Visando contribuir para o entendimento dos processos anatéticos em rochas metamórficas de composição semipelítica, este trabalho apresenta dados de campo e modelagem metamórfica, utilizados como ferramentas para a correlação entre biotita xisto e metatexito ricos em quartzo e plagioclásio, com granada, cianita, muscovita, rutilo e ilmenita, pertencentes à unidade Santo Antônio no Sistema de Nappes Andrelândia, sul de Minas Gerais. Com o levantamento de campo foi caracterizada a associação cianita + granada + biotita + plagioclásio + muscovita + rutilo + ilmenita + quartzo + leucossoma tonalítico em litotipos que variam de xisto homogêneo a metatexito protoestromático, com o estabelecimento do protobandamento favorecido pela geração e segregação limitada do leucossoma, que aumenta da base para o topo do pacote. A amostragem dos litotipos principais é feita a partir de três pedreiras, da base para o topo: IC01, em que predomina xisto com feições de fusão in situ subordinadas às porções granoblásticas e cristais idiomórficos de plagioclásio em veios de quartzo; IC03, dominada por xisto, na base, e metatexito no topo, com ampla distribuição de patches, bolsões e veios de leucossoma tonalítico in situ ou in source; e IC07, caracterizada pelo bandamento de porções de xisto e metatexito, em escalas de 1 cm a 1 m, com leucossoma in situ ou in source reforçando o bandamento composicional, ou também na forma de veios, patches e bolsões que podem truncar a foliação. Com a química de rocha total é evidente que não existem diferenças composicionais significativas entre xistos e metatexitos. A geração de pequenos volumes de leucossoma rico em Si e Na, compatível com as segregações tonalíticas observadas, e resíduo rico em Fe, Mg e K, associado às acumulações de biotita nas suas bordas, não mudou de forma significativa a composição das rochas. A similaridade entre os padrões de elementos terras-raras reconhecidos para os litotipos analisados indica que a anatexia não alcançou condições altas o suficiente para a dissolução e reprecipitação de fases ultraestáveis como monazita e zircão, hipótese sustentada também pela ausência de feldspato potássico no leucossoma. O cálculo de isopletas resulta em topologia semelhante para amostras de IC01 e IC03; o plagioclásio em amostras das três pedreiras apresenta intervalo composicional contínuo entre An15 e An48, com grãos progressivamente mais ricos em albita, partindo dos inclusos em granada, na matriz xistosa ou metatexítica, e no leucossoma. Esta progressão na quantidade de albita é também observada em cristais de IC01 para IC03 e IC07, respectivamente, sentido no qual, em contrapartida, diminuem as diferenças composicionais entre cristais de mesma amostra e diferentes sítios texturais. A variação composicional da muscovita mostra grupos com distintos teores de sódio, sugerindo trajetória metamórfica horária para o pacote metatexítico e a termobarometria otimizada aplicada a IC01 e IC03 resulta em temperaturas de 750 a 850 °C para o pico metamórfico da base para o topo da unidade, respectivamente, em condições de pressão elevada, maior que 8 kbar. Estas evidências caracterizam o metamorfismo invertido atuante na região e demonstram a importância o reconhecimento da anatexia para a interpretação petrogenética de rochas semipelíticas. / As a contribution to the understanding of partial melting processes in metamorphic rocks of semipelite composition, this work presents field data and metamorphic modeling. They were used as tools for the correlation between biotite schist and metatexites, which are rich in quartz and plagioclase, with garnet, kyanite, muscovite, rutile and ilmenite, both rocks are correlated to the St. Antônio unit, in the Andrelândia Nappe System, south of Minas Gerais, Brazil. From the rocks field descriptions, it was characterized as the main mineral assemblage kyanite + garnet + biotite + plagioclase + muscovite + rutile + ilmenite + quartz + leucosome with tonalite composition, in rock types ranging from the homogeneous schist to the proto-stromatic metatexite. The compositional banding was enhanced by the generation and limited segregation of leucosome, and its proportion is higher from structural bottom to top of unit. Samples of the main rock types were collected in three quarries, from bottom to top: IC01, schist