the Patos shear zone was nucleated after the collision between the Congo-São Francisco and West-African Cratons, through accommodation of strike-slip displacements localized in crustal discontinuities previously formed in an early pre-collisional stage.

Orientador: Lena Virgínia Soares Monteiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-25T04:42:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DelinardodaSilva_MarcoAntonio_M.pdf: 11203572 bytes, checksum: b2bda91b25fa68024faec10788be771b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Na área a oeste de Canaã dos Carajás, na Província Carajás, o Complexo Xingu é constituído por ortopiroxênio-diopsídio gnaisses (ODG) migmatizados, com intercalações de diopsídio-hornblenda-plagioclásio gnaisse (DHPG) e boudins de quartzo anfibolito (QA). As características geológicas e litoquímicas do ODG são semelhantes aos dos TTG sódicos de médio ETRP, incluindo: (a) associação de ortognaisse polifásico com encraves e leucossoma; (b) conteúdo de Na2O entre 4,36 e 4,66%; (c) razão K2O/Na2O entre 0,21 e 0,53; (d) conteúdo de Al2O3 entre 15 e 16%; (e) conteúdo de Yb entre 0,18 e 1,23 ppm; (f) valores de (La/Yb)N entre 12 e 49; (g) valores de Sr/Y entre 43 e 168; (h) anomalias negativas de Nb-Ta e Ti; (i) ausência de anomalia significativa de Sr e (h) anomalias negativas de Eu pouco expressivas a positivas (Eu/Eu* = 0,81 a 2,1). O protólito dos ODG do Complexo Xingu foi cristalizado em 3.066 ± 6.6 Ma (MSWD= 0,072; U-Pb em zircão do mesossoma; SHRIMP IIe) a partir de magma gerado pela fusão de metabasaltos hidratados em condições compatíveis com a estabilidade de granada e hornblenda no restito em ambiente de arco magmático continental. O metamorfismo progressivo, com pico metamórfico na fácies granulito, foi concomitante ao desenvolvimento do bandamento gnáissico (S1) do ODG, seguido pelo desenvolvimento de dobras de arrasto com foliação axial (S2) com atitude variável entre N69W/85SW e N88E/80SE e foliação milonítica (C1) com direção E-W. O primeiro evento de anatexia, em 2.959 + 15 Ma (MSWD=U-Pb em zircão do leucossoma; SHRIMP IIe), reflete o influxo de H2O em zonas de cisalhamento permitindo a redução da temperatura do solidus nestas rochas e fusão parcial assistida por fluidos. Os produtos da migmatização nos ODG incluem desde metatexitos com estrutura patch a diatexitos com estrutura schlieren e schollen. O conjunto de dados obtidos nesse estudo indica que o Complexo xii Xingu representa uma secção da crosta inferior exumada, na qual estão, possivelmente, registradas evidências da evolução de orógenos mesoarqueanos em ca. 3,0-2,93 e 2,86-2,83 Ga, que podem ser intrinsecamente relacionados aos eventos de granitogênese já reconhecidos na região de Canaã de Carajás / Abstract: The Xingu Complex, located in the western area of the Canaã dos Carajás, Carajás Province, is composed of migmatized orthopyroxene-diopside gneiss (ODG) juxtaposed to diopside-hornblende-plagioclase gneiss (DHPG), and with boudins of quartz amphibolites (QA). The geological and geochemical characteristics of the ODG are similar to sodic TTG suites with intermediate HREE content, including: (a) the association of polyphasic orthogneiss with enclaves and leucossome; (b) Na2O content between 4.36 and 4.66%; (c) K2O/Na2O ratio of 0.21 to 0.53; (d) Al2O3 content between 15 and 16%; (e) Yb content of 0.18 to 1.23 ppm; (f) (La/Yb)N between 12 and 49; (g) Sr/Y of 43 to 168; (h) Nb-Ta and Ti negative anomalies; (i) no significant Sr anomalies; (h) absence of expressive Eu negative anomalies (Eu/Eu* = 0.81 to 2.1). The crystallization of ODG protolith was dated at 3,066 ± 6.6 Ma (U-Pb zircon from mesosome; SHRIMP IIe). Its genesis, in a continental arc environment, was related to magma generated by melting of hydrated metabasalts under conditions compatible with those of the garnet and hornblende stability in the restite. The progressive metamorphism, in granulite facies, was synchronous to the ODG gneissic banding development (S1), followed by the drag folds with axial foliation of direction between N69W/85SW and N88E/80SE and E-W-trending mylonitic foliation (C1). The first anatetic event occurred at 2,959 ± 15Ma (U-Pb zircon from leucosome; SHRIMP IIe) and reflects the influx of H2O in the shear zones allowing the solidus temperature decrease and water-assisted partial melting of the ODG. The products of anatexis include patch metatexites and schlieren and schollen diatexites. The data obtained in this work indicates that the Xingu