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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Geoquímica e geocronologia dos orto-anfibolitos da borda leste do Arco Magmático Santa Quitéria, Província Borborema (NE Brasil)
Title Alternative: Geochemistry and geochronology of ortho-amphibolites from the eastern border of the Santa Quitéria Magmatic Arc, Borborema Province (NE Brazil)
Author: Vitorio, Jeandro Augusto, 1988-
Advisor: Santos, Ticiano Jose Saraiva dos, 1964-
Abstract: Resumo: Ao longo das margens orientais do Arco Magmático Santa Quitéria (AMSQ; Província Borborema, Nordeste do Brasil), ocorrências de orto-anfibolitos foram reconhecidas como corpos lenticulares ou como boudins de dimensões métricas, hospedados na sequencia quartzo-pelítica-carbonática compreendida pelos xistos e paragnaisses do Complexo Ceará. Estudos petrográficos revelam mineralogia essencialmente composta por hornblenda + plagioclásio + quartzo ± rutilo ± granada ± clinopiroxênio ± ortopiroxênio ± magnetita. A classificação petrográfica proposta resultou na distinção de quatro grupos de rochas: anfibolitos, granada anfibolitos, clinopiroxênio-granada anfibolitos e retro-eclogitos. Analises geoquímicas permitiram classificar as rochas como basaltos e basaltos alcalinos (SiO2 variando entre 45.09-52.00% e MgO entre 4.17-16.79% em peso) e de afinidade tholeiítica. Padrões de distribuição de elementos traços e terra raras para essas rochas são contrastantes com os padrões verificados para rochas que demonstram típica assinatura geoquímica de formação em ambientes ativos, a exemplo de anfibolitos hospedados pelo Complexo Santa Quitéria (AMSQ), a oeste. Os orto-anfibolitos hospedados pelo Complexo Ceará apresentam pronunciado padrão de fracionamento de elementos terra raras (LaN/YbN = 3.50-6.83), baixa razão Th/La (< 0,2) e enriquecimento em elementos imóveis e conservativos de alto campo que é condizente com fonte ígnea enriquecida. Anfibolitos relacionados à fase principal de colisão (620 Ma) apresentam padrão quase plano de distribuição de terra raras, anomalia negativa de Ce, alta razão Th/La (> 0.25) e empobrecimento em elementos imóveis e conservativos de alto campo, indicando altas taxas de fusão parcial de uma fonte mantélica empobrecida. Razões Th/Nb verificadas para os anfibolitos do Complexo Ceará (ThN/NbN = 0.70-1.05) não evidenciam contaminação crustal, enquanto anfibolitos hospedados pelo Complexo Santa Quitéria mostram anomalia negativa de Nb e razões Th/Nb que condizem com contribuição crustal durante ascensão ou devido à formação em zona de subducção. Em diagramas de discriminação geotectônica, os anfibolitos hospedados pelo Complexo Ceará tendem a plotar no campo dos basaltos de ilhas oceânicas e comparações com os padrões verificados para ilhas modernas aponta similaridades. Anfibolitos relacionados ao arco plotam nos campos adequados. Datação U-Pb em zircão dos anfibolitos do Complexo Ceará resultou em idade de cristalização de 667 ± 16 Ma e idade de metamorfismo em 621 ± 9 Ma. Dados isotópicos são consistentes com a interpretação de rochas formadas em ambiente oceânico (?Nd positivo variando de +3.45 até +5.82; NdTDM 1.03-1.26 Ga). Anfibolitos relacionados ao magmatismo inicial do arco, cujos protólitos cristalizaram-se em aproximadamente 632 Ma, são derivados de evento de extração mantélica no Meso- ou Neoproterozóico, conforme sugerem dados de isótopos de Lu-Hf (?Hf postivo, variando de +5.00 até +7.78 e idades modelos HfTDM de 0.97-0.86 Ga). Anfibolitos cujo protólito foi gerado durante a fase principal de colisão (~620 Ma) apresentam idades modelo Paleo- a Mesoproterozóicas e valores ?Nd negativos. Esses dados sugerem existência e subducção de segmento de crosta oceânica Neoproterozóica durante os estágios iniciais de desenvolvimento e magmatismo no AMSQ (arco intra-oceânico Lagoa Caiçara). Magmas gerados durante a fase colisional principal derivaram importantes contribuições da crosta Paleo- a Mesoproterozóica que sofreu anatexia em função do envolvimento na colisão continental. Embora a colisão continental às margens ocidentais da Província Borborema esteja indisputavelmente estabelecida através de grande conjunto de dados geocronológicos, isotópicos e geobarométricos, esse trabalho apresenta o entendimento de que a orogenia Brasiliana/Pan-Africana nesse setor da Província Borborema é resultado de dois eventos tectônicos importantes, sendo o primeiro a subducção de crosta oceânica para noroeste, seguida da referida colisão continental, com polaridade para sudeste