with sparse in situ melting features that are limited to the granoblastic portions and idiomorphic plagioclase crystals in quartz veins; IC03, dominated by schist, at the base, and metatexite, on top, with wide distribution of patches, pockets and veins of leucosome with tonalite composition, in situ or in source; and IC07, characterized by the compositional banding, varying from schist to metatexite, in bands with thickness ranging from 1 cm up to 1 m, and either in situ or in source leucosome veins enhance the compositional banding, although some veins, patches and pockets truncate the main foliation. With the whole rock chemistry analyses it is evident there are no significant compositional differences between schist and metatexite. The generation of small volumes of silicate Na-rich liquid is compatible with tonalite leucosome, and residue rich in Fe, Mg and K, associated with accumulations of biotite at its edges, but has not changed significantly the bulk rock compositions. The similarity of the of rare earth elements patterns for both rock types indicates anatexis did not reach a high degree and dissolution and reprecipitation of ultra-stable phases, as monazite and zircon, did not happen, which is sustained by absence of potassium feldspar in leucosome. The pseudosection modeling and isopleths calculation result in similar topology for samples of IC01 and IC03. Plagioclase crystals of the three quarries present continuous compositional change, between An 15 and An 48, with progressively more albite-rich crystals starting from the ones that are enclosed in garnet, in schist, metatexite matrix, and leucosome. This increase in the amount of albite is also observed in crystals from IC01 to IC03 and IC07, respectively, direction which, in turn, decrease the compositional differences between crystals of the same sample and different textural sites. The compositional variation of muscovite allows separation in groups with different quantities of Na, suggesting a clockwork P-T path to the rock, and optimized thermobarometry applied to IC01 and IC03 results in temperatures of 750-850 ° C for the metamorphic peak from base to top of the unit, in high pressure conditions, higher than 8 kbar. This P-T variation, from bottom to top, characterizes an inverted metamorphism in the region and demonstrates the importance of the recognition of anatexis processes for petrogenetic interpretation of semipelite rocks.

As condições de geração e migração de magmas na crosta continental foram investigadas a partir de estudos de detalhe em dois afloramentos de granitos anatéticos tipo Nazaré Paulista (Nappe Socorro Guaxupé, região de Atibaia, SP), utilizando como ferramentas principais a geoquímica de elementos maiores e traços em rochas e minerais e a isotopia Sr-Nd. O granito Nazaré Paulista tem uma ampla variedade composicional, sendo as duas variedades principais um granada leucogranito e um granada-biotita granito cinza com uma rede de vênulas de leucogranito (~625 Ma, U-Pb monazita). Ambos os tipos formam corpos sub-concordantes de dimensões decamétricas nos dois afloramentos; as relações de contato quando observadas indicam a intrusão posterior dos granada leucogranitos. Dois tipos de leucossomas foram reconhecidos em paragnaisses migmatíticos associados aos granitos Nazaré Paulista: (1) granada-biotita tonalito com baixa razão Rb/Sr (0,3), padrões de ETR pouco fracionados ((La/Yb)N = 4-5) e com anomalia negativa de Eu e assinatura isotópica Sr-Nd idêntica à do mesossoma; (2) granada leucogranito, com razão Rb/Sr de ~0,56, padrões de ETR pouco fracionados ((La/Yb)N = 5), com anomalia positiva de Eu e eNd(t) idêntico ao do mesossoma, mas com 87Sr/86Sr(t) mais baixa. Ambos os tipos de leucossomas são distintos dos granitos e foram interpretados como produtos da fusão em presença de água do paragnaisse, respectivamente antes e depois da geração de feldspato potássico no protolito. Alguns contrastes geoquímicos relevantes são observados entre os granitos cinza e os leucogranitos: os primeiros apresentam maior mg# e Zr e padrões de ETR mais fracionados; as razões Rb-Sr de ambos os tipos são semelhantes (0,4-0,7). A assinatura isotópica Sr-Nd dos granitos mostra importante variação (eNd(t) = -16 a -13 e 87Sr/86Sr(t) = 0,716-0,728); apenas duas amostras de leucogranito