Complex represents a section of the exhumed lower crust, in which are, possibly, recorded evidences of evolution of Mesoarchean orogens developed in ca. 3.0-2.93 and 2.86-2.83Ga, which are likely related to the granitegenesis events recognized in the Canaã dos Carajás area / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Orientadores: Francisco Sergio Bernardes Ladeira, Fabiano Tomazini da Conceição / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-26T00:44:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonardi_FernandaAparecida_D.pdf: 18605410 bytes, checksum: d9fd9c126cf0a37d4652a56b6d3c939c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A teoria de pediplanação proposta por King em 1956 ganhou atenção no Brasil a partir da sua publicação sobre a evolução do relevo da porção oriental brasileira. Este trabalho de King suscitou críticas e reflexões da comunidade geomorfológica nacional. Além de King, muitos autores publicaram trabalhos com este enfoque, podendo-se destacar Moraes Rego (1932), De Martonne (1943), Freitas (1951), Almeida (1964), Bigarella e Ab¿Sáber (1964), Barbosa (1965), Bigarella e Andrade (1965), Braun (1971), entre outros. Apesar de uma certa estagnação após a década de 1980, a temática "paleosuperfícies" ganhou destaque nas últimas duas décadas, principalmente devido ao surgimento de novos métodos de análise, inclusive a possibilidade de datações absolutas em perfis de intemperismo. Este trabalho busca associar os perfis lateríticos de ferro aos patamares altimétricos, tratando os perfis lateríticos como marco cronoestratigráfico passível de datação, através de análises químicas, mineralógicas, macromorfológicas e de datação por (U-Th)/He dos perfis lateríticos de ferro. Duas áreas principais foram estudadas mais a fundo: o quadrante leste do Quadrilátero Ferrífero (região de Catas Altas), nas imediações da Serra do Caraça, apresentando uma superfície laterítica de ferro a 890m de altitude, com 10 Km de extensão, sob a Formação Fonseca, na qual foi amostrado um perfil laterítico de ferro; e o quadrante oeste do Quadrilátero Ferrífero, a região da Serra do Rola Moça e norte da Serra da Moeda, onde foi também amostrado um perfil laterítico de ferro, a 1400m de altitude aproximadamente, sob o itabirito in situ (na Serra do Rola Moça). Nestas áreas foram mapeadas a superfície laterítica de ferro e realizada analise geoquímica, mineralógica e de datação (U-Th)/He dos perfis lateríticos amostrados. As idades encontradas variam no perfil da região de Catas Altas de 33,09±1,11Ma a 0,71±0,05Ma e no perfil da Serra do Rola Moça de 6,08±0,20Ma a 0,43±0,04Ma. Os dados apontam que a superfície laterítica de ferro teve o início da sua elaboração a 33Ma atrás na região de Catas Altas, sendo que a goethita desde este momento vem dissolvendo e recristalizando, por isso as idades mais recentes. Portanto, a área do Quadrilátero Ferrífero estava exposta há 60Ma, isso significa que a configuração do relevo com os topos eram os mesmos há 60Ma, principalmente em se tratando da região da Serra do Caraça. Os materiais datados na Serra do Rola Mola vão ao encontro das idades elencadas para as áreas vizinhas, como é o caso da Mina do Capão Xavier na Serra da Moeda (em torno de 6 a 8 Ma). Por fim, na análise de paleosuperfícies não se pode associar os patamares altimétricos a antigas superfícies de aplainamento de forma direta. De acordo com o estudo regional no Quadrilátero Ferrífero, pode-se afirmar que independente dos patamates altimétricos o que prevalece na paisagem é a superfície Sul-Americana e não encontrou-se evidências seguras da Superfície Gondwana, mais antiga / Abstract: The theory of pediplanation proposed by King em 1956 has gained attention in Brazil since his publication about the evolution of the relief of the Brazilian eastern portion. This King's work has given rise to reviews and reflections from the national geomorphological community. Besides King, many authors have published with this approach, highlighting Moraes Rego (1932), De Martonne (1943), Freitas (1951), Almeida (1964), Bigarella and Ab¿Sáber (1964), Barbosa (1965), Bigarella and Andrade (1965), Braun (1971), among others. In spite of a certain stagnation after the decade of 1980, the theme "paleosurfaces" has been highlighted in the last two decades, mainly due to the uprising of new methods of analysis, including the possibility of absolute dating in intemperism profiles. This work aims to associate the iron laterite profiles with elevation levels