Abstract: Along the eastern margins of the Santa Quitéria Magmatic Arc (SQMA; Borborema Province, NE Brazil), several occurrences of ortho-amphibolites have been recognized as concordant lenticular and boudin-shaped bodies of metric dimensions, hosted in the quartz-pelitic-carbonatic sequence comprised by schists, quartzites and paragneiss of the Ceará Complex. Petrographic studies reveal typical mineralogical assemblage composed by hornblende + plagioclase + quartz + rutile ± garnet ± clinopyroxene ± orthopyroxene ± magnetite. Proposed petrographic classification resulted in distinction of four groups of rocks: amphibolites, garnet amphibolites, clinopyroxene-garnet amphibolites and retrograde eclogites. Geochemical analyses of major elements provided grounds for protholith interpretation as basalts and alkali-basalts of tholeiitic affinities (SiO2 varies between 45.09-52.00% wt. and MgO between 4.17-16.79% wt.). Immobile trace and rare earth elements patterns of distribution contrast greatly with the ones evaluated for ortho-amphibolites displaying the typical arc-type, hosted by diatexites to metatexites of the Santa Quitéria Complex, to the west. Ceará Complex hosted ortho-amphibolites present strong rare earth element fractionation patterns (LaN/YbN = 3.50-6.83), low Th/La ratio (< 0,2) and an enrichment in immobile and conservative HFSE that is consistent with a mantellic enriched source. Amphibolites related to the main phase of collision (620-590 Ma) display flat to slightly fractioned rare earth elements pattern (LaN/YbN = 0.75-2.93), negative anomalies of Ce, high Th/La ratios (> 0,25) and depletion in HFSE implying higher degrees of partial melting of depleted source. Th/Nb ratios evaluated for amphibolites from Ceará Complex (ThN/NbN = 0.70-1.05) show little input from a crustal component, whereas Santa Quitéria Complex hosted arc-related amphibolites present with negative Nb anomaly and ratios that suggest strong fractionation between Th and Nb (ThN/NbN = 0.70-7.02) due to subduction input and crustal contamination. In geotectonic discriminant diagrams, amphibolites hosted by the Ceará Complex tend to plot in fields reserved for oceanic island basalts and comparisons with rare earth elements patterns of distribution available in the literature confirm similarities. Arc-related amphibolites sampled for this study also plot accordingly. U-Pb zircon geochronology of amphibolites from Ceará Complex yields crystallization age of 667 ± 16 Ma and metamorphism in 621 ± 9 Ma. Nd isotopic systematics are consistent with interpretation of Neoproterozoic juvenile rocks formed in intra-oceanic settings (?Nd +3.45 to +5.82; NdTDM 1.03-1.26 Ga). Amphibolites related to early magmatic developments, crystallized at ca. 632 Ma, are derived from Meso- to Neoproterozoic mantellic extraction, as attested by Lu-Hf systematics (?Hf +5.00 to +7.78 and HfTDM 0.97-0.86 Ga). Amphibolites related to the magma generated during the main collisional phase present Paleo- to Mesoproterozoic model ages and negative ?Nd values. These findings are consistent with a scenario of existence and subduction of Neoproterozoic oceanic crust during early stages of arc development and magmatism (early Lagoa Caiçara intra-oceanic arc). Magmas generated during the main collisional phase derive important contributions from the Paleo- to Mesoproterozoic continental crust partially subducted. While the western continental collision of main phase (620-590 Ma) is undisputedly established by the available geochronological and isotopic data, this work proposes a new geotectonic understanding of the Brasiliano/Pan African orogeny in the northwestern Borborema Province
Subject: Anfibolito
Arco Magmático - Santa Quiteria (CE)
Geoquímica
Language: Multilíngua
Editor: [s.n.]
Citation: VITORIO, Jeandro Augusto. Geoquímica e geocronologia dos orto-anfibolitos da borda leste do Arco Magmático Santa Quitéria, Província Borborema (NE Brasil). 2017. 1 recurso online (158 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências, Campinas, SP.
Date Issue: 2017
Appears in Collections:IG - Tese e Dissertação

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