têm assinatura coincidente com o campo dos paragnaisses regionais. Assumindo os paragnaisses como fonte única dos granitos Nazaré Paulista, é necessário que a fusão tenha ocorrido em desequílibrio e em presença de água. A química de elementos traços em granada foi fundamental para a identificação dos diversos processos de diferenciação que respondem pela variedade de granitos observada. Parte dos granitos cinza carrega um componente restítico, representado por granadas com núcleos ricos em ETRP+Y semelhantes às granadas dos paragnaisses encaixantes. As vênulas de granada leucogranito que cortam o granito cinza são formadas provavelmente pela ?refusão? do mush original durante a rápida ascensão e exibem granadas pobres em ETRP, cujos teores aumentam para a borda, definindo um padrão tipicamente magmático. Os leucogranitos que formam corpos isolados podem em parte corresponder a diferenciados do granito cinza, conforme indicado pelas relações de campo e pela geoquímica de rocha. No entanto os leucogranitos com alta 87Sr/86Sr(t) apresentam granadas com núcleos ricos em ETRP+Y e monazita com composição similar a dos paragnaisses, reforçando a hipótese de serem estes produtos da fusão direta de paragnaisses. / The conditions of melt generation and migration in the continental crust were investigated through a detailed study of two outcrops of the anatectic Nazaré Paulista granites (Socorro-Guaxupé, Nappe, Atibaia region, SE Brazil), using as main tools the rock and mineral major and trace-element geochemistry and Sr-Nd isotopy. The Nazaré Paulista granite shows a wide compositional variation, and can be grouped into two main types: a garnet leucogranite and a veined grey garnet-biotite granite, the latter dated at ~625 Ma (monazite U-Pb ID-TIMS). These types occur as subconcordant bodies 10-50 m wide and are present in both outcrops; where observed, the contact relationships show that the garnet leucogranites intruded after the grey granites. Two types of leucosome were recognized in migmatitic paragneisses associated to the Nazaré Paulista granites: (1) garnet-biotite tonalite with low Rb/Sr (0.3 ), slightly fractionated REE patterns ((La/Yb)N = 4-5) with negative Eu anomalies and Sr-Nd isotope signature identical to that of the mesosome; and (2) garnet leucogranite, with Rb/Sr ~0.56, slightly fractionated REE patterns ((La/Yb)N ~ 5) with positive Eu anomalies, eNd(t) identical to that of the mesosome, but lower 87Sr/86Sr(t). Both leucosomes are different from the granites, and were interpreted as the products of water-present melting of the paragneiss, respectively before and after the crystallization of K-feldspar in the protolith. Some relevant geochemical contrasts are observed between the two types of Nazaré Paulista granites: compared to the leucogranites, the gray granites show greater mg# and Zr and more fractionated REE patterns; the Rb/Sr ratios of both are low (0.4-0.7). The Sr-Nd isotope signature has important variations (eNd(t) = -16 to -13 and 87Sr/86Sr(t) = 0.716-0.728); only two leucogranite samples have signatures that are coincident with the field of the regional paragneisses. Assuming the paragneisses as the only source of the Nazaré Paulista granites would require that melting occurred under disequilibrium and water-present conditions. The trace-element chemistry of garnet was important to identify the differentiation processes that respond for the observed variety of anatectic granites. Part of the gray granites carries a restitic component, represented by ETRP+Y-rich garnet cores that are similar to the garnets from the country-rock paragneisses. The garnet leucogranite veins that cut the gray granite were probably formed by \"partial remelting\" of the original mush during rapid ascent, their idiomorphic garnet crystals have a distinctive composition (low HREE in the cores, increasing slightly to the rims), interpreted as magmatic. Some of the leucogranites forming isolated bodies may have been generated by fractionation from the gray granite, as indicated by field relations and rock geochemistry. On the other hand, the leucogranite with high 87Sr/86Sr(t) has ETRP+Y-rich garnet cores and its monazite is compositionally similar to that of the paragneisses, features indicative that they were probably produced by direct melting of these rocks.

