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Tesis Doctoral
DOI
https://doi.org/10.11606/T.44.2020.tde-13022020-145504
Documento
Autor
Nombre completo
Giovanna de Souza Pereira
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2019
Director
Tribunal
Janasi, Valdecir de Assis (Presidente)
Godoy, Antonio Misson
Cury, Leonardo Fadel
Guimarães, Ignez de Pinho
Vlach, Silvio Roberto Farias
Título en portugués
Petrogênese dos plútons Cabreúva e Indaiatuba, Batólito Graní­tico Itu, SP: idade, áreas-fonte e condições de cristalização
Palabras clave en portugués
Crosta continental rasa
Idade de cristalização
Interação de magmas
Magma
Magmatismo pós-orogênico
Resumen en portugués
O Batólito Granítico Itu é a mais volumosa ocorrência da Província Granítica Itu, de caráter pós-orogênico à orogênese Brasiliana na Nappe Socorro-Guaxupé (~660-600 Ma), tendo se originado pela amalgamação de diversas câmaras magmáticas alojadas em níveis rasos da crosta continental, que formaram quatro plútons principais: Cabreúva, Indaiatuba, Itupeva e Salto, dos quais os dois primeiros foram estudados com maior detalhe neste trabalho. O Plúton Indaiatuba é definido por uma unidade principal de (hornblenda)-biotita granito rapakivi porfirítico grosso, que hospeda enclaves microgranulares de natureza félsica e máfica; variedades de granito hololeucocrático equigranular médio invadem esta fácies principal já em estado sólido, como indicado pela presença de xenólitos angulosos. Manifestações básicas contemporâneas ocorrem registram-se na forma de um monzogabro (localmente portadores de clinopiroxênio) e pequenos corpos híbridos de quartzo monzonito. O Plúton Cabreúva é caracterizado por uma unidade principal de (hornblenda)-biotita sienogranitos inequigranulares grossos, portadores de enclaves microgranulares máficos e félsicos, e variedades de borda de sienogranitos hololeucocráticos de granulação média cuja composição química indica que se trata de variedades mais diferenciadas (~ 75-77% de SiO2, < 0,1% de MgO, < 0,8% de CaO). Na porção central do plúton, formada por granitos porfiríticos, ocorrem pequenos corpos máficos e blocos de rocha quartzo monzodiorítica grossa levemente orientada, cuja composição e textura sugerem origem cumulática. As idades de cristalização magmáticas obtidas neste trabalho pela datação de sete amostras dos quatro plútons que constituem o batólito por métodos de datação U-Pb in situ de zircão (SHRIMP e LA-MC-ICPMS) são todas semelhantes, e definem o episódio principal de geração de todo o batólito em torno de 578 ± 4 Ma. Uma amostra de sienogranito do Plúton Cabreúva forneceu idade claramente mais jovem que as demais (561 ± 6 Ma); esta idade, caso não reflita um evento pós-magmático de caráter hidrotermal (sugerido pela química dos cristais de zircão), implicaria que a formação do batólito ocorreu ao longo de um intervalo de tempo de até 20 Ma. Cristais herdados de zircão são muito raros nas amostras de Itu, refletindo as temperaturas relativamente altas dos magmas em questão. Apenas em uma amostra do Plúton Itupeva foram identificados núcleos claramente herdados, com idade paleoproterozoica (~ 2.2 Ga) e neoproterozóica (~ 620 Ma). Os granitos do Batólito Itu exibem características de granitos de tipo A da série aluminosa, derivados de magmas pobres em H2O e com temperaturas liquidus relativamente altas. Os valores de temperatura obtidos por cálculo de saturação em zircão variam entre 880 e 800°C entre os granitos menos e mais evoluídos de Cabreúva (teores de SiO2 variando entre 69 e 77%); temperaturas um pouco mais baixas (entre 800 e 730°C) são observadas nos granitos equigranulares evoluídos (> 74% SiO2), considerados diferenciados de Indaiatuba. As pressões de alojamento estimadas neste trabalho, utilizando calibrações do geobarômetro de Al em hornblenda, encontram-se na faixa de 2-3 kbar, confirmando um alojamento crustal raso. No contexto da evolução de câmaras magmáticas rasas, eventos recorrentes de recarga por pulsos de magma de caráter félsico (predominantes) e máfico, são registrados nos plútons Cabreúva e Indaiatuba sob a forma de abundantes enclaves microgranulares. Evidências estruturais e texturais de processos de interação de magmas (mingling e mistura) são frequentes, e, em parte, confirmadas pelos dados geoquímicos e isotópicos. A atuação de processos de separação cristal-líquido ao nível das câmaras rasas é evidenciada por variações composicionais contínuas e, em Cabreúva, pela presença de rocha de caráter cumulático. Os dados isotópicos de Sr, Nd e Hf obtidos para os diferentes plútons do Batólito Itu mostram assinatura característica de granitos crustais, com valores fortemente negativos de 'épsilon'Nd(t) (-10 a -12) e 'épsilon'Hf(t), mas com razões 87Sr/86Sr(t) pouco elevadas (0.706-0.708), que sugerem fontes com baixa razão Rb/Sr. Entre as fontes crustais potenciais para os magmas geradores desses granitos podem ser reconhecidos os ortognaisses ou granulitos do embasamento paleoproterozóico, ou granitos cálcio-alcalinos gerados durante o ciclo orogênico precedente. A presença de um componente do manto é identificada em todos os quatro plútons de Itu (na forma de corpos máficos e enclaves microgranulares máficos); esse componente parece corresponder a um manto enriquecido, similar àquele do qual derivaram as rochas máficas do maciço monzodiorítico Piracaia ('épsilon'Nd(t) -7.3 e -8.5 e 87Sr/86Sr(t) = ~0.705), de idade contemporânea à Província Granítica de Itu.
