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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.44.2016.tde-05012016-154125
Documento
Autor
Nome completo
Carlos Mauricio Noce
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 1995
Orientador
Banca examinadora
Teixeira, Wilson (Presidente)
Babinski, Marly
Carneiro, Maurício Antonio
Sabate, Pierre
Vlach, Silvio Roberto Farias
Título em português
Geocronologia dos eventos magmáticos, sedimentares e metamórficos na região do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais
Palavras-chave em português
Geocronologia
Quadrilátero Ferrífero (MG)
Resumo em português
O Complexo Belo Horizonte representa um segmento de crosta arqueana, constituído principalmente por gnaisses tipo TTG, bandados e exibindo feições de migmatização (Gnaisse Belo Horizonte). Ocorrem encravadas nos gnaisses pequenas faixas de rochas supracrustais, de natureza vulcano-sedimentar (essencialmente vulcanitos máficos e sedimentos químicos), e corpos granitóides circunscritos. Estes granitóides apresentam aspecto homogêneo, foliação bem desenvolvida, tendo-se posicionado após o evento principal de migmatização do Gnaisse Belo Horizonte. Os dois corpos mais significativos são granitos cálcio-alcalinos de alto K, designados Granito Santa Luzia e Granito General Carneiro. Análises U-Pb em zircões de um mobilizado migmatítico definiram uma discórdia com intercepto superior em 2.860+14/-10 Ma, datando o evento de migmatização do Gnaisse Belo Horizonte. Titanitas do mobilizado e do gnaisse alinharam-se em outra discórdia, com intercepto inferior em 2.041+5 Ma. Esta idade foi interpretada como a do retrabalhamento (metamorfismo) do Evento Transamazônico impresso no Complexo Belo Horizonte. O Granito Santa Luzia posicionou-se em 2.712+51/-4 Ma (idade U-pb em zircão), sendo esta também a idade provável do Granito General carneiro. Obteve-se uma isócrona Rb-sr (rocha total) para o Gnaisse Belo Horizonte de 2.619'+ ou -'65 Ma. Os eventos de granitogênese e de rejuvenescimento isotópico dos gnaisses mais antigos devem marcar os estágios finais de estabilização da crosta arqueana na região setentrional do Quadrilátero Ferrífero. No extremo sudoeste do Quadrilátero Ferrífero um pequeno corpo granítico, o Granito salto do Paraopeba, possui idade U-Pb, em zircão, de 2.612'+ ou -'5 Ma. Esta idade define, até o presente, o mais novo evento de granitogênese arqueana da região. Ainda no quadro da evolução arqueana, a análise U-Pb em rutilos de uma zona de cisalhamento mineralizada em ouro, cortanto o Grupo Nova Lima, forneceu resultado muito discordante mas com idade mínima de 2.580 Ma. Esse conjunto de determinações geocronológicas, aliado a outros dados da bibliografia. permite delinear um quadro bastante acurado para a evolução da crosta arqueana. Informações adicionais são também fornecidas pelas datações de zircões detríticos, provenientes das unidades supracrustais proterozóicas do Quadrilátero Ferrífero. As mais antigas evidências da existência de núcleos continentais datam de ca. 3.200 Ma. Entretanto, o principal período de geração crustal parece ter ocorrido entre 3.000-2.900 Ma. A partir daí, o trend evolùtivo registra um processo progressivo de amalgamação de blocos continentais, associado a intenso retrabalhamento da crosta primitiva e novos eventos de adição granitoide, além da deposição de sequências supracrustais do tipo greenstone belt (supergrupo Rio das velhas). Resultou desse processo a consolidação de extensa plataforma continental. provavelmente completada com a intrusão dos granitos arqueânos mais jovens, como o Granito Salto do Paraopeba. A bacia de sedimentação do Supergrupo Minas implantou-se sobre essa plataforma, possivelmente ainda no final do Arqueano. Reforça a hipótese o fato de todos os zircões detríticos analisados para a Formação Moeda, unidade basal do Supergrupo Minas, serem mais antigos que 2.600 Ma. As outras unidades estudadas (Grupo Sabará, Grupo Itacolomi e Supergrupo Espinhaço) continham zircões gerados e/ou retrabalhados no Paleoproterozóico. O pacote sedimentar do Supergrupo Minas registra a passagem de sedimentação plataformal (grupos Caraça, Itabira e