The Lofoten-Vesterålen province of North Norway consists almost exclusively of Precambrian granulite-facies rocks. The oldest rocks in the province are monzonitic and dioritic migmatitic gneisses, the protoliths of which were formed at 2.7 Ga. The migmatites are overlain by a series of supracrustal gneisses, from 2.1 Ga, largely volcanogenic in origin, but with interbedded marbles and banded ironstones. The first occurrence of marble in western Lofoten is reported. Deposition in a subsiding back-arc basin or in an Andean- type environment on a thin continental margin is inferred. Both gneiss sequences were intruded by basic rocks at 1.8 Ga. The basic rocks could not have been formed simply by extraction from the mantle at 1.8 Ga. The required contribution from 2.7 Ga migmatites could be as much as 37%, but less if contamination took place via anatectic melts. The first report of eclogitic rocks from the Lofoten-Vesterålen province is made in this study; their formation is associated with shear deformation Both gneiss sequences and the basic rocks were intruded by mangeritic rocks at 1.8 - 1.7 Ga. Their chemical compositions can be explained by fractional crystallization from magmas formed from 2.7 Ga and 2.1 Ga gneisses and 1.8 Ga mantle-derived magmas. Parameters derived from Rb-Sr, Sm-Nd and U-Pb systems to express the relative proportions of crust and mantle contributions to the mangerites mutually correlate, supporting the crust-mantle source model for the mangerites. Mixing calculations suggest that the late Archaean contributes in excess of 50% by mass for almost all mangerites. Anatectic veins present, especially in the Moskenesøy supracrustal gneisses, are inferred to represent partial melts which coalesced to form the mangerites at higher structural levels. Anatexis was caused by basaltic underplating associated with limited crustal extension. Later rock-forming events were the emplacement of dolerite dykes; the 1.65 Ga Lødingen Granite; the Leknes Group metasediments and the Caledonian granite pegmatites.

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

Migmatites are a common rock type in the Adirondack Mountains, NY. We analyzed a single sample of biotite-garnet-sillimanite paragneiss with foliation parallel leucosome along Route 22 south of Whitehall, NY in order to determine the timing of melting using both in-situ monazite and zircon U/Pb geochronology from the restite and leucosome layers of the same rock. Monazite was analyzed via in-situ EMPA on the Ultrachron microprobe at the University of Massachusetts. Zircon was analyzed via LA-ICP-MS (in-situ and mounted mineral separates) at the LaserChron Center. Monazite analyses from the restite yielded six compositionally distinct populations with dates of 1178 ± 16, 1139 ± 4, 1064 ± 6, 1049 ± 4, 1030 ± 5, and 1004 ± 10 Ma. Yttrium and heavy REEs decrease in monazite in two steps: one dramatic drop from ca. 1150 to 1065 Ma and another between ca. 1065 and 1050, interpreted to reflect two periods of garnet growth and melting. Analyses from the restite zircon separate yielded a significant single peak near 1050 Ma. These zircon grains exhibit fir-tree sector zoning texture which is interpreted to indicate crystallization from melt. Monazite from leucosome yielded a unimodal population at ca. 1050 Ma, however, backscatter images document alteration of monazite to apatite on the edges of the grains, and abundant uranothorite inclusions. Leucosome zircon analyses yielded a ca. 1150 Ma population from cores and a 1050 Ma population from rims. Cathodoluminescence imaging reveals that the zircon rims have textures indicative of fluid alteration. The data are consistent with these rocks undergoing two periods of melting. The first event at ca. 1150 Ma may have involved a non-garnet producing melting reaction, such as muscovite dehydration-melting. The second event at 1065 Ma involved significant garnet growth, interpreted to represent biotite dehydration-melting. Subsequently, the rocks underwent hydrothermal alteration at 1050 Ma. Monazite grains with dates at 1030 ± 5 and 1004 ± 10 Ma have higher yttrium concentrations suggesting garnet breakdown and monazite growth during decompression and retrograde metamorphism. A combination of monazite and zircon dating techniques from each compositional layer is necessary to constrain leucosome-restite relationships and to accurately interpret the timing of melting from migmatites that have experienced multiple phases of melting.

