• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.44.2020.tde-27022023-095511
Documento
Autor
Nome completo
Soraya Damasceno Sousa
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2020
Orientador
Banca examinadora
Monteiro, Lena Virginia Soares (Presidente)
Assis, Rafael Rodrigues de
Fernandes, Carlos Marcello Dias
Toledo, Catarina Labouré Bemfica
Veloso, Angela Suelem Rocha
Título em português
O Greenstone Belt Sapucaia: implicações para a evolução crustal mesoarqueana da Província Carajás 
Palavras-chave em português
Arqueano
Evolução crustal
Greenstone Belt
Província Mineral de Carajás
Rochas metamáficas-metaultramáficas
Resumo em português
O Greenstone Belt Sapucaia, localizado em uma faixa aproximadamente E-W entre os domínios tectônicos Carajás e Rio Maria da Província de Carajás, no Cráton Amazônico, representa uma sequência metavulcanossedimentar deformada e descontínua. O greenstone belt compreende: (i) unidade metaultramáfica com rochas derivadas de olivina cumulatos (forsterita-serpentina e forsterita-tremolita-clorita xistos) e basalto komatiíticos e komatiítos (tremolita-clorita e clorita-actinolita xisto); (ii) unidade metamáfica derivada de basaltos toleíiticos e gabros (hornblenda-plagioclásio anfibolito, actinolita xisto, dolomita-hornblenda xisto, metagabros); (iii) unidade metaintermediária (meta-andesito e metadacito); (iv) unidade metassedimentar com muscovita, biotita, clorita-quartzo e (almandina)-muscovita-biotita xistos. Rochas derivadas do olivina cumulato apresentam alto teor de MgO (27,5 a 40,40%), razões Al2O3/TiO2 = 24,88 a 35,50, CaO/Al2O3 = 0,02 a 0,93, La/YbN = 1,5, baixos valores de ETR (1,0 a 3,7 ppm), com anomalias pouco significativas de Eu (Eu/Eu * = 0,7 a 1,2) e anomalias negativas pronunciadas de Ce (Ce/Ce * = 0,1 a 0,4). Os basaltos komatiíticos e os komatiítos (MgO = 12,6 a 25,5% em peso; Al2O3/TiO2 = 17,24 a 47,13; CaO/Al2O3 = 0,5 a 1,68) compartilham semelhanças com rochas empobrecidas e não empobrecidas em Al. Os basaltos komatiíticos foram divididos em Grupo I (ETR = 9,0 a 76,0 ppm; Eu/Eu * = 0,4 a 1,0; razão GdN/YbN = 0,8 a 2,5; LaN/YbN = 1,1 a 4,9) e Grupo II (ETR = 76 a 266,8 ppm, Eu/Eu* = 0,3 a 1,0; GdN/YbN = 1,3 a 3,4; LaN/YbN = 5,8 a 26). As rochas metamáficas (MgO = 7,16 a 16,14%; SiO2 = 43,93 a 52,67%) possuem composição semelhante a dos basaltos toleiíticos de alto teor de ferro e alto magnésio (ETR = 14,5 a 64,3 ppm; razão LaN/YbN = 0,9 a 4,6; Eu/Eu * = 0,7 a 1,1; GdN/YbN = 0,9 a 1,7). Outras unidades metaultramáficas exóticas são representadas por lascas de metaperidotito (hercinita-forsterita-clorita-Mg-hornblenda xisto) com trama tectônica e cristais de olivina estirados. O metaperidotito e rochas associadas (meta-clinopiroxenito e o diopsídio-hornblenda xisto) apresentam conteúdos de ETR entre 17,1 a 46,2 ppm e mostram razões GdN/YbN baixas a moderadamente altas (0,8 a 2,5), fracionamento de ETRL em relação aos ETRP (LaN/YbN = 0,8 a 18,2), e anomalias de Eu negativas a ausentes (Eu/Eu * = 0,8 a 1,0). Processos pós-magmáticos, tais como metamorfismo, metassomatismo ou hidrotermalismo, provavelmente resultaram em mobilidade de LILE e ETR, como indicam as baixas razões Ce/Ce* (< 0,93) e anomalias de Eu nas rochas metaultramáficas. A intensa interação fluido-rocha no contato tectônico entre rochas metaultramáficas, gnaisses e granitoides TTG originou rochas metassomatizadas, típicas das zonas de Blackwall. Nessas zonas, a presença de escapolita marialítica aponta para o envolvimento de fluidos hidrotermais de alta salinidade de possível origem magmática no processo metassomático, semelhantes aos reconhecidos nos sistemas hidrotermais responsáveis pela formação de depósitos de óxido de ferro-cobre-ouro (IOCG) do Domínio Carajás. Contaminação crustal é indicada por razões Nb/Th <5 em várias amostras de rochas metaultramáficas e por razões Zr/Ti (49,7 a 90,9) inferiores às do manto primitivo (Zr/Ti = 108). Diagramas discriminantes usando exclusivamente as