Piracicaba) para sedimentação sin-orogênica, representada pelo Grupo Sabará, cuja idade máxima de deposição foi determinada em ca. 2.120 Ma. A idade de intrusão do Batólito Alto Maranhão foi determinada por análises U-Pb em titanita e zircão, em 2.124'+ ou -'2 Ma. Este corpo, localizado a sul do Quadrilátero Ferrífero, possui composição tonalítica predominante e características geoquímicas indicativas de origem mantélica. Tal assertiva confirma-se pela idade modelo Sm-Nd (TDM) na mesma faixa da idade U-Pb, Portanto, interpreta-se o Batólito Alto Maranhão como uma intrusão pré-colisional, ligada a consumo de crosta oceânica, marcando o estágio inicial do Evento Transamazônico. As idades U-Pb em titanitas do embasamento arqueano posicionam o ápice do overprint metamórfico transamazônico em 2.065-2.035 Ma. Este processo foi acompanhado pela intrusão de pequenos corpos graníticos na região setentrional do Quadrilátero Ferrífero, que são o Granito Cónego do Brumado (idade U-Pb em monazita de 2.045 Ma) e o Granito Morro da Pedra. Pegmatitos intrusivos na Formação Moeda, região de Salto do Paraopeba, apresentaram idade Pb-Pb em anfibólio de 2.236'+ ou -'200 Ma. Outras determinações geocronológicas, no âmbito do Complexo Belo Horizonte, incluem uma errócrona Rb-Sr para o Granito General Carneiro, de 1.740'+ ou -'53 Ma, e idades K-Ar em biotita, variando entre 1.800 e 1.000 Ma. As idades por volta de 1.800 Ma poderiam registrar o resfriamento final do Evento transamazônico. Já as idades mais novas refletem, provalmente, aberturas parciais do sistema isotópico K-Ar em eventos de baixa magnitude, ligados aos ciclos Espinhaço e Brasiliano. Interpretação semelhante pode ser dada para as idades K-Ar (biotita) obtidas para o Batólito Alto Maranhão, de 1.000'+ ou -'22 e 730' + ou -'25 Ma. Duas idades isocrônicas Rb-Sr, para este mesmo corpo, registram o rejuvenescimento isotópico brasiliano. Na mesma região, monazitas de veios quartzo-feldspáticos, encontrados na Falha do Engenho, possuem idade U-Pb de 596 Ma. A colocação desses veios, e os processos localizados de rejuvenescimento isotópico, foram interpretados como um reflexo da reativação de estruturas pré-existentes durante a deformação do Evento Brasiliano. O registro isotópico pouco expressivo desse evento, no Quadrilátero Ferrífero, é uma indicação de seu papel secundário na estruturação da região.
Título em inglês
Not available.
Palavras-chave em inglês
Not available.
Resumo em inglês
The Belo Horizonte Complex represents an Archean crust segment principally omposed of banded TTG-type gneisses, and exhibiting migmatization features (Belo Horizonte Gneiss). Small tracts of volcanosedimentary supracrustal rocks, essentially mafic volcanics and chemical sediments, and granitoid bodies occur enclosed by the gneisses. These granitoids are in general homogeneous, have well-developed foliation, and were emplaced after the main migmatization event that affected the Belo Horizonte Gneiss. The Santa Luzia and General Carneiro calcalkaline granites constitute the two most prominent granitic bodies. The age of the Belo Horizonte Gneiss migmatization event is indicated by the 2860+14/-l0 Ma upper intercept of a discordia obtained by U-Pb analyses in zircons of a migmatitic mobilizate. Sphenes of this mobilizate and of the gneiss align along another discordia with a lower intercept at 2041'+OR-' 5 Ma. This is interpreted as the age of the Transamazonian tectonometamorphic event imprint-ed on the Belo Horizonte Complex. The Santa Luzia Granite was emplaced at 2712+5/-4 Ma (U-Pb age in zircon), probably also corresponding to the age of the General Carneiro Granite. A Rb-Sr-whole-rock isochron indicates 2619'+ OR -'65 Ma for the Belo Horizonte Gneiss. These ages define a granite genesis event and also an isotopic resetting of the older gneisses, possibly marking the final stages of stabilization of the Archean crust in the studied area. The Salto do Paraopeba Granite occurs in the extreme southwest of the Quadrilátero Ferrífero, and has an U-Pb age in zircon of 2612'+ OR -'5 Ma. At present, this age is interpreted as defining the youngest Archean granite genesis event. U-Pb analyses