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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.44.2009.tde-08062009-103248
Documento
Autor
Nome completo
Adriana Alves
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2009
Orientador
Banca examinadora
Janasi, Valdecir de Assis (Presidente)
Bitencourt, Maria de Fatima Aparecida Saraiva
Dantas, Elton Luiz
Guimarães, Ignez de Pinho
Vlach, Silvio Roberto Farias
Título em português
Petrogênese de plútons graníticos do leste paulista: geocronologia, geoquímica elemental e isotópica
Palavras-chave em português
Elementos traços
Enclave
Granito
Isótopos
Petrogênese
Resumo em português
A porção central da Faixa Ribeira no Estado de São Paulo possui inúmeros corpos graníticos de pequeno e médio porte aflorantes em um domínio cuneiforme definido pelo encontro das Falhas de Taxaquara-Guararema e Cubatão, aqui designado como Bloco Mogi das Cruzes (BMC), em virtude da proximidade da cidade homônima. Além desses, expressivos batólitos composicionalmente zonados afloram a leste do bloco e todo conjunto carecia de informações essenciais de campo, petrografia, geocronologia e geoquímica. A fim de caracterizar o magmatismo associado aos estágios finais da Orogênese Brasiliana nessa área, amostras de dez desses plútons (Mauá, Mogi das Cruzes, Santa Branca, Santa Catarina, Itapeti, Sabaúna e Guacuri, pertencentes ao BMC, além dos batólitos Serra do Quebra Cangalha, Natividade da Serra e Lagoinha, aflorantes a leste do bloco) foram analisadas para elementos maiores, menores e isótopos de Sr, Nd e Pb. Adicionalmente, idades U-Pb foram determinadas em cristais de zircão e monazita via LA-MC-ICPMS e TIMS, respectivamente. Tais idades confirmam o principal evento de geração de magmas nessa área entre 600 - 580 Ma, com predomínio de idades mais jovens. Entretanto, foi identificado evento de granitogênese mais antiga (~650 Ma) formadora dos plútons Santa Catarina e Serra do Quebra Cangalha relatado pela primeira vez em rochas do Domínio Embu. Origem a partir de retrabalhamento crustal, sugerida principalmente pelos elevados teores de SiO2 (68 a 76%) e pelo caráter peraluminoso das amostras (exceto as do plúton Santa Catarina), é confirmada por idades modelo Sm-Nd (TDM= 1,7 a 2,2 Ga), e também pela presença de cristais de zircão herdado, cujas idades se concentram no intervalo 1,4 a 2,0 Ga. As assinaturas isotópicas indicam que o magmatismo granítico do BMC amostrou pelo menos dois reservatórios crustais distintos. Os biotita granitos indicam participação de fontes de alto Th/U,'épsilon''Nd IND.t' (- 11,2 a 14,6) e 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr''ANTPOT.t' entre 0,709 a 0,712 (crosta continental inferior antiga), enquanto as fontes principais envolvidas na geração de muscovita biotita granitos são caracterizadas por valores baixos de Th/U, 'épsilon''Nd IND.t' mais negativos (-15,2 a 18,2) e razões 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr''ANTPOT.t' semelhantes (crosta continental superior retrabalhada). As áreas-fonte dos batólitos graníticos aflorantes a leste do BMC são também distintas; razões 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr''ANTPOT.t' superiores a 0,716 e eNdt entre -11,9 a -7,3 são sugestivos da participação de material crustal mais jovem, potencialmente menos retrabalhado. A assinatura isotópica de Pb indica baixas razões Th/U, também consistentes com crosta superior mais jovem em relação às fontes envolvidas na geração dos muscovita-biotita granitos do BMC. Dentre os granitos datados em 590 Ma os plútons Mauá, Itapeti e Mogi das Cruzes mostram semelhanças petrográficas e composicionais (razões de elementos traço e isotópicas) marcantes, que associadas à presença de enclaves composicionalmente semelhantes às rochas hospedeiras, indicam processos genéticos e evolutivos correlatos para os plútons. Análises isotópicas de Sr e de elementos traço por LA-ICPMS em megacristais de plagioclásio em desequilíbrio textural indicam cristalização em sistema aberto. Núcleos mais cálcicos, quimicamente primitivos e de mais alta 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr''ANTPOT..t' são sobrecrescidos por bordas que registram decréscimo contínuo dos teores de elementos traço como Ba, Sr e ETR e das razões 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr''ANTPOT.t', alcançando equilíbrio com a matriz em sua porção mais externa. A combinação dos dados de elementos traço e de isótopos de Sr não indica a presença de magmas quimicamente mais primitivos (e.g., básicos-intermediários) e sugere que os enclaves micrograníticos são produto de interação entre magmas química e fisicamente semelhantes, em eventos de auto-mistura.
