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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.44.2006.tde-12082015-142221
Documento
Autor
Nome completo
Agustin Cardona Molina
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2006
Orientador
Banca examinadora
Cordani, Umberto Giuseppe (Presidente)
Hackspacher, Peter Christian
Oliveira, Elson Paiva de
Szabo, Gergely Andres Julio
Teixeira, Wilson
Título em português
Reconhecimento da evolução tectônica da proto-margem andina do centro-norte peruano, baseada em dados geoquímicos e isotópicos do embasamento da Cordilheira Oriental na região de Huánuco-La Unión
Palavras-chave em português
Evolução tectônica
Geocronologia
Geoquímica isotópica
Resumo em português
Foram realizadas análises petrográficas, geoquímicas (rocha total e minerais selecionados), geocronológicas (U/Pb SHRIMP, LA-ICP-MS e TIMS em zircão, Ar-Ar e K-Ar em micas, e Rb-Sr em muscovita e rocha total) e análises isotópicas de Nd em rochas metamórficas do embasamento Pré-Mesozóico (Complexo Marañon) da Cordilheira Oriental dos Andes Peruanos nos 10° de latitude sul, visando identificar as características principais da sua evolução tectônica (ambiente de formação dos protólitos, de proveniência e do metamorfismo), a temporalidade e a correlação dentro do contexto geológico da Proto-Margem Andina. Estes resultados foram complementados com análises geoquímicas (rocha total) e/ou geocronológicas (U/Pb SHRIMP em zircão, Ar-Ar e K-Ar em micas e anfibólio), em amostras selecionadas, de granitóides intrusivos nas rochas metamórficas e em rochas sedimentares Carboníferas discordantes nas metamórficas nesta mesma região, assim como em outras exposições isoladas de embasamento metamórfico localizado ao norte do Peru na Cordilheira Oriental e na região costeira entre os 6° e 8° latitude sul. A integração das observações estratigráficas, as características petrológicas e principalmente dos resultados geocronológicos U/Pb obtidos em zircões detríticos de seis amostras de metassedimentos, e em zircões metamórficos e ígneos de um ortognaisse e um granitóide milonítico, assim como as idades metamórficas K-Ar, Ar-Ar e Rb-Sr obtidas em diferentes amostras de xistos,permitiram dividir as rochas metamórficas do Complexo Marañon aos 10° de latitude sul em três unidades litoestratigráficas informais com um registro sedimentário, magmático e metamórfico particular: (1) o Gnaisse de Huánuco que inclui um ortognaisse formado a ~613 Ma e metamorfisado posteriormente nas fácies anfibolito, contemporaneamente com a intrusão de um granitóide entre 480-460 Ma; (2) os Xistos de Huánuco constituídos por protólitos sedimentares e e vulcânicos formados com posteridade a 460 Ma e metamorfisados a ~420 Ma em condições de P e T calculadas em algumas amostras de 7-10Kb e 540-660°C e 3-5 Kb e 325°-450°C; (3) os Xistos de La Unión, também com protólitos vulcanossedimentares formados depois de 315 Ma apresentam um metamorfismo na fácies xisto verde (3-4 Kb e 350-400° C) que aconteceu a ~300 Ma. As características geoquímicas dos xistos de Huánuco e de La Unión indicam que os protólitos sedimentares foram derivados da mistura entre um embasamento continental antigo e de fontes magmáticas de composição predominantemente félsica. Já a discriminação do ambiente tectônico sugere uma afinidade com uma margem continental do tipo Andino. As rochas metavulcânicas associadas destas duas unidades apresentam características geoquímicas concordantes com um ambiente de arco ou retro-arco, que pode indicar mudanças nas características da subducção. O 'épsilon IND.Nd'(450 Ma e 310 Ma) entre -6.3 - -12.5 e -7.1 - -13.2 calculado para aidade de sedimentação dos protólitos dos Xistos de Huánuco e La Unión assim como as idades modelo entre 1.6 e 2.1 Ga, indicam a derivação de um embasamento continental antigo e semelhante para as duas unidades. As rochas metavulcânicas apresentam 'épsilon IND.Nd'(450 Ma e 310 Ma) positivos concordantes com ambientes extencionais de intra-arco ou retro-arco. As idades detríticas U/Pb Mesoproterozoicas a Arqueanas dos zircões das rochas metassedimentares, assim como as idades modelo do Nd (Meso a Paleoproterozóicas) sugerem que as unidades do Complexo Marañon foram formadas na margem ocidental da Gondwana, numa posição próxima ao Cráton Amazônico. A presença de uma importante população de zircões detríticos Neoproterozóica a Cambriana e a idade Neoproterozóica de cristalização do Ortognaisse de Huánuco sugere uma configuração geológica alternativa neste segmento da margem, com a instalação de uma margem continental ativa associada à fragmentação mais jovem de Rodinia e a proximidade dos terrenos Avalonia-Cadomia. As populações de zircões mais novas indicam o retrabalhamento dos orógenos previamente formados e a existência de fontes magmáticas ao longo do Paleozóico. As amostras de metassedimentos incluídos no Complexo Marañon das regiões ao norte da área de pesquisa apresentam um padrão geocronológico de zircões detríticos comparáveis. As análises U/Pb, Ar-Ar e K-Ar em granitóides e migmatitos indicam a existência de diferentes plutônicos noCarbonífero, Permiano, Jurássico e Eoceno. As características geoquímicas de alguns destes granitóides sugerem uma afinidade com um ambiente de arco magmático, e os valores de 'épsilon IND.Nd' obtidos em alguns dos granitóides estão entre 4 e -3.2, sugerindo a mistura de um magma mais juvenil com o Complexo Marañon. As rochas sedimentares do Carbonífero Inferior apresentam características geoquímicas afins com o retrabalhamento dos Xistos de Huánuco, assim como a adição de um componente magmático félsico. Já na região costeira do norte de Peru a análise U/Pb SHRIMP de um paragnaisse do maciço de Illescas, previamente considerado como Precambriano, apresenta uma idade de metamorfismo de ~257 Ma, e pode ser correlacionável com a evolução tectônica do embasamento dos Andes Equatorianos que constitui um terreno suspeito continental acrecionado. Este conjunto de dados sugere que a evolução tectônica Paleozóica da proto-margem Andina na Cordilheira Oriental dos Andes Peruanos é interpretada como característica de um orógeno do tipo acrescional extensional caracterizado por uma subducção contínua, a formação e inversão local de bacias de intra-arco e retro-arco, o magmatismo e o "canibalismo" dos orógenos previamente formados. A aparente ausência de mudanças significativas na proveniência, sugere a ausência de acresção de terrenos continentais. O posicionamento temporal e a natureza orogênica deste embasamento é correlacionável comoutros domínios Andinos, e em conjunto são integrados no orógeno Terra Australis que corresponde à margem ativa da Gondwana entre o Neoproterozóico e o Paleozóico Médio, formada depois da fragmentação da Rodínia e associada à evolução do proto-Pacífico. A evolução do Paleozóico Superior teria relação com as Gondwanide ou Alleghanides que incluem os orógenos colisionais ou acrescionais associados com a Formação da Pangea. A instalação da margem ativa Meso-Cenozóica na margem Peruana está representada pelos vestígios de um magmatismo de arco Triássico, Jurássico e Eoceno encontrados na região de pesquisa.
Título em inglês
Not available.
Palavras-chave em inglês
Not available.