by using laterite profiles as a chronostratigraphic mark possible to be dated, through chemical, mineralogical, macromorphological analysis and dating by (U-Th)/He of the laterite iron profiles. Two main areas have been studied deeper: the eastern quadrant of Quadrilátero Ferrífero (Catas Altas region), next to Serra do Caraça, showing a laterite iron profile at 890m of altitude, with 10km of extension, under Fonseca Formation, in which a laterite iron profile was sampled; and the western quadrant of Quadrilátero Ferrífero, Serra do Rola Moça region and northern Serra da Moeda, where a laterite iron profile was also sampled, at about 1400m of altitude, under the itabirite in situ (in Serra do Rola Moça). In these areas the iron laterite surface was mapped and the geochemical, mineralogical analysis and dating (U-Th)/He of the sampled laterite profiles was done. The ages found range in the Catas Altas region from 33,09±1,11Myr ago to 0,71±0,05Myr ago and in the profile of Serra do Rola Moça from 6,08±0,20 Myr ago to 0,43±0,04 Myr ago. The data show that the laterite iron surface began its forming 33Myr ago in Catas Altas region, regarding that from this moment goethite has been dissolving and recrystallizing, then, the more recent ages. Thus, Quadrilátero Ferrífero area was exposed 60Myr ago, this means that the configuration of the relief with the tops was the same 60Myr ago, especially being the Serra do Caraça region. The material dated in Serra do Rola Moça meet the ages listed for the neighboring areas, as Mina do Capão Xavier in Serra da Moeda (about 6 to 8 Myr ago). Finally, in paleosurface analysis altitude levels cannot be associated with former flattening surfaces in a direct way. According to the regional study in Quadrilátero Ferrífero, we can state that independently of the altitude levels, what prevails in the landscape is the Sul-Americana surface and we did not find secure evidence of the Gondwana surface, older / Doutorado / Análise Ambiental e Dinâmica Territorial / Doutora em Geografia

Orientador: Elson Paiva de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-19T05:31:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DonattiFilho_JosePaulo_D.pdf: 4183333 bytes, checksum: fdab4641a69f3e0cb09bddeb14a2dedf (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A presente tese concentrou-se na classificação do magmatismo kimberlítico do Campo Kimberlítico Brauna no nordeste do Craton do São Francisco, e sua relação com as rochas encaixantes, xenólitos (e.g. crustais e mantélicos), mineralizações diamantíferas e contexto tectônico regional associado ao Greenstone Belt do Rio Itapicuru e Bloco Serrinha. O escopo do estudo refere-se à utilização de técnicas analíticas convencionais como microscopia, microscopia eletrônica de varredura, microssonda eletrônica e difratometria de raios-X para a classificação da mineralogia e da química mineral dos kimberlitos e xenólitos associados. Somado a isto, utilizou-se técnicas analíticas mais avançadas aplicadas ao estudo de kimberlitos, como a obtenção de dados geoquímicos de alto poder interpretativo (e.g. HFSE e REE) por ICPMS e XRF, com a finalidade de se entender a petrogênese dessas rochas. Além de análises isotópicas de Sr-Nd em rocha total e perovskita da matriz kimberlítica, e U-Pb em grãos de zircão e perovskita por SHRIMP e TIMS respectivamente, para definir e determinar fontes geradoras do magmatismo do campo kimberlítico. Este volume foi organizado sob forma de dois artigos completos, onde a grande maioria dos resultados desta tese foram apresentados. O primeiro artigo intitulado ?Age and Origin of the Neoproterozoic Brauna Kimberlites: magma generation within the metasomatized base of the São Francisco craton, Brazil?, teve como principal objetivo a classificação petrogenética dos kimberlitos e xenólitos associados do Campo Kimberlítica Brauna, desde então superficialmente explorada por empresas de exploração de diamantes na década de 80 e 90. Neste artigo foram utilizadas técnicas convencionais de classificação de rocha bem como: descrições petrográficas, relações de campo, microscopia eletrônica de varredura, microssonda RAMAM, difratometria de Raio-X e geoquímica de elementos maiores e traços. O artigo contempla também a utilização de técnicas mais avançadas até então inexistentes na literatura sobre kimberlitos no Brasil, são elas: datação radiométrica U-Pb em fenocristais de perovskita por Termal Ionization Mass Spectrometry (TIMS), dados isotópicos de Sr-Nd em rocha