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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Mauricio Pavan Silva
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2010
Orientador
Banca examinadora
Moraes, Renato de (Presidente)
Heilbron, Monica da Costa Pereira Lavalle
Porcher, Carla Cristine
Título em português
Modelamento metamórfico de rochas das fácies xisto-verde e anfibolito com o uso de pseudosseções: exemplo das rochas da Klippe Carrancas, sul de Minas Gerais
Palavras-chave em português
Klippe Carrancas
Modelamento metamórfico
Pseudosseções
Thermocalc
Resumo em português
A Klippe Carrancas, frente do Sistema de Nappes Carrancas, está posicionada na borda sul do Cráton do São Francisco. A klippe é composta por rochas do Grupo Carrancas e estruturada da base para topo por quartzitos puros a micáceos, gradando verticalmente para estaurolita-granada-cloritóide-clorita filito ou cianita-estaurolita-granada xisto cinza porfiroblástico, dependendo das condições do metamorfismo. O metamorfismo gravado nas rochas aumenta para sudeste, da fácies xisto verde superior, na Serra da Estância, até a transição das fácies anfibolito-eclogito na Serra das Bicas, próximo a cidade de Carrancas. Os mapas metamórficos precedentes indicam a posição da isógrada da estaurolita nas proximidades de Itutinga, extremo leste da Serra do Pombeiro, e a ausência de biotita na Serra de Carrancas. A presente investigação reconheceu, a sudoeste de Itumirim, rochas com paragêneses da fácies xisto verde (cianita + clorita + cloritóide + muscovita + quartzo) e na Serra da Estância da fácies anfibolito inferior, zona da estaurolita, que é alcançada com a quebra do cloritóide em presença de cianita (granada + estaurolita + clorita +muscovita + quartzo ± cloritóide ± cianita). Na Serra do Pombeiro as condições da fácies anfibolito médio são alcançadas com o desaparecimento da clorita. Nas Serras de Carrancas e das Bicas ocorre paragênese da fácies anfibolito médio formada por cianita + estaurolita + granada + quartzo + muscovita. A influência da composição química da rocha no desenvolvimento das paragêneses foi avaliada em modelagem usando pseudosseções nos sistemas químicos KFMASH e MnKFMASH. O Mn aumenta consideravelmente o campo de estabilidade da granada. A previsão das associações minerais presentes no restante da região foi examinada a partir da composição química de algumas amostras, havendo boa concordância com os dados de campo. Aliadas às pseudosseções, técnicas de geotermobarometria, via razões catiônicas e geotermobarometria otimizada, permitiram determinar com boa confiabilidade as condições de metamorfismo para rochas dos dois extremos metamórficos descritos na Klippe Carrancas. Os resultados obtidos da comparação dos campos de estabilidade das paragêneses das amostras no sistema MnKFMASH, com os intervalos P-T da geotermobarometria otimizada forneceram condições de pico metamórfico para a Serra da Estância em 10,0 ±1,7 kbar e 577 ±8°C. Para a Serra das Bicas o pico metamórfico foi alcançado em 12,9 ±1,0 kbar e 608,5 ±19,5°C, com paragênese retro-metamórfica estabilizada em 7,0 ±2,2 kbar e 541,5 ±25,5°C. As associações minerais das amostras estudadas (estaurolita-granada-clorita-cloritóide-muscovita-quartzo - Serra da Estância; cianita-estaurolita-granada-quartzo-cianita - Serra das Bicas) são paragêneses típicas das fácies xisto-verde superior e anfibolito, respectivamente. No entanto, os resultados da geotermobarometria otimizada indicam que as rochas foram expostas a regimes mais elevados de pressão, colocando-as na transição com a fácies eclogito. Como as rochas são pelitos verdadeiros, de composição química restrita, as associações minerais de fácies anfibolito persistem em condições de maior pressão.
