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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.44.2021.tde-12072021-103114
Documento
Autor
Nome completo
Bruna da Silva Ricardo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2021
Orientador
Banca examinadora
Moraes, Renato de (Presidente)
Cutts, Kathryn Ann
Silva, Mauricio Pavan
Título em inglês
Petrochronology applied into evaluating the tectono-metamorphic context from rocks of the Turvo-Cajati Formation, Curitiba Terrane, and its influence in the Ribeira Belt Evolution, Cajati, SP
Palavras-chave em inglês
Accretionary orogen
Metamorphic evolution
Monazite dating
Petrochronology
Ribeira Belt
Resumo em inglês
Ancient accretionary orogens occur all over the globe and their reconstruction present challenges once a great part of information is missing. The Ribeira Belt, SE Brazil, is an example of an accretionary orogen formed during the amalgamation of Gondwana in the Neoproterozoic. The current understanding of its tectonometamorphic history is a workin-progress. In this study, we focus on its southernmost part, more specifically in the Curitiba Terrane. It uses different techniques to understand the sedimentation and metamorphic settings to a metasedimentary unit, the Turvo-Cajati Formation (TCF). To evaluate the sedimentation setting, detrital zircon and probability density plots are presented. To understand the metamorphism, high precision in-situ geochronology coupled with systematic thermodynamic modelling to provide new constraints for the PT-t paths that some metasedimentary rocks have experienced. An isograd map distribution is also presented based on field work and petrography. In this unit, schists and paragneiss in distinct metamorphic conditions crop out and they are all assumed to belong to same unit (TCF). The unit is divided in three sub-units based on their metamorphic grade, the Low-TCF in the garnet zone, the Medium-TCF in the sillimanite zone and the High-TCF in the K-feldspar-kyanite/sillimanite zones with partial melting. Detrital zircon data indicates that samples from Low/Medium-TCF record signatures of a back-arc basin and the High-TCF of an accretionary wedge. It also indicates a maximum depositional age between 650-630 Ma. The metamorphism was constrained using petrography, pseudosection modelling in the MnNCKFMASHTO and NCKFMASHTO chemical systems with Perple_X software and the age of metamorphism using isotopic and chemical monazite dating. P-T phase diagrams are modelled to a broad set of samples either considering fractionation of different stages of garnet growth and conventional bulk composition. Each sample was modelled to obtain the P-T conditions from different metamorphic stages and P-T-t paths were obtained. They indicate complex evolution, even within rocks from the same metamorphic zone. Monazite ages indicate shared metamorphism in the High-TCF and Medium-TCF yielding monazite growth between 620-580 Ma, but two sample record older ages (~640 Ma). This period between 640-600 Ma anticipates our understanding of the timing of metamorphic events and that it was partially coeval with final stages of deposition. By comparing the metamorphic field gradients and P-T-t paths in High-TCF and Low and Medium-TCF, we can better understand the relation of the metamorphic events. Bimodal thermobaric ratios and pressure regime are observed by interpreting a large set of samples. Therefore, we propose a Japan-like microcontinent where the Low/MediumTCF would be in the back-arc basin and the High-TCF would be in the accretionary wedge. This microcontinent also involves a Rhyacian orthogneisses from the Atuba Complex as basement and the Piên Magmatic Arc as a result of a subduction-to-collision setting. This scenario evolved during at least 60 Ma (640-580 Ma) where the collision with the Luis Alves Microcontinent would cause most of the metamorphism and the exhumation of those rocks. Finally, somewhere around 580 Ma, the instauration of largescale shear zones and A-type granites from the Graciosa Province mark the end of those events.
Título em português
Petrochronology applied into evaluating the tectono-metamorphic context from rocks of the Turvo-Cajati Formation, Curitiba Terrane, and its influence in the Ribeira Belt Evolution, Cajati, SP
Palavras-chave em português
Datação de monazita
Evolução metamórfica
Faixa Ribeira
Orógeno acrescionário
Petrocronologia
Resumo em português
Orógenos acrescionários antigos occrem em todo o globo e sua reconstrução apresenta desafios uma vez que grande parte de informação foi perdida. A Faixa Ribeira, SE do Brasil, é um exemplo de um orógeno acrescionário formado durante a amalgamação do Gondwana, no neoproterozoico. O entendimento da sua evolução tectonometamórfica é um trabalho em contínuo progresso. Nesse estudo, nós focamos em sua porção sul, especificamente no Terreno Curitiba. Diferentes técnicas são usadas para entender os ambientes de sedimentação e metamorfismo para uma unidade metassedimentar, a Formação Turvo-Cajati (TCF). Para avaliar o ambiente de sedimentação, zircão detrítico e gráficos de densidade de probabilidade são apresentados. Para entender o metamorfismo, geocronologia de alta resolução in-situ acoplada com modelagem termodinâmica sistemática para obter as trajetórias P-T-t que algumas rochas experimentaram. Um mapa de distribuição de isógradas também é apresentado baseado em trabalho de campo e petrografia. Nessa unidade, xistos e paragneisses de diferentes condições metamórficas afloram e assume-se que pertencem à mesma unidade (TCF). A unidade é dividida em três sub-unidades baseadas no seu grau metamórfico, a Low-TCF na zona da granada, a Medium-TCF na zona da sillimanita e a High-TCF na zona do feldspato potássico-cianita/sillimanita com fusão parcial. Zircão detrítico indica que as amostras da Low/Medium-TCF guarda assinaturas de uma bacia de retroarco e a High-TCF de prisma acrescionário. Ele também indica idade máxima de deposição entre 650-630 Ma. O metamorfismo foi delimitado usando petrografia, modelagem de pseudosseções nos sistemas MnKCKFMASHTO e NCKFMASHTO com o software Perplex. A idade do metamorfismo foi obtida através de datação isotópica e química. Diagramas de fase P-T são modelados para um grande conjunto de amostras tanto considerando fracionamento de diferentes estágios de crescimento de granada quanto composição de rocha total convencional. Cada amostra foi modelada para obter as condições P-T de diferentes estágios metamórficos e trajetórias P-T-t foram obtidas. Elas indicam uma evolução complexa, mesmo em rochas da mesma zona metamórfica. As idades de monazita indicam metamorfismo compartilhado na High-TCF e na MediumTCF com crescimento de monazita entre 620-580 Ma, mas duas amostras recordam idades mais velhas (~640 Ma). Esse período entre 640-600 Ma antecipa o entendimento atual da duração do metamorfismo, que se sobrepõe parcialmente com os estágios finais de deposição. Comparando os gradientes metamórficos de campo e as trajetórias P-T-t na High-TCF e na Low/Medium-TCF, a relação dos eventos metamórficos pode ser melhor entendida. Razões termobáricas e regimes de pressão bimodais são observados ao interpretar um conjunto extenso de amostras. Portanto, é proposto um microcontinente tipo-Japão onde a Low/Medium-TCF estaria na bacia de retroarco e o a High-TCF no prisma acrescionário. Esse microcontinente também envolve os ortognaisses riacianos do Complexo Atuba como embasamento e o Arco Magmático Piên como resultado de um ambiente de subducção-a-colisão. Esse cenário evoluiu surante pelo menos 60 Ma (640-580 Ma) onde a colisão com o microcontinente Luis Alves causaria a maior parte do metamorfismo e a exumação dessas rochas. Finalmente, em algum momento por volta de 580 Ma, a instauração de zonas de cisalhamento de larga escala e granitos tipo A da Província Graciosa marca o fim desses eventos.
 
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Data de Liberação
2023-07-19
Data de Publicação
2021-07-19
 
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