total e isótopos de Nd em fenocristal de perovskita. Além disso, o artigo contribui de forma representativa para uma discussão freqüente entre a comunidade internacional de kimberlitólogos sobre tipos de magmas kimberlíticos heterogêneos. O segundo artigo intitulado ?Zircon xenocrysts U-Pb dating from the Neoproterozoic Brauna Kimberlite Field, São Francisco Craton, Brazil: geodynamic implications for kimberlitic intrusion?, foi contemplado com dados isotópicos precisos de U-Pb em xenocristais de zircão do kimberlito e fenocristais de zircão do granodiorite encaixante por Sensitive High Resolution Ion Microprobe (SHRIMP II). Este artigo teve como principal objetivo a identificação das diferentes idades registradas nos xenocristais de zircão trazidos à superfície da Terra pelo magmatismo kimberlítico com o intuito de se entender a constituição da litosfera sob o Bloco Serrinha, onde o campo kimberlítico Brauna encontra-se intrudido. Além disso, o estudo isotópico detalhado do granodiorito encaixante também se fez importante para o entendimento da mecânica de colocação e forma de contaminação crustal desse tipo de magmatismo tão peculiar, tornando este artigo o segundo no mundo com esse tipo de abordagem / Abstract: The present thesis deals with the classification of the Brauna Kimberlite Field magmatism, northeast São Francisco Craton, and its relationship with the host-rock, xenoliths (e.g. crustal and mantelic), diamondiferous mineralization and the regional tectonic context associated to the Rio Itapicuru greenstone belt and Serrinha Block. The scope of this study refers to conventional methodologies such as scanning electron microscope, electronic microprobe and X-ray difratometry for the mineralogy classification of the Brauna kimberlites and the related xenoliths. Additionally, we have used more robust analytical techniques applied to the kimberlite study, such as ICPMS and XRF and also isotopic analysis of whole rock and perovskite Sr-Nd isotope, and also zircon U-Pb geochronology, using TIMS and SHRIMP respectively, to understand the kimberlitic source and magma generation process. This volume was organized under paper form where the results, discussions and conclusions are reported. The first manuscript entitle -Age and Origin of the Neoproterozoic Brauna Kimberlites: magma generation within the metasomatized base of the São Francisco craton, Brazil, had the main subject the Brauna kimberlites and xenoliths petrogenetic classifications, since then superficially explored by the exploration Companies during the 80's and 90's decades. In this article we have utilized conventional techniques for rock classification such as petrographic descriptions, field relationships i.e. SEM, RAMAM and X-Ray difratometry for major and trace elements geochemistry. Also we have analysed the samples by most advanced techniques inexistent in the Brazilian literature so far, for example: trace elements using ICPMS, U-Pb perovskite dating and whole rock Sr-Nd and perovskite Nd isotope by TIMS. Furthermore, this manuscript has contributed for the international kimberlite community discussion about the heterogeneous kimberlitic magma types. The second manuscript entitled -Zircon xenocrysts U-Pb dating from the Neoproterozoic Brauna Kimberlite Field, São Francisco Craton, Brazil: geodynamic implications for kimberlitic intrusion, was awarded with U-Pb isotopic data in zircon xenocrysts in Brauna kimberlites and its host rock Nordestina granodiorite batholith using the SHRIMP. This article had the principal objective, to place constraints on the lithosphere beneath the Archean Serrinha Block. Furthermore, the detailed isotopic study on the host-rock was important to improve our understanding about the form and dynamic of the kimberlitic intrusion. It is important to note that this paper is the second published paper with this subject in the world / Doutorado / Geologia e Recursos Naturais / Doutor em Ciências