Resumo em inglês
Petrographic, whole rock and mineral geochemistry, geochronology (U/Pb SHRIMP, LA-ICP-MS e TIMS in zircon, Ar-Ar and K-Ar in micas, and Rb-Sr whole rock-muscovite), and Nd isotopic analyses were carried on the Pre-Mesozoic basement (Marañon Complex) of the Eastern Cordillera of the Peruvian Andes, at 10° of latitude south. The results allow characterizing the main trends of the protoliths and metamorphic tectonic evolution, the chronology and the correlation within the Proto-Andean tectonic evolution. Additionally, whole rock geochemistry and/or geochronology (U/Pb SHRIMP in zircon, Ar-Ar e K-Ar in amphibole and micas) were obtained on selected samples from intrusive plutonic and Carboniferous sedimentary rocks spatially associated with the Marañon Complex at this region as well as in selected basement localities between 6° and 8° south. Lithotratigraphic observations integrated with petrologic, detrital U/Pb zircon geochronology from metasedimentary rocks, metamorphic and magmatic zircon from an ortogneiss and a granitoid as well as metamorphic K-Ar, Ar-Ar and Rb-Sr geochronology on the metamorphic rocks allows to divide the Marañon Complex at 10° south in three main lithostratigraphic units, with a particular sedimentary, magmatic and metamorphic evolution: (1) an ortogneiss that crystallized at -613 Ma and was metamorphosed at the amphibolite facies contemporary with the intrusion of a granitoid between 480-460 Ma group within the Gneiss and mylonite of Huánuco, (2) The Huánuco Schists that includes volcanosedimentary protoliths formed after 460 Ma and metamorphosed at 420 Ma with calculated pressure and temperatures for selected amphibolite facies rocks of 7-10Kb and 540-660° C and greenschist facies rocks 3-5 Kb and 325°-450° C, (3) La Union schists, also with volcanosedimentary protoliths formed after 315 Ma, and metamorphosed in the greenschist facies with pressures and temperatures between 3-4 Kb and 350-400° C around ~300 Ma. Whole rock geochemical signatures of the Huánuco and La Union Schist suggest that the protoliths were derived from the mixture between and older an evolved basement and felsic magmatic rocks, whereas tectonic discrimination analysis suggest and affinity with an Andean type tectonic setting. Associated metavolcanic rocks from both units are also akin with an extensional intra-arc or back-arc setting. 'Épsilon IND.Nd'(450 Ma e 310 Ma) values between -6.3 - -12.5 and -7.1 - -13.2 and model ages T'IND.DM' between 1.6 e 2.1 Ga for the Huánuco and La Union protoliths suggest that they were derived from a similar older continental basement. Metavolcanic rocks from these units show positive 'épsilon IND.Nd'(450 Ma e 310 Ma) that are characteristic of a back-arc or inter-arc extensional setting. Mesoproterozoic trough Archean U/Pb detrital or inherited zircon ages and Meso to Paleoproterozoic Nd model ages suggest that the different units of the Marañon Complex were formed at the western margin of Gondwana close to the Amazon Craton. The existence of a Neoproterozoic crystallization age for the Huanuco ortogneiss and the extensive Neoproterozoic trough Cambrian detrital zircon population suggest alternative reconstructions for this segment of the margin, whit an active margin associated with an earlier Rodinia fragmentation and/or the connection with the Avalonia-Cadomia peri-Gondwanan terranes. Younger zircon ages suggest both the reworking of the previously formed orogen and the existence of extensive Paleozoic magmatic sources. U/Pb, Ar-Ar and K-Ar data of granitoids and migmatites, suggest the existence of Carboniferous, Permian, Jurassic and Eocene plutonic events that show geochemical affinities with magmatic arc environment. 'Épsilon IND.Nd' from selected granitoids are between 4 e -3.2, and suggest a mixture between juvenile material and the basement rocks of the Marañon Complex. Early Carboniferous sedimentary rocks show geochemical affinities with the reworking of the Huánuco Schist and a felsic magmatic compound. U/Pb SHRIMP analysis from a paragneiss of the Illescas Massif in the northern Peruvian coast shows a 257 Ma metamorphic age that neglect previous Precambrian interpretations, and suggest a feasible link with the Ecuadorian Andes suspect terranes. The obtained data from the Eastern Cordillera of the Peruvian Andes are interpreted in terms of an extensional Paleozoic accretionary orogen, characterized by continuous subduction, the local formation and inversion of intra-arc and back-arc basin, associated magmatism and the continuous cannibalism of the previously formed orogens. The nature and temporal context of this orogenic evolution is comparable with other Andean domains, and together are include within the Terra Australis orogen that represents the active Neoproterozoic-Middle Paleozoic margin of western Gondwana that follows Rodinia break-up. The Late Paleozoic orogen is correlatable with the Gondwanides or Alleghanide orogens that were associated to Pangea formation. Triassic, Jurassic and Eocene arc related magmatism in this segment of the Peruvian Andes is related with the installation of the active continental margin that characterized the Andean type orogeny.
 
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Data de Publicação
2015-08-17
 
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