razões dos elementos HFSE, apesar da mobilidade de alguns elementos, sugerem similaridade das rochas metaultramáficas menos metassomatisadas com Basaltos de Arco da Ilha (IAB), enquanto os metabasitos revelam características de MORB. O espinélio do hercinita-forsterita- (Mg) hornblenda xisto também possui composição (TiO2 = 0,01 a 0,09% em peso) semelhante à do espinélio de peridotitos da zona MORB. O metaperidotito provavelmente representa parte do manto litosférico oceânico justaposto à crosta inferior, representada pelos gnaisses do Complexo Xingu, durante a colisão dos domínios Carajás e Rio Maria. Assim, sugere-se a relação do metaperidotito com ofiolitos de zona de supra-subducção deformados e desmembrados, uma vez que sua localização em uma zona de limite de domínios tectônicos, ou possível sutura, representaria um cenário favorável à ocorrência de ofiolitos associada à sequência greenstone belt. Estimativas de P-T para os metabasitos (647,3 ± 54,4 oC; 4,4 ± 1,7 kbar) e metapelitos (450,6 a 639,5 oC, a 4 kbar) usando calibrações geotermobarométricas empíricas (geotermômetros plagioclásio-hornblenda, Ti-in-hornblenda e granadabiotita; barômetros GASP, GPMB, GBMAQ e Al-Si em plagioclásio/anfibólio) indicam pico metamórfico em fácies anfibolito. Tais condições apontam para condições de alta temperatura e baixa pressão (HT-LP). Condições de fácies xisto verde, estimadas a partir de geotermômetros da clorita aplicados a rochas metaultramáficas (241,3 ± 30 °C a 396,4 ± 10,7 oC), são consistentes com a presença de lizardita retrometamórfica com textura mesh em forsterita-serpentina e forsterita-tremolita-clorita xistos. O metaperidotito revela deformação dúctil em condições de alta temperatura (700 a 800 ºC), nas fácies anfibolito superior, na transição para fácies granulito. As condições de P-T estimadas a partir do diopsídio-hornblenda xisto (702,8 ± 34,8 oC; 6,2 ± 1,0 kbar), espacialmente relacionadas aos metaperidotitos, sugerem que essas rochas sejam isofaciais aos migmatitos e ortognaisses TTG do Complexo Xingu.
Título em inglês
not available
Palavras-chave em inglês
Archean
Crustal evolution
Greenstone Belt
Metamafic-metaultramafic rocks
Mineral Carajás Province
Resumo em inglês
The Sapucaia Greenstone Belt, located within the EW boundary zone between the Carajás and Rio Maria tectonic domains of the Carajás Province, in the Amazonian Craton, represents a deformed and discontinuous meta-volcano-sedimentary sequence. It comprises: (i) metaultramafic unit with rocks derived from olivine cumulate (forsterite-serpentine and forsterite-tremolite-chlorite schists) and komatiite basalt and komatiite (tremolite-chlorite and chlorite-actinolite schists); (ii) metamafic unit derived from tholeiite basalts and gabbros (hornblende-plagioclase amphibolite, actinolite schist, dolomite-hornblende schist, metagabbros); (iii) meta-intermediate unit (metaandesite and metadacite); (iv) metasedimentary unit with muscovite, biotite, chloritequartz, and (almandine)-muscovite-biotite schists. Rocks derived from olivine cumulate have high MgO contents (27.5 to 40.40 wt.%), Al2O3/TiO2 = 24.88 35.50, CaO/Al2O3 = 0.02 0.93, La /YbN = 1.5, low REE values (1.0 to 3.7 ppm), lack of significant Eu anomalies (Eu/Eu* = 0.7 to 1.2), and negative Ce anomalies (Ce/Ce* = 0.1 to 0.4). Komatiite basalt and komatiite (MgO = 12.6 to 25.5 wt.%; Al2O3/TiO2 = 17.24 47.13; CaO/Al2O3 = 0.5 1.68) share similarities with Al-depleted and Al-undepleted rocks. The komatiite basalts were divided into Group I (REE = 9.0 to 76.0 ppm; Eu/Eu * = 0.4 to 1.0, GdN/YbN ratio = 0.8 to 2.5, and LaN/YbN = 1.1 to 4.9) and Group II rocks (REE = 76 to 266.8 ppm, Eu/Eu* = 0.3 to 1.0; GdN/YbN ratios = 1.3 to 3.4; LaN/YbN = 5.8 to 26). The metamafic rocks (MgO = 7.16 to 16.14 wt.