As rochas do Grupo Península Trinity e das unidadesequivalentes abrangem arenito, argilito e conglomerado, além de seus correspondentes metamórficos, e cuja formação é atribuída a correntes de turbidez. Afloram na parte norte da Península Antártica e arquipélagos adjacentes. Amostras de arenito, arcósio e conglomerado dessas unidades foram analisadas com intuito de traçar sua proveniência. A partir da análise petrográfica de arenito foi constatada a similaridade entre as rochas das formações do Grupo Península Trinity, Formação Grauvaca-Folhelho e Formação Miers Bluff. As rochas apresentam composição quartzo-feldspática, com baixa porcentagem de fragmentos líticos de composição plutônica, vulcânica e metamórfica. Diferenças composicionais ocorrem na Formação View Point, na qual também ocorre subarcóseo; e na Formação Miers Bluff, arcóseo lítico. As idades U-Pb de grãos detríticos de zircão para as rochas do Grupo Península Trinity da região de Botany Bay são concordantes e a mais jovem é 324 ± 8 Ma, ainda com quantidade expressiva de grãos com idades de 512 a 541Ma e 1001 a 1091Ma. Valores de ?Nd para rocha total, calculados para 220 Ma estão entre -5 e -8, indicando influência de fontes crustais recicladas ou de razoável residência crustal. A extensa gama de idades para a área-fonte indica reciclagem sedimentar de fonte diversa, com idades carboníferas, cambrianas e pré-cambrianas. O ?Hf calculado para as idades de U-Pb dos grãos de zircão detríticos mais jovens variade -1,2 a -5,7, também indicam extensa residência crustal. A amostra da Formação Legoupil, que complementa os dados de idades U-Pb em grãos detríticos de zircão para oGrupo Península Trinity, apresenta idade mais jovem de 265 ± 2, restringindo a idade máxima de sedimentação ao Permiano. Para as amostras da Formação Grauvaca-Folhelho as idades U-Pb em grãos detríticos de zircão apresentam duas concentrações bem definidas, permo-triássica e cambriana, com idade concordante mais jovem de 216 ± 2 Ma e mais antiga de 1,8 ± 0,13 Ga. Essas idades são condizentes com as dos grãos detríticos de zircão do Grupo Península Trinity. A partir dos dados de idades de grãos detríticos dezircão pode-se definir como a idade máxima para deposição para as formações Legoupil e Grauvaca-Folhelho sendo permo-triássica, assim como para as rochas do GrupoPenínsula Trinity em Botany Bay. Idades essas que levam a sugerir como fonte a Patagônia, no maciço Norte-patagônico, e Antártica Ocidental, na Terra de Mary Byrd. Estascondizem tanto em idade como em tipo de fonte, ígnea e metamórfica, com contribuição sedimentar. / The rocks of the Trinity Peninsula Group and equivalent units comprise sandstone, mudstone and conglomerate, as wel as their corresponding metamorphic rocks, whose formation is attributed to turbidity currents. They crop out in the northern Antarctic Peninsula and adjacent islands. Samples of sandstone, arkose and conglomerate of these units were analyzed in order to trace their provenance. From the petrographic analysis of sandstone was found similarity between the rocks of the Trinity Peninsula Group, Greywacke-Shale Formation and Miers Bluff Formation. The rocks have quartz-feldspathic composition, low percentage of lithic fragments of plutonic, volcanic and metamorphic rocks. Compositional differences occur in View Point Formation, which also occurs subarkose, and Miers Bluff Formation, lithic arcóseo. The U-Pb ages dates of detrital zircon grains in the rocks of the Trinity Peninsula Group region of Botany Bay are concordant and the youngest is 324 ± 8 Ma, but concentrations around 512-541Ma and 1001-1091Ma are common. Values of ?Nd calculated for 220 Ma are between -5 and -8, indicating influence of recycled crustal sources or with reasonable crustal residence. With extensive range of ages for the source area, indicating sediment recycling of diverse source areas, with ages spread from Carboniferous to Cambrian and Precambrian. The ?Hf calculated for dates U-Pb of younger detrital zircon ranges from -1.2 to -5.7, also indicate extensive crustal residence. The sample of Legoupil Formation, which complements the U-Pb dates for detrital zircon grains of the Trinity Peninsula Group, presents younger date of 265 ± 2, restricting the maximum age of the sedimentation asPermian. For samples of Greywacke-Shale Formation the U-Pb dates for detrital zircon grains exhibit two well-defined concentrations, permo-triassic and cambrian, with younger concordant date of 216 ± 2 Ma and older of 1.8 ± 0,13 Ga. These dates are consistent with those of detrital zircon grains from the Peninsula Group Trinity. From the data on detrital zircon grains can be defined as the maximum age for deposition for Legoupil and Greywacke-Shale formations being permo-triassic, as well as the rocks of the Trinity Peninsula Group in Botany Bay. Dates that suggest as a source area Patagonia, in Northern Patagonian massif and West Antarctica, in the Mary Byrd Land. These areas are consistent with both in age and rock types, igneous, metamorphic, and sedimentary, as the source area.