of rutiles from a goldmineralized shear zone, crosscutting the Nova Lima Group, yield a very discordant minimum age of 2580 Ma, also regarded as part of the Archean evolution of this region. This set of geochronological determinations together with those already published allow the establishment of a fairly accurate framework for the Archean crust evolution. Additional information are also furnished by dating of detritic zircons, from Proterozoic supracrustal units of the Quadrilátero Ferrífero. The oldest evidences for the existence of continental nuclei are dated at ca 3200 Ma. However, the main period of crust generation seems to have happened between 3000 to 2900 Ma. Following this period, the evolutionary trend followed a progressive amalgamation of continental blocks, associated with intensive reworking of the primitive crust, renewed events of granitoid addition and deposition of the supracrustal greenstone belt Rio das Velhas Supergroup. As a result of this process, an extensive continental platform was consolidated, probably accompanied by the intrusiou of younger Archean granites like the Salto do Paraopeba Granite. The Minas Supergroup sedimentary basin was established on this platform possibly in the end of the Archean. This hypothesis is enhanced by detritic zircons consistently older than 2600 Ma from the Moeda Formation, basal unit of the Minas Supergroup. A number of the zircons from the other studied units, the Sabará and Itacolomi Groups, and the Espinhaço Supergroup, were crystallized and/or reworked during the Lower Proterozoic. The Minas Supergroup sedimentary sequence records the change from platformal (Caraça, Itabira and Piracicaba Groups) to synorogenic sedimentation, the latter represented by the Sabará Group. The zircons of this Group define the maximum age of deposition ca 2120 Ma. U-Pb analyses in zircon and sphene dletermine the age of the intrusion of the Alto Maranhão Batholith at 2124'+ OR -'2 Ma. This granitic body is located to the sourh of the Quadrilátero Ferrífero, and has a predominantly tonalitic composition. A mantelic derivation is indicated by geochemical characteristics, and confirmed by a Sm-Nd model age (TDM) in the same range of ages obtained by U-Pb. Therefore, the Alto Maranhão Batholith is interpreted as a precollisional intrusion related to the consumption of the oceanic crust, marking the initial stage of the Transamazonian Event. U-Pb ages in sphenes from the Archean basement define the peak of the Transamazonian metamorphic overprint at 2065-2035 Ma. This process was accompanied by the intrusion of two small granitic bodies in the northern region of the Quadrilátero Ferrífero: the Córrego Brumado Granite (U-Pb age of 2045 Ma in monazite) and the Morro da Pedra Granite. Pegmatites intrusive in the Moeda Formation in the region of Salto do Paraopeba have a Pb-Pb age in amphibole of 2236 '+ OR -' 200 Ma. Other geochronological determinations in the Belo Horizonte Complex include a Rb-Sr errochron for the General Carneiro Granite at I740'+ OR -' 53 Ma, and K-Ar ages in biotites varying between 1800 and 1000 Ma. The ages around 1800 Ma might indicate the final cooling of the Transamazonian Event. The younger ages probably reflect partial opening of the K-Ar isotopic system during events of a lesser magnitude. related to the Espinhaço and Brasiliano cycles. A similar interpretation arises from the K-Ar ages of 1000'+ OR -' 22 and 730 '+ OR -'25 in biotite obtained for the Alto Maranhão Batholith. Two isochronic Rb-Sr ages obtained for the same batholith register the Brasiliano-cycle isotopic resetting. ln the same region, quartz-feldspathic veins in the Engenho Fault yields an U-Pb age in monazite of 596 Ma. The veins emplacement and the localized processes of isotopic resetting are interpreted as resulting from the reactivation of pre-existing structures during the Brasiliano Event deformation. The weak record of this Event in the Quadrilátero Ferrífero is indicative of its secondary role in the structuring of the region.
 
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Data de Publicação
2016-01-06
 
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