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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.44.2009.tde-23112009-091116
Documento
Autor
Nome completo
Rafael Gonçalves da Motta
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2009
Orientador
Banca examinadora
Moraes, Renato de (Presidente)
Juliani, Caetano
Schmitt, Renata da Silva
Título em português
Evolução tectono-metamórfica do Domínio Serra da Natureza, Terreno Andrelândia, MG
Palavras-chave em português
Faixa Brasília
Granulitos de alta pressão
Metamorfismo
Terreno Andrelândia
Resumo em português
O Terreno Andrelândia está localizado na porção sul da Faixa Brasília, é composto por pilha predominantemente metassedimentar, que foi submetida a metamorfismo de pressões relativamente altas durante o Neoproterozóico. Na área investigada o Terreno Andrelândia é formado, da base para o topo, pelas nappes Andrelândia e Liberdade e pela klippe Serra da Natureza, as duas últimas pertencem ao Domínio Serra da Natureza. O presente trabalho tem por objetivo a caracterização geológica, estrutural e petrológica das rochas da Klippe Serra da Natureza e seu contexto no Sistema de Nappes Andrelândia. Na Nappe Andrelândia ocorrem dois litotipos principais: o Xisto Santo Antônio e o Xisto Serra da Boa Vista. Dentro da estrutura são observadas paragêneses a estaurolita-cianita-biotita, no lado oeste da área, e a cianita-biotita-granada, no lado leste, padrão que configura caráter invertido do metamorfismo, com rochas de temperaturas mais elevadas no topo da estrutura. Cálculos geotermobarométricos indicam condições P-T de 668±15 ºC e 9,1±0,7 kbar, para a porção oeste, e 665±17 ºC e 10,4±0,7 kbar, para a porção leste. A Nappe Liberdade é composta por rochas metassedimentares com raras intercalações de anfibolito e rochas metaultramáficas. Na base ocorrem paragnaisses migmatíticos que transicionam para xistos com estaurolita, no topo, configuração que caracteriza metamorfismo de caráter normal. Cálculos geotermobarométricos indicam condições P-T de 714±29 ºC e 10,2±1 kbar, para a base, 678±60 ºC e 8,4±1,3 kbar, para a porção intermediária e 642±28 ºC e 8,2 kbar, para o topo, corroborando com as observações de campo do padrão metamórfico. Esta é a primeira caracterização detalhada das rochas da Klippe Serra da Natureza, formada por paragnaisse granulítico, com leucossoma contendo granada e cianita, e mesossoma com a paragênese, característica da fácies granulito de alta pressão, rutilo + ortoclásio + cianita + granada + quartzo ± plagioclásio ± biotita, sem muscovita e estaurolita. Cálculos termobarométricos em duas amostras da klippe indicam condições P-T de 815 ºC e 15 kbar. As trajetórias P-T inferidas para as rochas dos três alóctones são coerentes e paralelas, as feições retrometamórficas são mais evidentes nas rochas da Nappe Liberdade e da Klippe Serra da Natureza, sendo que na primeira há substituição de cianita por muscovita + estaurolita, rutilo por ilmenta; nos paragnaisses granulíticos da Klippe Serra da Natureza cianita é substituída por sillimanita, ou sillimanita + biotita±muscovita, ou ainda por muscovita + estaurolita, rutilo é substituído por ilmenita + zircão, granada por biotita + quartzo + feldspatos ± sillimanita e; ortoclásio por muscovita. Com os dados geotermobarométricos e as observações petrográficas estima-se taxa de exumação inicial para as rochas da klippe em torno de 5 kbar/50 ºC. O conjunto das três nappes é articulado pela foliação S2, a foliação principal que é paralela nas três estruturas. S1 é observada nas rochas da nappes Andrelândia e Liberdade em dobras intrafoliais com S2 em posição plano axial e ocorre paralela ao bandamento composicional. S3 é desenvolvida localmente. Dobras D4 e D5 são abertas, de grande amplitude e responsáveis pela acomodação do Domínio Serra da Natureza em calha sinformal, configurando padrão de interferência em domos e bacias. As lineações associadas a indicadores cinemáticos, como porfiroclastos e boudins assimétricos, pares SC e vergência de dobras D2, apontam direção de transporte para NNE. Uma segunda família de lineações de estiramento mineral indica transporte de topo para NW, estando associado ao rompimento de dobras D3. Foram datados grãos de monazita com a microssonda eletrônica. Na Nappe Liberdade foram obtidas datações de 622±6 Ma representativas da idade do pico metamórfico. Na Klippe Serra da Natureza datações de 616±16 Ma são representativas do pico metamórfico e valores de 602±7 Ma, obtidos em grãos da matriz, são interpretadas como idade do retrometamorfismo, implicando em taxa de resfriamento entre 7 e 9 ºC/Ma. Na Nappe Andrelândia, a datação obtida de 586±10 Ma é correlacionável à idade de corpos de leucogranito intrusivos e são interpretadas como idade da progressão do Domínio Serra da Natureza sobre a Nappe Andrelândia. Apesar das diferentes histórias metamórficas das rochas da região, todas as estruturas apresentam relações que permitem incluí-las em único evento metamórfico, com gradiente metamórfico de campo semelhante ao das rochas dos Altos Himalaias, ou seja, em regime de alta pressão e temperatura reinante na crosta inferior de ambiente colisional envolvendo blocos continentais.