In this work, I present a multi-isotopic study (carbon, nitrogen, sulfur, strontium and lead) and Re-Os geochronology in rocks and crude oils of the Sonda de Campeche Petroleum System (SCPS). Since crude oils are complicated chemical systems easily disturbed, the Re-Os isotopic system could be affected if secondary processes perturb crude oils. Therefore, the multi stable isotopic study allows the identification of the presence and grade of these secondary processes in crude oils. The δ13C values of crude oils from the SCPS distinguish between: 1) crude oils with the fingerprint of source rocks of hydrocarbons (-28.3 to -26.7 ‰), and 2) crude oils with the fingerprint of the reservoir rocks (-25.5 to -24.9 ‰). Similarly, the δ15N values reveal that crude oils, during migration or trapping processes mimic the isotopic composition of the reservoir rocks of the Ek-Balam Formation. Furthermore, the δ34S values of crude oils from the SCPS (-8.0 to -2.5 ‰) show an absence of a thermal sulfate reduction (TSR) signature, which likely means that the use of Re-Os systematics in crude oils and rocks in the SCPS is appropriate. Strontium and lead measurements show crude oils have an isotopic composition different from rocks from the Edzna Formation but similar to rocks of the Akimpech and Ek-Balam formations, indicating that crude oils received Sr and Pb from the trapping rocks during migration or trapping processes, producing a isotopic mixing trend with rocks of these formations. Specifically, the lead isotope composition allows the identification of a source of lead never recorded before, the Guichicovi Complex. The isotopic data suggest that this Grenville Complex has been feeding with detrital material to the sedimentary rocks from Bacab, Ek-Balam and Akimpech formations in the SCPS, and in consequence contributing to the final isotopic composition of crude oils as well. Re-Os geochronology of rocks from the Edzna and Akimpech formations (152 ± 4 Ma; and 158.6 ± 5.5 Ma, respectively) provides precise ages of deposition that coincide with the ages proposed in previous studies based on the fossil record. Re-Os geochronology in crude oils yield ages with low uncertainty and moderate MSWD values, reflecting a rapid formation and migration process that occurred during evolution of the SCPS. The age of crude oils (28.3 ± 5.5 Ma) broadly agrees with petroleum generation models proposed by PEMEX.