Título em inglês
Metamorphic modelling of greenschist and amphibolite facies rocks using pseudo-sections: example of rocks from Carrancas Klipple, south Minas Gerais
Palavras-chave em inglês
Carrancas Klippe
Metamorphic modelling
Pseudo-sections
Thermocalc
Resumo em inglês
The Carrancas Klippe, front of the Carrancas Nappe System, is positioned at the southern edge of the São Francisco Craton. The klippe is composed of rocks from Carrancas Group and is structured from base to top by a pure to micaceous quartzite, grading vertically to a staurolite-garnet-chloritoid- chlorite phyllite or a gray porphyroblastic kyanite-staurolite-garnet schist, depending on the conditions of metamorphism. The metamorphism recorded in these rocks increases to the southeast, from upper greenschist facies in the Serra da Estância to the transition to eclogite facies on Serra das Bicas, nearby Carrancas town. Previous metamorphic maps indicate the position of the staurolite-in isograd near Itutinga town, at far east of the Serra do Pombeiro, and the absence of biotite in the Serra de Carrancas. In this research it was recognized that to the southwest of Itumirim town, the rocks bear greenschist facies paragenesis (kyanite + chlorite + chloritoid + muscovite + quartz) and in Serra da Estância a low amphibolite facies, in the staurolite zone, which is achieved with the breakdown of chloritoid in the presence of kyanite (garnet + staurolite + chlorite + muscovite + quartz ± chloritoid ± kyanite). At Serra do Pombeiro conditions of intermediate amphibolite facies are reached with the disappearance of chlorite. On Serra de Carrancas and Bicas occurs intermediate amphibolites facies paragenesis, formed by kyanite + staurolite + garnet + quartz + muscovite. The influence of bulk composition in the development of some parageneses was evaluated using pseudo-section modelling in KFMASH and MnKFMASH systems. Mn increases the stability field of garnet. The prediction of mineral associations present in the rest of the region was done using the bulk composition of some samples, which show good agreement with field data. Allied to pseudo-sections, isopleth-geothermobarometry and optimal geothermobarometry allowed to determine, with good reliability, the metamorphic peak conditions for rocks of the two metamorphic extremes described in the Carrancas Klippe. The results of comparing the stability fields of the parageneses in the MnKFMASH system of the samples, with P-T intervals from optimal geothermobarometry, provide reliable conditions for the metamorphic peak. In Serra da Estância, peak metamorphic conditions were at 10.0 ± 1.7 kbar and 577 ± 8?. For Serra das Bicas, metamorphic peak conditions were reached at 12.9 ± 1.0 kbar and 608.5 ± 19.5°C, with retro-metamorphic paragenesis stabilized at 7.0 ± 2.2 kbar and 541.5 ± 25.5°C. The mineral associations of the studied samples (staurolite-garnet-chlorite-chloritoid-muscovite-quartz - Serra da Estância; kyanite-staurolite-garnet-quartz-kyanite - Serra das Bicas) are typical parageneses of the greenschist facies and upper amphibolites facies, respectively. However, the results of optimal geothermobarometry indicate that the rocks were exposed to higher pressure regimes, reaching the transition to eclogite facies. Since the rocks are true pelites, with restricted bulk composition, the mineral associations of amphibolite facies persist through conditions of greater pressure.
 
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Data de Publicação
2010-05-17
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • PAVAN, Mauricio, MORAES, Renato, e CAMPOS NETO, Mário da Costa. Modelamento do metamorfismo das rochas da Klippe Carrancas com pseudosseções. In Anais do XI Simpósio de Geologia do Sudeste, 11, São Pedro, SP, 2009. São Paulo : Sociedade Brasileira de Geologia, 2009. vol. 1, p. 33. ISBN 2175-697X.
  • PAVAN, Mauricio, MORAES, Renato, e CAMPOS NETO, Mário da Costa. Modelamento metamórfico de rochas da klippe Carrancas (MG) com o uso de pseudosseções. In Anais do 45o Congresso Brasileiro de Geologia [CD-ROM], 45, Belém, 2010. Belém : Sociedade Brasileira de Geolgia, 2010. vol. 1, p. 806.
  • PAVAN, Mauricio, MORAES, Renato, e CAMPOS NETO, Mário da Costa. Variação do metamorfismo na klippe Carrancas, Faixa Brasília, sul de Minas Gerais. In Anais do 44o Congresso Brasileiro de Geologia [CD-ROM], 44, Curitiba, 2008. São Paulo : Sociedade Brasileira de Geologia, 2008. vol. 1, p. 43.
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