Submitted PHD thesis is focused on fracturing process of migmatite, which is a low porosity anisotropic rock. Migmatite, from a locality Skalka, was chosen as a suitable experimental material, namely due to its macroscopically visible, plane-parallel structure (foliation). The fracturing was studied by means of uniaxial loading experiments on cylindrical samples with different dip of migmatite foliation: 13ř (subhorizontal), 81ř (subvertical) and oblique (47ř and 67ř). The net of eight piezoceramic transducers was employed for ultrasonic sounding (US) measurement and acoustic emission (AE) monitoring during the loading experiments. Realized study of migmatite fracturing is based on the interpretation of both mentioned ultrasonic methods. Part of this work was a software development, including its testing for processing and interpretation of measured AE and US data. Methodical part of the thesis consists of: development and testing of algorithms for automatic P wave arrival detection; introduction of anisotropic velocity model to describe magnitude and orientation of velocity anisotropy, as well as to localize AE events in anisotropic velocity field; determination of crack initiation stress using first arrival amplitude of US. Based on the interpretation of AE and US data, there was found a...

The Clifton Migmatite crops out between the biotite grade Bucksport Formation (predominantly calcareous pelitic quartzite) on the west, the Lucerne Pluton (biotite granite) on the southeast, and the Parks Pond Pluton (mafic granite to quartz syenite) on the northeast. The Parks Pond crystallized at >1000°C. The leucosomes are I-type (metaluminous, hornblendebearing inclusions, primary titanite, allanite, hornblende, and apatite included in biotite or hornblende), or S-type (tourmaline and red-brown biotite). They are conformable with melanosome (Bucksport) layering, and vary in outcrop from 7-88% areally, and in composition from tonalite to alkali granite. Igneous textures in leucosomes argue against a solid-state origin, while biotite and plagioclase analyses indicate that leucosomes were not generated by in situ melting. Compositions of plagioclase (An-content 33-28 in melanosome, 38-15 in adjacent leucosome) and biotite (positive gradient of Ti02 in biotite of melanosome with approach to leucosome) demonstrate disequilibrium. It is argued that the Lucerne was not involved, based on chronology and mineralogy, and leucosomes are not injections of Parks Pond magma, because they lack clinopyroxene, orthopyroxene, and biotite from the Parks Pond. In the leucosomes, different maximum An-contents of plagioclase, four different orders of crystallization, and different compositions suggest that they are multiple melts. 4/5 of analyzed leucosomes are well described as Bucksport Formation minus restite. Conclusions: 1) The Parks Pond partially melted the Bucksport at depth. 2) Melts intruded by lit-par-lit injection to present exposures. 3) Caution should be exercised in applying I- and S-type criteria to melts of calcareous sediments. / Master of Science

Submitted by Igor Matos (igoryure.rm@gmail.com) on 2017-01-25T15:13:13Z No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Ana Carolina Gauer Marques.pdf: 1923943 bytes, checksum: b587b9fe7a3e79c0573b82182a0693cc (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-01-30T15:41:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Ana Carolina Gauer Marques.pdf: 1923943 bytes, checksum: b587b9fe7a3e79c0573b82182a0693cc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-30T15:41:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Ana Carolina Gauer Marques.pdf: 1923943 bytes, checksum: b587b9fe7a3e79c0573b82182a0693cc (MD5) Previous issue date: 2015-08-27 / CAPES / As rochas migmatíticas são geradas a uma profundidade de aproximadamente 15 km abaixo da superfície terrestre, partes dessas rochas são fundidas e extraídas, retornando à superfície na forma de rochas granitoídes. Uma das unidades que sofreu fusão parcial, e alvo deste trabalho, é o Complexo Nova Monte Verde situado na parte sul do Cráton Amazônico, norte de Mato Grosso. Este complexo é