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Tese de Livre Docencia
DOI
10.11606/T.44.2013.tde-31102013-181837
Documento
Autor
Nome completo
Fabio Ramos Dias de Andrade
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2008
Banca examinadora
Juliani, Caetano (Presidente)
Bettencourt, Jorge Silva
Sial, Alcides Nobrega
Soares, Paulo Cesar
Zanardo, Antenor
Título em português
Interações fluido-rocha em metadolomitos da porção meridional do Grupo Itaiacoca, Paraná
Palavras-chave em português
Hidrotermalismo
Metamorfismo
Paraná
Talco
Resumo em português
O Grupo Itaiacoca é composto predominantemente por rochas metadolomíticas de baixo grau metamórfico que contêm expressivas reservas de talco. O Grupo Itaiacoca foi submetido a quatro episódios metamórficos: (i) metamorfismo regional fácies xisto verde, zona da clorita; (ii) metamorfismo dinâmico e hidrotermal em zonas de cisalhamento transcorrentes; (iii) metamorfismo termal no contato com o Complexo Granítico Cunhaporanga; e, finalmente, (iv) metamorfismo termal no contato com diques de diabásio mesozóicos que cortam o Grupo Itaiacoca ao longo do Arco de Ponta Grossa. A talcificação está relacionada à atividade hidrotermal nas zonas de cisalhamento, que gerou talco xistos com foliação anastomosada envolvendo lentes residuais de metadolomito e lentes sintectônicas de calcita. Jazidas de talco maciço fino, com o talco concentrado em descontinuidades estruturais sem alteração significativa de volume, estão associadas a zonas de fraturas periféricas aos sistemas de cisalhamento, sem a influência direta da deformação milonítica. Quantidades subordinadas de talco retrometamórfico formaram-se a partir de tremolita na auréola de metamorfismo de contato com o Complexo Granítico Cunhaporanga. Não se observou talco associado aos metadolomitos afetados por metamorfismo regional ou pela auréola de metamorfismo de contato dos diques. A principal reação de talcificação da dolomita por reação com soluções aquosas com sílica foi 3dolomita + ’4sílica IND. aq’ = talco + ‘‘3Ca POT. 2+’ IND. aq’ + ‘6CO IND.2’. A mineralogia dos minérios de talco é simples, com talco xisto compostos por talco, calcita, quartzo, dolomita, e quantidades menores de clorita, serpentina e tremolita. A mineralogia dos minérios, além de isótopos estáveis de carbono e oxigênio, e inclusões fluidas indicam que os fluidos mineralizantes tinham muito baixa ’X IND.CO2’, devido à percolação de grandes volumes de água nos planos de cisalhamento, com relação fluido:rocha superior a 500:1 em volume, o que diluiu quase totalmente o ‘CO IND.2’ liberado na descarbonatação e talcificação. Dados de geotermometria de carbonatos apontam para temperaturas próximas a 400° C para o pico da talcificação. No metamorfismo de contato próximo ao granito, as temperaturas foram mais elevadas (~500° C) e a disponibilidade de ‘CO IND.2’ no fluido foi maior, pela menor disponibilidade de fluidos externos. Com isto, as parâgeneses evoluíram no sentido da formação de tremolita ao invés de talco, este se formando apenas em quantidades subordinadas por retrometamorfismo. As soluções hidrotermais que promoveram a talcificação, percolaram o metadolomito através das zonas de cisalhamento, planos de fraturas e descontinuidades estruturais, devido ao gradiente geotérmico elevado, provocado pela presença dos dois batólitos graníticos que delimitam o Grupo Itaiacoca, ambos colocados no Ciclo Brasiliano, ao final do qual se instalaram as zonas de cisalhamento transcorrentes às quais se associam as principais jazidas de talco da região. O gradiente geotérmico foi o fator chave para a geração de talco do Grupo Itaiacoca. Uma evidência disto é a inexistência de talco na Formação Capiru, situada próxima ao Grupo Itaiacoca, de idade semelhante, com composição dolomítica, e igualmente afetada por zonas de cisalhamento e por diques de diabásio. Entretanto, enquanto o Grupo Itaiacoca se situava numa crosta aquecida pelos batólitos graníticos, a Formação Capiru foi empurrada por falhas de cavalgamento por sobre uma crosta fria, composta por migmatitos arqueanos do Complexo Atuba. O calor liberado pelas rochas graníticas assegurou a circulação suficiente de fluidos para a transformação dos metadolomitos de Itaiacoca em talco.
Palavras-chave em inglês
Not available.
Resumo em inglês
The Itaiacoca Group, Paraná State, southern Brazil, is composed mainly by metadolomites of low metamorphic grade, and contains large talc deposits. This group was affected by four metamorphic episodes: (i) greenschist facies, chlorite zone regional metamorphism; (ii) dynamic and hydrothermal metamorphism along transcurrent shear zones; (iii) thermometamorphism at the contact with the Cunhaporanga Granitic Complex; and, finally, (iv) thermometamorphism at the contact with the diabase diques that cross cut the Itaiacoca Group along the Ponta Grossa Arch. Talcification is related to the hydrothermal activity along the shear zones, that formed talc schists with anastomosed foliation envolving lense-shaped fragments of metadolomite and sintectonic calcite. Deposits of massive, fine-grained talc were also formed, where talc is concentrated is structural discontinuities, without expressive volume change or mylonitic deformation. Minor amounts of retrograde talc were formed after tremolite in the contact aureolas close to the border of Cunhaporanga Granitic Complex. There was no talc formation related to be regional metamorphism or to the emplacement of the diabase diques. Talc was formed by the reaction of dolomite with a silica-bearing aqueous solution, through the reaction 3dolomite + ‘4silica IND.aq’ = talc + ‘3Ca POT.2+ IND. aq’ + ‘6CO IND.2’. Ore mineralogy is simple, composed by talc, calcite, quartz and dolomite, with minor amounts of chlorite, serpentine and tremolite, of restricted occurrence. Ore mineralogy, carbon and oxygen stable isotopes and fluid inclusion data point to mineralizing fluids with very low ‘X IND. CO2’, since water:rock ratios were >500:1 in volume, which diluted the ‘CO IND.2’ generated by the dolomite decomposition. Calcite ‘X IND. MG’, geothermometry points to temperatures around 400° C to the main stage of talc formation. Temperatures were higher at the contact with the granite (~500° C) and the ‘CO IND.2’ concentration in the fluid was also higher, due to minor input of external fluids in this context, and, therefore, paragenesis in this case evolved towards tremolite formation instead of talc. Talc-forming hydrothermal solutions percolated the metadolomite along shear zones, fractures and structural discontinuities, driven by high geothermal gradient caused by the two neighbouring granite batholits emplaced during the Brasiliano Orogenic Cycle. Geothermal gradient was a key parameter for talc formation in the Itaiacoca Group. This is supported by the absence of talc in the neighbour Capiru Formation, which has similar age, similar dolomitic composition, and which was also affect by shear zones and diabase diques. While the Itaiacoca Group was in a hot continental crust due to the granite batholiths, the Capiru Formation was transported by wrench faults toward a cold crust, made by archean migmatites of the Atuba Complex. The heat of the granite batholiths made possible the circulation of huge volumes of hydrothermal solutions through the Itaiacoca metadolomites, leading to the formation of talc deposits.
 
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Data de Publicação
2013-11-01
 
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