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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.44.2022.tde-06032023-093131
Document
Author
Full name
Gabriella Labate Frugis
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2022
Supervisor
Committee
Campos Neto, Mario da Costa (President)
Geraldes, Mauro Cesar
Babinski, Marly
Freitas, Bernardo Tavares
Rodrigues, Joseneusa Brilhante
Title in English
Sedimentary provenance of the inner segments of the Paraguay Belt: Paleogeographic domains from a distal passive margin?
Keywords in English
Isotopic geochemistry
Paraguay Belt
Rift
Sedimentary provenance
Western Gondwana Formation
Zircon geochronology
Abstract in English
The Western Gondwana final agglutination is recorded in diachronic Neoproterozoic-Paleozoic orogenic belts with distinct tectonic settings englobing several continental blocks. The Paraguay Belt, the westernmost orogenic arm of the Tocantins Province, is the result of the interaction between the Amazonian, Paranapanema and São Francisco-Congo cratons. The easternmost segment of the belt comprises metasedimentary and metavolcanic sequences which recorded a rift to passive margin setting during Tonian-Cryogenian times. This work present wholerock elemental and Nd-Sr isotopic geochemistry and zircon U-Pb, Lu-Hf and O on metasedimentary, metavolcanic and metavolcaniclastic rocks as well as on orthogneiss and granitoids from the Eastern Paraguay Belt and westernmost sequence of the Goiás Magmatic Arc from the Brasília Orogen. The geochemical and geochronological approach suggest the Nova Xavantina Metavolcanic-sedimentary Sequence recorded a 715-750 Ma rifting stage at the back-arc setting as response to the Goiás Magmatic Arc rising due to the Goiás-Pharusian Ocean convergent regime. Zircon Hf-O systematics on tuffs suggest ca. 710 Ma juvenile material input at shallow asthenosphere. The presence of evolved older material on the tuff zircon record propose erosion of old basement rift edges. The ca. 750 Ma volcanism recorded by the Bom Jardim de Goiás Metavolcanic-sedimentary Sequence, on the Brasília Orogen side, is likely associated to the evolution of a juvenile magmatic arc accreted to the Goiás Magmatic Arc. The Glaciomarine Unit, a Cuiabá Group-like sequence, registers the Meso to Paleoproterozoic basement erosion and deposition on passive margin environment at the Amazonian cratonic edge. Zircon Hf-O results indicate juvenile accretion on Mesoproterozoic provinces in the craton. The small amount of Cryogenian-Tonian material on the sedimentary record suggest greater distance between the Goiás Magmatic Arc and the passive margin basin. The Foreland Unit metasedimentary rocks document the direct erosion of a 700-800 Ma juvenile source located at the Goiás Magmatic Arc with lesser influence of older material. The obtained results suggest the Eastern Paraguay Belt geological history started in response to the Brasília Orogen evolution, where the rifting in the back-arc setting would separate the Amazonian and the Paranapanema paleoplates at 715- 750 Ma. The rift evolution could have opened the possibility to oceanic crust formation giving space to a proto-oceanic basin. The Glaciomarine Unit passive margin environment would have been stablished on the Amazonian cratonic edge with influence of marine and glacial regimes until ca. 650-630 Ma. The switch from extensional to contractional regimes is recorded by the Foreland Unit at ca. 550-530 Ma, being deposited on the Goiás Magmatic Arc, depicted by 615-630 Ma orthogneiss from the basement, indicating a prolongation of the arc westward beyond the Paraguay-Brasília orogens limits.
Title in Portuguese
Proveniência sedimentar dos segmentos internos da Faixa Paraguai - Domínios paleogeográficos distais de uma margem passiva?
Keywords in Portuguese
Faixa Paraguai
Formação do Gondwana Ocidental
Geocronologia em zircão
Geoquímica isotópica
Proveniência sedimentar
Rifte
Abstract in Portuguese
A aglutinação final de Gondwana Ocidental é registrada em faixas orogênicas diacrônicas no neoproterozoico-paleozoico com ambientes tectônicos distintos e envolvendo diversos blocos continentais. A Faixa Paraguai, o braço orogênico mais ocidental da Província Tocantins, é o resultado da interação entre os cratons Amazônico, Paranapanema e São Francisco-Congo. O segmento mais oriental da faixa compreende sequências metassedimentares e metavulcânicas que registraram o contexto de rifte à margem passiva durante o toniano-criogeniano. Este trabalho apresenta geoquímica elemental e isotópica de Nd-Sr em rocha-total e U-Pb, Lu-Hf e O em zircão em rochas metassedimentares, metavulcânicas e metavulcanoclásticas assim como em ortognaisses e granitoides da Faixa Paraguai Oriental e da sequência mais ocidental do Arco Magmático de Goiás do Orógeno Brasília. A abordagem através da geoquímica e geocronologia sugere que a Sequência Metavulcanossedimentar Nova Xavantina registrou estágio de abertura de rifte em 715-750 Ma no contexto de retro-arco em resposta à formação do Arco Magmático de Goiás devido ao regime convergente do Oceano Goiás-Pharusiano. Dados de HfO em zircão de tufos sugerem influência de material juvenil de ca. 710 Ma a partir de astenosfera rasa. A presença de material evoluído e mais antigo nestes tufos propõe a erosão de embasamento antigo nas ombreiras do rifte. O vulcanismo de ca. 750 Ma registrado pela Sequência Metavulcanossedimentar Bom Jardim de Goiás, no lado do Orógeno Brasília, provavelmente está associado a evolução de um arco magmático juvenil acrescido ao Arco Magmático de Goiás. A Unidade Glaciomarinha, uma sequência tipo-Grupo Cuiabá, registra a erosão de embasamento meso a paleoproterozoico e deposição em ambiente de margem passiva na borda cratônica do Amazonas. Resultados de Hf-O em zircão indicam acresção juvenil do mesoproterozoico nas províncias do cráton. A pequena quantidade de material criogeniano-toniano no registro sedimentar sugere maior distância entre o Arco Magmático de Goiás e a bacia de margem passiva. As rochas metassedimentares da Unidade Foreland documentam a erosão direta de fonte juvenil de 700-800 Ma localizado no Arco Magmático de Goiás com menor influência de material mais antigo. Os resultados obtidos sugerem que a história geológica da Faixa Paraguai Oriental começou em resposta da evolução do Orógeno Brasília, onde o rifteamento no ambiente de retro-arco separaria as paleoplacas do Amazonas e Paranapanema em 715-750 Ma. A evolução do rifte teria aberto a possibilidade da formação de crosta oceânica dando espaço a uma bacia protooceânica. A margem passiva da Unidade Glaciomarinha teria se estabelecido na borda cratônica do Amazonas com influência de regime marinho e glacial até ca. 650-630 Ma. A mudança do regime extensional para contracional é registrada pela Unidade Foreland em ca. 550-530 Ma, sendo depositada no Arco Magmático de Goiás, retratado por ortognaisses de 615-630 Ma encontrados no embasamento, indicando a prolongação do arco para oeste além dos limites das orógenos Paraguai-Brasília.
 
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Release Date
2024-12-12
Publishing Date
2023-03-06
 
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