Título en inglés
Petrogenesis of the Cabreúva and Indaiatuba plutons, Itu Granitic Batolith, SP: ages, source areas and conditions of crystallization
Palabras clave en inglés
Crystallization age
Magma
Magma interaction process
Post-orogenic magmatism
Shallow continental crust
Resumen en inglés
The Itu Granitic Batolith is the most voluminous occurrence of the Itu Granitic Province, post-orogenic to the Brasiliano orogenesis (~660-600 Ma) in the Socorro-Guaxupé Nappe. It is formed by the amalgamation of several magmatic chambers emplaced at the shallow levels of the continental crust, which formed four main plutons: Cabreúva, Indaiatuba, Itupeva and Salto, of which the first two were studied in greater detail in this work. The Indaiatuba Pluton is defined by a main unit of coarse porphyritic (hornblende)-biotite rapakivi granite, which hosts microgranular enclaves of felsic and mafic nature; mediumgrained equigranular hololeucocratic biotite granite varieties invade this main unit at solid state, as indicated by the presence of angulous xenoliths. Contemporary basic manifestations occur as a monzogabbro (locally clinopyroxene-bearing) and small quartz monzonitic hybrid bodies. The Cabreúva Pluton is characterized by a main unit of coarse-grained (hornblende)-biotite inequigranular syenogranites, with frequent mafic and felsic microgranular enclaves, and border varieties of medium-grained hololeucocratic biotite syenogranites whose chemical composition indicates that they are more differentiated varieties (~ 75-77% SiO2, < 0,1% MgO, < 0,8% CaO). In the central portion of the pluton, formed by porphyritic granites, occur small mafic bodies and blocks of slightly oriented coarse quartz monzodiorite, whose composition and texture suggest cumulative origin. The magmatic crystallization ages obtained in this work by dating seven samples of the four plutons that make up the Itu Batholith by U-Pb zircon in situ dating methods (SHRIMP and LA-MC-ICPMS) are all similar, and define the main episode of generation of the whole batholith around 578 ± 4 Ma. A sample of syenogranite from Cabreúva provided an age significantly younger than the others (561 ± 6 Ma); this age, if it does not reflect a hydrothermal post-magmatic event (suggested by the chemistry of zircon crystals), would imply that the formation of the batholith occurred over a period of up to 20 Ma. Inherited zircon crystals are very rare in the Itu samples reflecting the relatively high temperatures of these magmas. Clearly inherited nuclei were identified only in one sample of Itupeva, that have paleoproterozoic (~ 2.2 Ga) and neoproterozoic (~ 620 Ma) ages. The Itu Batholith granites exhibit characteristics of aluminous A-type granites derived from H2O-poor magmas with relatively high liquidus temperatures. The temperature values obtained by zircon saturation calculation vary between 880 and 800°C among less and more evolved granites from Cabreúva (SiO2 contents between 69 and 77 wt%); slightly lower temperatures (between 800 and 730°C) are observed in the more evolved equigranular granites (> 74 wt% SiO2) considered differentiated from Indaiatuba. The pressures of crystallization estimated in this work using Al in hornblende geobarometer calibrations are in the 2-3 kbar range, confirming shallow crustal emplacement. In the context of the evolution of shallow magmatic chambers, recurrent recharge events by felsic (predominant) and mafic magma pulses are recorded in the Cabreúva and Indaiatuba plutons in the form of abundant microgranular enclaves. Structural and textural evidences of magma interaction processes (mingling and mixing) are frequent, and in part confirmed by geochemical and isotopic data. Shallow-chamber crystal-liquid separation processes are evidenced by continuous compositional variations and, in Cabreúva, by the presence of a cumulative rock. Whole-rock Sr and Nd and zircon Hf isotopic data obtained for the different plutons of the Itu Batolith show signatures characteristic of crustal granites, with strongly negative values of 'épsilon'Nd(t) (-10 to -12) and 'épsilon'Hf(t), but with relatively low 87Sr /86Sr(t) (0.706-0.708), indicative of sources with low Rb/Sr ratio. Among the potential crustal sources for the granite-generating magmas can be recognized orthogneisses or granulites from Paleoproterozoic basement, or calc-alkaline granites generated during the preceding orogenic cycle. The presence of a mantle component is identified in all four Itu plutons (in the form of mafic bodies and mafic microgranular enclaves); this component must correspond to an enriched mantle, similar to that from which the mafic rocks of the monzodioritic Piracaia massif, contemporary to the Itu Province, were derived ('épsilon'Nd(t) -7.3 and -8.5 and 87Sr /86Sr(t) ~ 0.705).
 
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Fecha de Publicación
2020-02-14
 
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