caracterizado por um conjunto de rochas metamórficas, onde dominam rochas ortoderivadas com estruturas gnáissicas e migmatíticas. A partir deste estudo, foi possível dividir a rocha em duas partes: melanossoma (parte máfica) e leucossoma (parte félsica). Nos lajedos é possível observar estruturas dilatacionais, ou seja, estruturas de escape do leucossoma no momento em que ocorre a fusão parcial, como: neck de boudin onde o melanossoma forma boudin; leucossoma localizado em bandas de cisalhamento extensionais; leucossoma situado em uma foliação assimétrica de boudin; e associado à charneira de dobras. Através das estruturas observadas este migmatito foi classificados como sendo um migmatito metatexito. A presença de mafic selvedge que nada mais é que uma aureola neste caso de composição melanocráticas rica em biotita, também foi observada. Microscopicamente o melanossoma é composto predominantemente por minerais máficos, destacando-se: a biotita e em menor abundância apatita, titanita, opacos e zircão. A biotita define uma xistosidade proeminente. No leucossoma a textura é granoblástica, com o predomínio de minerais félsicos, como: quartzo, kfeldspato (microclina e oligoclásio), e plagioclásio (labradorita a bytonita). O material que representa a fase final de cristalização é representado pelo “eutético” composto por quartzo, plagioclásio e Kfeldspato de granulação fina com continuidade ótica. Esse material ocorre nas seguintes situações: (1) Como bolsões na matriz com forma arredondada; (2) Como finos filmes ao longo da borda dos grãos; (3) Na forma de manchas com formas convexas, triangulares ou tetraédricas que desenvolvem-se nos locais onde os minerais reagentes estão presentes. O tratamento geoquímico preliminar mostrou uma variação composicional de intermediária a ácida (sílica varia 62,13% a 76,43%), a geoquímica do leucossoma apontou um protolito com uma possível composição que vária do campo do sienogranito ao monzogranito. O leucossoma também mostrou ser derivado de um protolito metapsmítico e metapelítico. Observando as anomalias de Eu é notado dois padrões; um indicando um enriquecimento em minerais de feldspato com origem do fundido primário e o outro padrão apontando uma cristalização derivada de fundidos anatéticos evoluídos. A determinação geocronológica pelo método Pb-Pb Evaporação em Zircão forneceu uma idade 1764 ± 4Ma, que provavelmente representa a idade da migmatização. A idade TDM de 2262Ma com εNd(t=1,76Ga) de -0,1 sugere uma fonte de idade Riaciana, provavelmente crustal / The migmatitic rocks are generated at a depth of about 15 kilometers below the earth's crust; parts of these rocks are melted and extracted, returning to the surface in the form of granitic rocks. One of the units that have undergone partial melting and the target of this work is the Nova Monte Verde Complex in the southern part of the Amazonian Craton, northern of Mato Grosso, Brazil. This complex is characterized by a set of metamorphic rocks, which dominate orthoderivated rocks with gneissic and migmatitic structures. The complex can be divided in two parts: melanosome (mafic part) and leucosome (felsic part). It is possible to observe dilatational structures or ‘escape’ structures at the leucosome when partial melting occurs, such as where the neck boudin whereas the melanosome form boudin; leucosome located in extensional shear bands; leucosome situated in an asymmetric foliation boudin; and associated to hinge folds. Through the structures observed this migmatite was classified as a metatexito migmatite. And also the presence of mafic selvedge which is a rich in biotite halo of melanocratic composition. Microscopically the melanosome is composed predominantly of mafic minerals, namely: biotite and lower abundance apatite, titanite, zircon and opaque. The biotite define a prominent foliation. Leucosome has a granoblastic texture with the predominance of felsic minerals, such as quartz, K-feldspar (microcline and oligoclase), and plagioclase (labradorite to bytonita). The material that is the final stage of crystallization is represented by the "eutectic", composed by quartz, plagioclase feldspar