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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.44.1998.tde-29102012-144139
Document
Author
Full name
Kei Sato
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1998
Supervisor
Committee
Cordani, Umberto Giuseppe (President)
Brito Neves, Benjamim Bley de
Marinho, Moacyr Moura
Pimentel, Marcio Martins
Schmus, William Randal Van
Title in Portuguese
Evolução Crustal da Plataforma Sul Americana, com Base na Geoquímica Isotópica Sm-Nd
Keywords in Portuguese
Geocronologia
Geoquímica Isotópica
Abstract in Portuguese
A sistemática Sm-Nd é um dos melhores métodos para a investigação dos processos maiores de evolução relativa a formação da crosta continental no tempo geológico. Idades modelo Sm-Nd podem indicar a época dos eventos de diferenciação mantélica e formação da crosta continental juvenil, e as incertezas interpretativas decorrem da falta de informação adequada sobre a química do manto superior e sobre os processos de fracionamento químico durante a diferenciação do magma matélico, bem como sobre os processos secundários que ocorrem em ambiente crustal (mistura de fontes, fracionamento químico entre Sm e Nd durante refusão de material crustal, etc.) Metodologias da sistemática Sm-Nd são apresentadas e aplicadas em rochas da Plataforma Sul Americana. As principais conclusões indicam acreções juvenis com períodos de intensa atividade entre 3,1 e 3,0 Ga ( ~ 8% do volume total da crosta continental), 2,8 e 2,7 ( ~ 20%), 2,2 e 1,9 (~ 40%) e 1.3 e 1,1 (~ 7%). Tais períodos correspondem aproximadamente aos valores mais frequentes observados em escala mundial. A curva de crescimento da crosta continental no tempo geológico indica que cerca de 35% da crosta continental era formada no final do Arqueano (2,5 Ga), mas a maior taxa de acreção de material juvenil ocorreu durante o Paleoproterozóico com 88% de volume acumulado ao final deste período e atingindo a 98% no início do Neoproterozóico, restando muito pouco para épocas posteriores. Portanto, o Paleoproterozóico mostra-se claramente como a principal época de formação de crosta continental juvenil da Plataforma Sul Americana, correspondendo a aproximadamente 54% em volume. O Lineamento Transbasiliano é uma megasutura, ativa durante o Neoproterozóico, que separa duas grande massas continentais: a porção NW que inclui os Cratons Amazônico, São Luís e Rio Apa e suas regiões marginais e a porção SE, formada por um mosaico de blocos que compreende os Cratons do São Francisco, do Rio de La Plata e de Luiz Alves, bem como as respectivas regiões marginais e outros fragmentos menores. Em termos de evolução crustal setorial observou-se certa semelhança em ambas as partes das massas continentais durante o período entre 3.0 e 1.7 Ga com concentrações similares (picos) tanto no Arqueano como no Paleoproterozóico. Diferem em relação ao Arqueano precoce, visto que não há dados do lado NW, com valores tão antigos (3.7 - 3.54Ga) como os do bloco Gavião, Contendas-Mirante e Caldas Brandão, período em que a massa NW (Cratons Amazônico-São Luís) permaneceu virtualmente inafetada pelos eventos tecto-orogênicos, a não ser em suas regiões marginais, enquanto que a massa SE teve uma evolução muito mais complexa, tendo participado da formação de pelo menos dois supercontinentes (Rodínia e Gondwana).
Keywords in English
Not available.
Abstract in English
Sm-Nd isotopic systematics is relevant to the topics of origin and evolution the of continental crust, where model ages refer to the time when crustal material was differentiated from the upper mantle. Alternative interpretations are due to a lack of adequate information on crustal processes and the variable composition of the mantle sources. The Sm-Nd methods are presented, and applied on rock materials from the South American Platform. The main conclusions indicate juvenile accretion with higher growth rates (peaks), around 3.7-3.5Ga(-0.5% in volume),3.1 - 2.9Ga (~ 16%), 2.7 - 2.6 (~9%), 2.2 - 1.9 (35%) and 1.3-1. 0 (7%). The continental growth curve indicates that about 35 % of the crust was formed by 2.5Ga, 88% by 1.8Ga and 99% by 1.0Ga, and the remaining ~1% was added in the Phanerozoic. Rapid crustal growth occurred between 2.2 and 1.9Ga. The main period of continental crust formation ocurred between 2.2 and 1.9Ga. The main period of continental crust formation occurred during the Paleoproterozoic, corresponding to 54 % in volume. Sm-Nd model ages, when compared with the crystallisation ages of granitóid rocks, furnish a rough estimate of juvenile vs. reworked material. Within the South American Platform about 45% of juvenile continental crust is still preserved within tectonic provinces of different ages. The remainder represents continental crust reworked in younger tectono-thermal events. ln particular crustal reworking was predominating over juvenile accretion during Meso-Neoproterozoic. The Transbrasiliano Lineament is a megasuture, active in the Neoproterozoic, which separates a large northwestern mass, including the Amazonian and São Luis Cratons, from a southeastern mass, formed by a collage of cratonic fragments, of which the São Francisco and Rio de La Plata are the largest. The crustal evolutions of these two large continental masses are considered individually, and can be resumed following form: 1 - Old Archean rocks (>3.4Ga) are found only within the south-eastern part (Gavião Block,Contendas-Mirante Complex(São Francisco Craton) and Caldas Brandão Massif (Borborema Province); 2-on both continental masses, crustal evolution between 3.0 and 1.7 Ga is very similar; 3 - During Meso and Neoproterozoic times, the northwestern mass (Amazonian and São Luis cratons) remained virtually unaffected by tectono-orogenic events, while the southeastern mass is composed of smaller cratonic fragments, which later took part in the formation of two large supercontinents: Rodinia during the Mesoproterozoic, and Gondwana in the Neoproterozoic.
 
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Publishing Date
2013-09-03
 
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