Título em inglês
Petrogenesis of granitic plutons from the eastern portion of São Paulo city: geochronology,elemental and isotope geochemistry
Palavras-chave em inglês
Enclave
Granite
Isotopes
Petrogenesis
Trace elements
Resumo em inglês
The central part of the Ribeira Fold Belt in São Paulo hosts a great number of granitic intrusions of varied forms and compositions. These plutons outcrop in a cuneiform domain defined by the intersection between two main structures (Taxaquara and Cubatão Faults) here referred as Mogi das Cruzes Block (MCB) in allusion to the homonymous nearby city. In addition to these plutons, we also studied compositionally zoned batholiths outcrop to the east of MCB and despite their significant volume the group was still lacking basic field, petrographic, geochronological and geochemical information. In order to characterize the magmatism associated to the final stages of the Brazilian Orogeny in this area, samples from ten plútons (Mauá, Mogi das Cruzes, Santa Branca, Santa Catarina, Itapeti, Sabaú na and Guacuri, from MCB, added by the batholiths Serra do Quebra Cangalha, Natividade da Serra and Lagoinha) were analyzed for major, minor and trace elements, and Sr, Nd and Pb isotopes. Furthermore, U-Pb ages were determined in zircon and monazite crystals using LA-MC-ICPMS e TIMS, respectively. The obtained ages confirm that the main event of granitic magma generation in this area occurred between 600 and 580 Ma, with predominance of younger ages. However, previous event of granitogenesis which formed Santa Catarina and Serra do Quebra Cangalha plutons (crystallization ages ~650 Ma) was identified and is described for the first time within the Embu Domain. An origin by crustal reworking is suggested for most of the plútons by the high SiO2 contents (68 a 76%) and by the peraluminous character of all samples (except the Santa Catarina plúton) and the assumption is also confirmed by Sm-Nd model ages (TDM= 1,7 a 2,2 Ga) and by the presence of inherited zircon crystals with ages in the 1.4 to 2.0 Ga range. Isotopic signatures indicate that the MCB granitic magmatism sampled at least two distinct crustal reservoirs. The biotite granites show signatures indicative of participation of high Th/U sources, with negative 'épsilon''Nd IND..t' values (- 11,2 a 14,6) and 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr''ANTPOT.t' ratios between 0.709 and 0.712 (ancient lower crust), while the source involved in the generation of muscovite-biotite granites was characterized by low Th/U ratios, combined with more negative 'épsilon''Nd IND.t' (-15,2 to -18,2) and 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr''ANTPOT..t' ratios similar to those of the biotite granites (reworked upper crust). The source areas for the granitic batholiths to the east of MCB are also distinct; their 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr''ANTPOT..t' ratios higher than 0,716 and eNdt between -11,9 and -7,3 are suggestive of relatively juvenile upper crustal sources, potentially less reworked. The Pb isotope signatures indicate sources with low Th/U ratios, equally compatible with involvement of a younger upper crust compared to the old component suggested as source of MCB muscovite-biotite granites. Among the plutons dated at ca. 590 Ma, the Mauá, Itapeti and Mogi das Cruzes granites show marked petrographic and compositional similarities (trace elements ratios and isotope signatures), which associated with the presence of microgranular enclaves compositionally similar to their host granite, indicate correlated genetic and evolutionary processes for these plutons. Rb-Sr isotope and trace elements analyses conducted via LA-(MC)-ICP-MS in plagioclase megacrysts in textural disequilibrium indicate crystallization under open-system conditions. More calcic cores, chemically primitive and with higher 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr''ANTPOT..t'. are overgrown by rims recording continuous decrease in trace element contents (e.g. Ba, Sr e ETR) and 'ANTPOT.87 Sr'/'ANTPOT.86 Sr''ANTPOT..t' ratios, external rims reach equilibrium with matrix crystals. The combination of trace element and isotopic signatures do not indicate the participation of chemically more primitive magmas (e.g., basic to intermediate), suggesting that the enclaves are products of interaction between chemically and physically similar magmas, in selfmixing events.
 
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AA.pdf (36.24 Mbytes)
Data de Publicação
2009-08-20
 
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