Título em inglês
Tectono-metamorphic evolution of the Serra da Natureza Domain, Andrelândia Terrain, MG
Palavras-chave em inglês
Andrelândia Terrain
Brasília Fold Belt
High-pressure granulites
metamorphism
Resumo em inglês
The Andrelândia Terrain is located in the southern portion of the Brasília Fold Belt and it comprises metasedimentary pile that underwent relative high-pressure metamorphism during the Neoproterozoic. In the investigated area, the Andrelândia Terrain is composed, from bottom to top, by the Andrelândia and Liberdade nappes and the Serra da Natureza Klippe, and the last two belong to the Serra da Natureza Domain. The present work aims the characterization of geology, structure and petrology of rocks of the Serra da Natureza klippe and its context in relation to the Andrelândia Terrain. In the Andrelândia Nappe two kinds of lithotypes occur: the Santo Antônio Schist and Serra da Boa Vista Schist. Inside the nappe, rocks bearing staurolite-kyanite-biotite mineral assemblage are topped by rocks with kyanite-biotite-garnet, characterizing an inverted metamorphic pattern. Geothermobarometric calculating estimates P-T condition of 668±15 ºC and 9.1±0.7 kbar for rocks at the bottom and 665±17 ºC and 10.4±0.7 kbar for rocks at the top. The Liberdade Nappe is composed of metasedimentary rocks, with rare intercalations of amphibolite and metaultramafic rocks. At its base a migmatitic paragneiss dominates and a transition to schists with staurolite-kyanite occurs, at the top of structure, in a normal metamorphic pattern. P-T calculations yielded 714±29 ºC and 10.2±1 kbar to rocks at the base, 678±60 ºC and 8.4±1.3 kbar to rocks of middle portion, and 642±28 ºC and 8.2 kbar to rocks of upper part. It is the first detailed characterization of Serra da Natureza Klippe rocks, which is composed of granulitic paragneiss, in which leucosome-rearing garnet and kyanite are observed along with rutile-orthoclase-kyanite-garnet-quartz±plagioclase±biotite mesosome, without muscovite and staurolite. Thermobarometry in two samples yielded P-T conditions of 815 ºC and 15 kbar. The P-T paths inferred for rocks of the three units are consistent and parallel, and features related to retrometamorphism are recorded more intensively in rocks of the Liberdade Nappe and Serra da Natureza Klippe. In the first, replacement of kyanite by muscovite + staurolite and rutile by ilmenite are common; in the Serra da Natureza Klippe, there is replacement of kyanite either by sillimanite, or sillimanite + biotite ± muscovite, or muscovite + staurolite, rutile by ilmenite + zircon, garnet by biotite + quartz + feldspars ± sillimanite; and of orthoclase by muscovite. These observations give the initial exhumation rate of 5 kbar/50 ºC. All the three nappes are linked by S2, which is the main and parallel foliation in all of them. S1 is observed in the Andrelândia and Liberdade nappes, defining fold hinges that have S2 in axial plane position and is parallel to S0. S3 is locally developed. Late D4 and D5 deformation are responsible for large amplitude open folds, to the synform of Serra da Natureza Domain, as well as regional dome and basin interference pattern. Mineral and stretching lineations are associated with kinematic indicators, such as porphyroclast, asymmetric boundins, SC foliation and vergence of folds (D2), indicate transport to NNE. A second family of mineral and stretch lineations indicates transport to NW, associated with the disruption of D3 folds. Monazite grains have been dated by electron microprobe (EPMA). In the Liberdade Nappe, value of 622±6 Ma was obtained and is interpreted as the age of metamorphic peak. In the Serra da Natureza Klippe, a date of 616±16 Ma represents the age of metamorphic peak and the value of 602±7 Ma is interpreted as age of retrometamorphism, implying a cooling rate between 7 and 9 ºC/Ma. In the Andrelândia Nappe monazite dating yielded 586±10 Ma, what is correlated to the age of leucogranite intrusions and is interpreted as age of the progression of de Serra da Natureza Domain over the Andrelândia Nappe. Although the investigated rocks present different metamorphic stories, all of them, and their major structures, are connected by a single tectono-metamorphic event, with a high pressure and temperature metamorphic field gradient, which is similar to the rocks of High Himalayan, and typical of lower crust in collisional setting involving continental blocks.
 
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Data de Publicação
2009-11-30
 
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