and K-grained with optical continuity. This material occurs in the following situations: (1) as with rounded pockets in the matrix form; (2) as thin films along the edge of the grains; (3) schlieren how convex forms, triangular or tetrahedral, that develop in the places where the reagents are present. The geochemical data showed a compositional range from intermediate to acidic (silica varies 62.13% to 76.43%), the geochemistry of leucosome pointed a protolith with a possible composition of the various syenogranite to monzogranite field. The leucosome also shown to be derived from a metapsmítico and metapelítico protolith. I watched the anomaly is noticed two patterns; one indicating an enrichment in minerals feldspar with origin of the primary melt and the other pattern pointing a crystallization derived from evolved anatetec melts. The geochronological determination by Pb-Pb zircon evaporation method gave an age 1764 ± 4Ma, which probably represents the age of migmatization. The TDM age 2262Ma with εNd (t = 1,76Ga) of -0.1 suggests a source of Riaciana age, probably crustal

A Faixa Araçuaí foi formada no Neoproterozóico a partir da colisão E-W entre os continentes Sul-Americano e Africano. Sua porção leste compreende uma extensa área migmatítica (~300 km de comprimento por 50-100 km de largura) onde afloram anatexitos e leucogranitos (unidade Carlos Chagas), kinzigitos e granulitos migmatizados, que provavelmente são o registro de uma ampla fusão parcial da crosta intermediária a inferior. Observações de campo associadas com evidências micro-estruturais indicam que a deformação ocorreu quando as rochas estavam incompletamente solidificadas. Estimativas de temperaturas sincinemáticas realizadas a partir do geotermômetro TitaniQ (titânio-em-quartzo) indicam que a temperatura mínima para a cristalização de cristais de quartzo é ~750°C. Tais temperaturas combinadas com composição química de leucossomas dos anatexitos sugerem que a viscosidade das rochas crustais foi reduzida para pelo menos 108 Pa s. Baixo valor de viscosidade associado às evidências de campo e de micro-estruturas são consistentes com a geração de no mínimo 30% de volume de magma durante a orogênese. Grandes quantidades de magma promovem um drástico enfraquecimento da resistência mecânica das rochas à deformação, e atestam que a crosta anatética do extremo leste da Faixa Araçuaí representa um análogo de litosferas quentes (hot orogen), tal como a Himalaiana. Investigação mineralógica detalhada permitiu caracterizar um comportamento dominantemente paramagnético para os anatexitos e ferromagnético para os granulitos. Medidas de orientação preferencial cristalográfica (OPC) a partir da técnica de EBSD (electron backscatter diffraction) revelam que a foliação magnética surge, sobretudo, a partir da orientação preferencial dos eixos [001] da biotita orientados perpendicularmente ao plano de fluxo. Contudo, dada a fraca anisotropia linear desse mineral, apenas uma secundária contribuição de sua subtrama foi observada para a origem da lineação magnética (k1). A correspondência entre os eixos [001] de feldspatos e k1 ocorre devido a OPC de pequenas inclusões de ilmenita que imitam a OPC de seus minerais hospedeiros. Correlação entre k1 da Anisotropia de Remanência Anistéretica (ARA) e k1 da Anisotropia de Suscetibilidade Magnética (ASM) demonstra que, na escala do espécime, a lineação magnética tem uma contribuição da anisotropia dos minerais ferromagnéticos. Assim sendo, a lineação magnética nos anatexitos é o resultado da combinação da trama cristalográfica de feldspatos e de biotita com o alinhamento preferencial de grãos ferromagnéticos. Medidas de ASM realizadas para recuperar a trama mineral e investigar o fluxo nos migmatitos revela um padrão de deformação complexo, no qual, em função das direções de lineação, especialmente, é possível caracterizar três setores estruturais. A porção norte (região estrutural 1) com foliações dominantemente sub-horizontais e lineação fortemente orientada na direção NW-SE representa uma região de escape tectônico que ocorre através de um fluxo horizontal de canal (channel flow). Fluxos de