Le massif de l’Edough représente le massif cristallin le plus oriental de la chaîne des Maghrébides. Ce massif, peu étudié, est cependant particulièrement intéressant car il permet de faire le lien avec les autres segments de la chaîne Alpine Péri-Méditerranéenne. Il se présente sous la forme d’un dôme métamorphique principalement constitué de gneiss et migmatites contenant en son cœur des amphibolites à grenat et des métapéridotites (péridotites de Sidi Mohamed). Au Nord, il est chevauché par l’unité de Kef Lakhal composée d’amphibolites massives, qui sont séparées du dôme par une unité de mélange contenant des lithologies de nature très variée. Trois de ces unités ont été étudiées: les péridotites de Sidi Mohamed, l’unité de mélange, et l'unité de Kef Lakhal. Les objectifs de ce doctorat consistent à: i) caractériser ces différentes unités en terme de source, processus enregistrés et évolution, ii) contraindre l'âge de ces unités et, éventuellement, l'âge du/des métamorphisme(s) enregistré(s), iii) replacer ces différentes unités dans un contexte global de la géodynamique du bassin Méditerranéen au cours du Cénozoïque. Ainsi une approche combinée couplant pétrologie, géochimie et géochronologie a été réalisée sur un échantillonnage prélevé en 2012, et principalement focalisé sur les lithologies basiques et ultra-basiques ainsi que sur les zones de contact entre ces trois unités. La méthodologie mise en oeuvre consiste, à la fois, en des analyses in situ (éléments majeurs et traces, géochronologie U-Pb, isotopes Hf) et des mesures sur roches totale et fractions minérales (éléments majeur et traces, géochronologie Ar-Ar et isotopes Sr-Nd-Pb-Hf). Dans la zone de Sidi Mohamed, les amphibolites à grenat proviennent d’un manteau similaire à celui des témoins retrouvés au niveau du bloc d’Alboran et enregistrent un évènement métamorphique à c. 18 Ma. Les roches ultramafiques situées au cœur du dôme possèdent des signatures isotopiques de type manteau sous-continental avec une influence de processus de subduction et une empreinte géochimique plus tardive liée aux processus d’exhumation. L’unité de mélange est interprétée comme une marge passive Permo-Carbonifère. Les amphibolites proviennent d’un manteau modifié par une ancienne subduction. Cette unité de mélange contient des reliques métamorphisées sous conditions d’Ultra-Haute Pression marquées notamment, par la présence de diamants inclus dans un méga-cristal de grenat dont le protolithe est de type N-MORB. Le stade prograde de l'évènement UHP a été daté à c. 32 Ma et l'exhumation puis le charriage sur le socle de l’Edough se produisent à c. 21 Ma. L’unité amphibolitique de Kef Lakhal présente des signatures de type croute océanique N-MORB et représenterait un vestige de la Téthys entré en subduction puis exhumé à c. 21 Ma. Nous proposons que le massif de l’Edough représente la marge passive Nord-Africaine d’âge Permo-Carbonifère sur laquelle un fragment de croûte océanique Téthysienne a été charriée au cours du Miocène. L’exhumation du massif se produit en deux stades dont le premier à ~21 Ma est suivi par la formation d’un Metamorphic Core Complex à partir de 18 Ma. Nous relions ces processus rapides à des mouvements de la fosse de subduction et du panneau plongeant. / The Edough massif is the Easternmost crystalline massif of the Maghrebide belt. This area presents strong similarities with the internal zones of the Peri-Mediterranean Alpine belt but its evolution stillremains poorly constrained. Edough can be approximated as a metamorphic dome of gneisses and migmatites containing garnet amphibolite and metaperidotites of Sidi Mohamed in its core. In the North, the dome is overlain by a nappe stack constituted by a “melange” unit composed of various lithologies and, upward, by the Kef Lakhal massive amphibolites of oceanic origin. This work is focused on three units containing mafic and ultramafic lithologies i.e. the Sidi Mohamed peridotites, the “melange” unit and the Kef Lakhal amphibolites. The aim of this Ph.D. work is to characterize all three units, to determine their relationships and establish the timing of the main events identified. We chose a combined geochronological-geochemical approach using in situ analyses (major and trace elements, U-Pb geochronology and Hf isotopes on accessory minerals) and bulk analyses on whole rock/mineral fraction (major and trace elements, Ar-Ar geochronology and Sr-Nd-Pb-Hf isotopes). We show that the Sidi Mohamed mafic rocks display an affinity with the Alboran mantle. The mantle rocks from Sidi Mohamed display affinities with a subcontinental mantle influenced by subduction processes and late metamorphism at crustal levels. The melange unit is interpreted as a Permo-Carboniferous passive margin. The amphibolite lenses in the mélange unit originate from a mantle modified by subduction processes. This unit contains relics of Ultra-High Pressure rocks as evidenced by the occurrence of diamonds in a megacrystal of garnet showing oceanic affinities. These ultra-high pressure rocks document a prograde stage at ~32 Ma and exhumation to lower crustal levels at ~21 Ma. The Kef Lakhal unit displays oceanic crust-like signatures and characteristics of fluid induced signatures. We interpret the Kef Lakhal amphibolites as a shallow subducted Tethys fragment, which was exhumed at 21 Ma. We propose that the Edough massif represents the Permo-carboniferous passive margin of Africa basement onto which a fragment of the Tethys Ocean was thrusted. The whole massif was finally exhumed as a metamorphic core complex at 18 Ma and experienced fast cooling until ~16 Ma. We relate this fast processes to the interplay between trench and slab movements.

