A unidade Maria Preta : geologia, geoquimica e petrogenese de rochas vulcanicas e sub-vulcanicas intermediarais a felsicas no "Greenstone Belt" do rio Itapicuru, Bahia
Alberto Ruggiero
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP R843u
[The Maria Preta unit]
Campinas, SP : [s.n.], 2008.
62[7]p. : il.
Orientador: Elson Paiva de Oliveira
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias
Resumo: Novos dados geoquímicos nas rochas vulcânicas andesíticas e dacíticas da Unidade Maria Preta (UMP), Greenstone Belt do Rio Itapicuru, revelaram a presença de dois grupos geoquímicos distintos: um de rochas com afinidade adakítica e outro com caráter cálcio-alcalino. A suíte adakítica (ADK),...
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Resumo: Novos dados geoquímicos nas rochas vulcânicas andesíticas e dacíticas da Unidade Maria Preta (UMP), Greenstone Belt do Rio Itapicuru, revelaram a presença de dois grupos geoquímicos distintos: um de rochas com afinidade adakítica e outro com caráter cálcio-alcalino. A suíte adakítica (ADK), localizada nas porções oeste da UMP, é caracterizada pelos altos valores de Sr/Y (Sr ~900 ppm, Y~5ppm); Na2O ~ 4,5ppm (K2O/Na2O ~0,3). É caracterizada também pelo enriquecimento de LILE (elementos litófilos de alto raio iônico) relativos aos HFSE (elementos de elevado potencial iônico) e também pelo moderado fracionamento dos elementos terras-raras (La/Yb ~ 12). A suíte cálcio-alcalina (CA) apresenta baixas razões Sr/Y (Sr ~ 170 ppm, Y~ 22 ppm), menor fracionamento de elementos terras-raras (La/Yb ~8) e anomalias negativas de Eu. No entanto apresenta maiores concentrações de elementos incompatíveis (Y ~22ppm, Zr ~142ppm, Th ~6ppm) e também Cr e Ni. Foi revelado, através de modelagem geoquímica que as duas suítes não se relacionam por cristalização fracionada. Contudo a suíte Adk apresenta indícios de cristalização fracionada de hornblenda enquanto que na CA a cristalização fracionada de plagioclásio desempenhou papel importante. O ambiente mais provável para a formação das rochas vulcânicas cálcioalcalinas é fusão em baixas profundidades da cunha do manto metassomatizado por fluídos liberados a partir de uma crosta oceânica subductada, seguida por fracionamento de plagioclásio. A geoquímica dos adakitos requer fusão de meta-basaltos hidratados em pressões elevadas, onde granada+hornblenda são estáveis e constituem o restito da fusão. Em geral, as rochas adakíticas apresentam indícios de pouca interação do magma original com uma coluna de manto peridotitico, como visto em adakitos atuais, dados os baixos valores de Cr e Ni em relação aos adakitos cenozóicos. A suíte cálcio-alcalina apresenta menores valores de fugacidade de oxigênio no sítio de extração do magma (entre -3 e -1 FMQ). Ao contrário, os adakitos apresentam maiores valores (entre -1 e +0,5 FMQ), semelhantes aos valores encontrados em adakitos modernos formados por fusão de crosta oceânica subductada. Dados de isótopos de Sm-Nd forneceram idades modelo TDM para a suíte adakítica de 2.213 a 2.010 Ma, com valores de eNdT de +3,9 a +1,7. A suíte cálcio-alcalina revelou idades modelo mais antigas, entre 2.330 e 2.279 Ma e menores valores de eNdT de +0,7 a + 1,3. Estes valores indicam magmatismo juvenil para ambas as suítes, porém com maior tempo residência crustal para a fonte das rochas cálcio-alcalinas, ou interação do magma com crosta mais antiga. Datação U-P SHRIMP em andesito adakítico revelou idade de cristalização de 2.081 ±9 Ma e a presença de zircões herdados arqueanos (3364, 3017, 3064 Ma), evidenciando que o magma gerado em zona de subducção interagiu com crosta arqueana, provavelmente o embasamento do Greenstone Belt do Rio Itapicuru, sugerindo então um provável arco continental como origem da Unidade Maria Preta. Esses dados sugerem que o vulcanismo intermediário a félsico do Greenstone Belt do Rio Itapicuru foi formado ou teve relação direta com subducção. Esta possivelmente teve uma vergência de leste para oeste, evidenciada pela zonalidade na geoquímica das rochas vulcânicas (adakitos à oeste e cálcio-alcalinas a leste).
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Abstract: New geochemical data on andesites and dacites of the Maria Preta Unit, Rio Itapicuru Greenstone Belt, revealed two distinct geochemical groups: one of adakitic affinity and another of typical calc-alkaline. The adakitic suite, localized west in the unit, is characterized by high values of...
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Abstract: New geochemical data on andesites and dacites of the Maria Preta Unit, Rio Itapicuru Greenstone Belt, revealed two distinct geochemical groups: one of adakitic affinity and another of typical calc-alkaline. The adakitic suite, localized west in the unit, is characterized by high values of Sr/Y and Ti/YN >1. It shows enrichment in LFSE (Low Field Strength Elements) relative to HFSE (High Field Strength Elements) and a moderate rare earth element fractionation. The calc-alkaline suite (CA) shows low Sr/Y ratios, less rare earth elements fractionation and negative Eu anomalies. On the other hand it shows higher incompatible elements abundances (Y, Zr, Th) and high Cr and Ni concentrations. The two suites cannot be linked by fractional crystallization and are derived from different sources (distinct initial Nd ratios). The most probable setting for the formation of CA is partial melting of mantle peridotite modified by hydrous fluids released from a subducting slab, followed by low pressure plagioclase fractionation. The adakite geochemical features require partial melting of hydrous metabasalts at depths high enough to stabilize garnet+hornblende as the residual phase. This suite does not reveal significant interactions with the mantle, as shown by its lower Cr and Ni values than Cenozoic adakites. For an assumed 2170 Ma age, the Sm-Nd isotope data show higher eNd(t) for the adakites (+4,8 to +2,5) than for the calc-alkaline suite (+1,9 to +1,4). These data indicate a juvenile source for the UMP volcanic rocks. U-Pb SHRIMP dating indicates a crystallization age of 2,081 ± 9 Ma for the adakitic volcanic. Inherited Archean zircons (3364, 3017, 3064 Ma) evidence a magma generated at a subduction zone followed by interaction with Archean lithosphere, probably the basement of the Rio Itapicuru Greenstone Belt. The calc-alkaline suite shows low oxygen fugacities at the magma extraction site (between -3 e -1 FMQ). On the other side, the adakites shows higher values (between -1 e +0,5 FMQ), similar to modern adakites formed by a subducting slab melt. This results suggests that the UMP volcanism was formed or was directly connected to a subduction. The geographic position of the two suites, i.e. adakites to the west of the calc-alkaline volcanics, suggests subduction of an oceanic plate to the west.
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A unidade Maria Preta : geologia, geoquimica e petrogenese de rochas vulcanicas e sub-vulcanicas intermediarais a felsicas no "Greenstone Belt" do rio Itapicuru, Bahia
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