canais possivelmente resultam da atuação de forças gravitacionais (gravity-driven flow). O setor sul (regiões estruturais 2 e 3) com variadas direções de foliação (NE-SW, E-W e NW-SE) e lineações com caimentos para Norte e Oeste, provavelmente refletem um regime de fluxo influenciado, sobretudo, pela tectônica de convergência E-W (collision-driven flow). Ambos os setores sugerem que na escala regional o fluxo crustal registrado pelos migmatitos resulta de um regime de deformação que envolve forças gravitacionais, devido a carga topográfica da crosta superior sobreposta à crosta intermediária parcialmente fundida, com viscosidade baixa, e forças tectônicas, associadas à colisão entre os continentes Sul-Americano e Africano. / The Araçuaí belt was formed by the collision between South American and African protocontinents during the Neoproterozoic. Its eastern part consists of an extensive migmatitic area (~300 km long x 50-100 km wide) where crop out anatexites and leucogranites (Carlos Chagas unit), migmatitic kinzigites and granulites that probably are the record of a widespread partial melting of the middle to lower crust. Field observations associated with microstructural evidences indicate that the deformation occurred when the rocks were incompletely solidified. Synkinematic temperature estimates realized using the TitaniQ (titaniun-in-quartz) geotermomether suggest that the minimum temperature for the quartz crystallization is ~750°C. Such temperatures combined with bulk rock composition of leucosome in the anatexites suggest that the viscosity of crustal rocks was dropped to at least 108 Pa s. Low viscosity values associated with field and microstructural evidences are consistent with the generation of at least 30% volume of melt during the orogeny. The presence of large volumes of melt promotes a drastic weakening of the mechanical strength of rocks and suggests that the anatectic crust of the eastern Araçuaí belt represents an analogue of present day hot orogen such the Himalayas. Detailed mineralogy investigation permitted to characterize the paramagnetic behaviour of the anatexites and the ferromagnetic behaviour of the granulites. Crystallographic preferred orientation (CPO) measurements using the EBSD (Electron Backscatter Diffraction) technique reveal that the magnetic foliation results from the preferred orientation of the biotite [001] oriented normal to the flow plane. However, given the feeble linear anisotropy of this mineral, only a subsidiary contribution of its subfabric to the origin of the magnetic lineation (k1) was observed. Correspondence between [001] of feldspars and k1 is due to the CPO of small inclusions of ilmenite that mimic the CPO of their host minerals. Correlation between k1 of the Anisotropy of Anhysteretic Remanent Magnetization (AARM) and k1 of the Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS) demonstrate that, at the specimen scale, the magnetic lineation has a contribution of the anisotropy of the ferromagnetic minerals. AMS measurements realized to recover the mineral fabric and investigate the migmatitic flow field revealed a complex strain pattern in which, considering the lineation trends, especially, it is possible to characterize three structural sectors. The north region (structural sector 1) with foliations dominantly sub-horizontal and lineation trending NW-SE is interpreted as a region of tectonic escape that may represent a horizontal channel flow. This oblique tectonic escape probably results from gravity forces (gravity-driven flow). The Southern region (structural sectors 2 and 3) with variable trending foliations (NE-SW, E-W and NW-SE) and lineation plunging to North and West, probably reflect a flow regime dominantly influenced by the E-W convergence of the African and South-American continents (collision-driven flow). Altogether, the characteristics of the various domains suggest that the deformation of the partially molten middle crust of the Araçuaí belt was the result of the combination of gravity forces due to the topographic load and tectonic forces due to the convergence between the African and South-American continents.