A series of crustal-scale shear zones demarcates the northern and eastern margins of the North Caribou greenstone belt (NCGB), proximal to a Mesoarchean terrane boundary in the core of the western Superior Province of Canada. The dominant deformation produced a pervasive steeply dipping fabric that trends broadly parallel to the doubly arcuate shape of the belt and was responsible for tight folding the banded iron formation host to Goldcorp’s prolific gold deposit at Musselwhite mine. The shear zones in the North Caribou greenstone belt are of particular interest because of their ability to channel hydrothermal fluids with the potential to bear ore and cause alteration of the middle to shallow crust. Shear zones are commonly reactivated during subsequent tectonism, but exhibit a consistent and dominant dextral shear sense across the belt; fabric-forming micas and chlorite are generally Mg-rich. Although garnets samples from within the shear zones are dominantly almandine, they possess variable geochemical trends (HREEs of >2 orders of magnitude) and can be syn-, intra-, or post-tectonic in origin. In situ geochronological analysis of zircon (U-Pb) and monazite (total-Pb) in high strain rocks in and around the NCGB, interpreted in light of in situ geochemical analysis of garnet and fabric-forming micas and chlorite, reveals four relatively discrete events that span 400 million years. Metamorphism of the mid-crust was coeval with magmatism during docking of the Island Lake domain at c. 2.86 Ga and subsequent terrane accretion at the north and south margins of the North Caribou Superterrane from c. 2.75 to 2.71 Ga. Transpressive shear at c. 2.60 to 2.56 Ga and late re-activation of shear zones at c. 2.44 Ga produced a steeply-dipping pervasive fabric, and channeled fluids for late crystallization of garnet and monazite recorded in the Markop Lake deformation zone. These observations implicate a horizontal tectonic model similar to the modern eastern Pacific plate margin. Further, this study highlights the caution that should be exercised when using traditional rock forming metamorphic minerals (mica, chlorite, garnet) when attempting to vector into zones of hydrothermal alteration within midcrustal rocks.

In the Paleoproterozoic Trans-Hudson Orogen, a well exposed section of mid-crust on Hall Peninsula, southeastern Baffin Island, offers an opportunity to improve our understanding of mid-crustal tectonothermal processes in hot, collisional orogens. Additionally, more robust age constraints on the tectonic history of Hall Peninsula are important for plate tectonic reconstructions of the North Atlantic region. Recent mapping shows that the section comprises Archean crystalline basement overlain by Paleoproterozoic supracrustal rocks, which host felsic plutons on the western peninsula. There is a westward increase in peak metamorphic grade, from amphibolite- to granulite-facies, and three regional deformation events are recognized (D1, 2, 3). Equilibrium phase diagram modeling constrained by garnet compositions in pelite indicates peak conditions of ~720–740°C on the eastern peninsula and ~850°C further west, with pressures of ~6.25–7.35 kbar. Modeling and petrographical evidence suggest subsequent cooling, decompression, growth of retrograde biotite and, on the eastern peninsula, retrograde muscovite. In situ U-Pb monazite dating (~450 analyses) and U-Pb zircon depth profiling (~90 analyses) resolve the timing of regional metamorphism and crustal shortening between ca. 1860–1820 Ma, coincident with the accretion of crustal blocks and arc terranes during the amalgamation of the orogenic upper (Churchill) plate. Regionally-occurring ca. 1800–1750 Ma monazite domains and zircon rims are interpreted to result from fluid-assisted dissolution-reprecipitation. They likely record the terminal collision with the lower-plate Superior craton and post-orogenic thermal activity, possibly related to the emplacement of pegmatitic syenogranite dykes. The new data strengthen formerly tentative correlations with southern Baffin Island, West Greenland and northern Labrador. 40Ar/39Ar thermochronology on muscovite, biotite and phlogopite suggests that Hall Peninsula underwent slow cooling at rates of ~1–2.5ºC/Myr after peak metamorphism, remaining hotter than ~400°C until ca. 1670–1660 Ma. Analogous thermochronological ages from elsewhere in the Trans-Hudson Orogen imply orogen-wide slow cooling. Despite significant crustal thickening and elevated paleotemperatures, the Hall Peninsula crustal section does not record evidence of orogenic collapse, implying that it may not be a hallmark of all hot, thickened orogens.