%; SiO2 = 43.93 to 52.67 wt%) have composition similar to that of high-iron and high-magnesium tholeiitic basalts (REE = 14.5 to 64.3 ppm; LaN/YbN ratios = 0.9 to 4.6; Eu/Eu * = 0.7 to 1.1; GdN/YbN ratios = 0.9 to 1.7). Other exotic metaultramafic units encompass metaperidotite slices (hercyniteforsterite-chlorite-Mg-hornblende schist) with tectonite fabric and stretched olivine crystals. The metaperidotite, metapyroxenite, and associated diopside-hornblende schist have REE contents of 17.1 to 46.2 ppm and show low to moderately high GdN/YbN ratios (0.8 to 2.5), fractionation of LREE concerning HREE (LaN/YbN = 0.8 to 18.2), and negative to absent Eu anomalies (Eu/Eu* = 0.8 to 1.0). Post-magmatic processes, such as metamorphism, structure-controlled metasomatism, or hydrothermalism, likely resulted in LILE and REE mobility, as indicated by low Ce/Ce* ratios (< 0.93), and Eu anomalies (Eu/Eu* = 0.72 to 1.07) in metaultramafic rocks. Intense fluid-rock interaction within the tectonic contact between metaultramafic rocks and TTG gneisses and granitoids originated to metasomatized rocks typical of Blackwall zones. In such zones, the presence of marialite scapolite points to the involvement of high-salinity hydrothermal fluids of possible magmatic origin in the metasomatic process, similar to those recognized in the regional iron oxide-copper-gold (IOCG) hydrothermal system(s) of the Carajás Domain. Moreover, crustal contamination is indicated by Nb/Th ratios < 5 in several samples and Zr/Ti ratios (49.7 to 90.9) of the metaultramafic rocks lower than that of the primitive mantle (Zr/Ti = 108). Discriminating diagrams using HFSE element ratios exclusively, despite the element mobility, suggest similarity of the Sapucaia metaultramafic rocks with Island Arc Basalts (IAB), whereas metabasites reveal characteristics of Mid-Ocean Ridge Basalts (MORB). Spinel from the hercynite-forsterite-(Mg) hornblende schist also has a composition (TiO2 values = 0.01 to 0.09 wt.%) similar to that of peridotite spinels in the MORB zone. The metaperidotite likely represents part of the oceanic lithospheric mantle juxtaposed to the lower crust, represented by the Xingu gneisses, during the collision of the Carajás and Rio Maria domains. Thus, the relationship of the metaperidotite and meta-clinopyroxenite with deformed and dismantled suprasubduction zone ophiolites is suggested, as their location on a tectonic boundary or suture zone would represent a favorable scenario to their occurrence associated with the greenstone belt sequence. P-T estimates for metabasite (647.3 ±54.4 oC; 4.4 ±1.7 kbar) and metapelites (450.6 to 639.5 oC, at 4 kbar) using empirical geothermobarometric calibrations (e.g., plagioclase-hornblende, Ti-in-hornblende, and garnet-biotite geothermometers; GASP, GPMB, GBMAQ, and plagioclase/amphibole Al-Si partitioning barometers) indicate metamorphic peak under amphibolite facies. Such conditions point to hightemperaturelow-pressure (HTLP) conditions. Greenschist facies conditions, estimated from chlorite geothermometers applied to metaultramafic rocks (241.3 ±30 oC to 396.4 ±10.7 oC), are consistent with retrometamorphic mesh-textured lizardite in forsterite-serpentine and forsterite-tremolite-chlorite schists Metaperidotite reveals ductile deformation under high-temperature conditions (700 to 800 oC), in the upper amphibolite facies, transitional to granulite facies. PT conditions estimated from the diopside-hornblende schist (702.8 ±34.8 oC; 6.2 ±1.0 kbar), spatially related to the metaperidotites, suggest that these rocks are isofacial to the surrounding migmatites and TTG orthogneisses of the Xingu Complex.
 
AVISO - A consulta a este documento fica condicionada na aceitação das seguintes condições de uso:
Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange a todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome da pessoa autora do trabalho.
Data de Publicação
2023-02-27
 
AVISO: Saiba o que são os trabalhos decorrentes clicando aqui.
Todos os direitos da tese/dissertação são de seus autores
CeTI-SC/STI
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP. Copyright © 2001-2024. Todos os direitos reservados.