Orientador: Ticiano José Saraiva dos Santos

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências

Resumo: Na porção NW da Província Borborema, Domínio Ceará Central, a existência de retroeclogitos posicionados a oeste do Arco Magmático de Santa Quitéria são importantes registros geológicos para caracterização geotectônica, principalmente pelo fato destes tipos de rochas comumente marcarem zonas...

Resumo: Na porção NW da Província Borborema, Domínio Ceará Central, a existência de retroeclogitos posicionados a oeste do Arco Magmático de Santa Quitéria são importantes registros geológicos para caracterização geotectônica, principalmente pelo fato destes tipos de rochas comumente marcarem zonas de subducção oceânica e colisão de blocos continentais. Com mapeamento geológico, em escala 1:10.000, e estudo petrográfico foram caracterizados dezenas de lentes de retroeclogitos numa faixa N-S ao longo de mais de 16 km. Tais rochas estão encaixadas em gnaisses orto- e paraderivados, e raramente associadas a rochas cálcio-silicáticas. O retrometamorfismo ocorreu de forma heterogênea nestes corpos metamáficos, sendo mais intenso nas bordas devido sua interação com fluídos contidos nos gnaisses encaixantes. Assim, são sugeridas as seguintes reações de retrometamorfismo: 1º) Grt + Cpx + Qtz + H2O ? Pl + Amp ou Grt + Cpx + Rt + Qtz + H2O ? Amp + Ilm + Pl; 2°) Omp ? Di + Pl; 3º) Grt + Di + Pl + H2O ? Amp; 4°) Grt + Pl + Qtz + H2O ? Grt2 + Pl (An) + Amp. Cabendo ressaltar a incipiente formação de Fe(Mg)- clorita e actinolita que são minerais de fácies xisto verde. Já os gnaisses encaixantes estão migmatizados e apresentam a paragênese de sillimanita (depois de cianita) + granada + biotita + álcali-feldspato + rutilo + quartzo ± plagioclásio, típica de fácies granulito de alta pressão. Estas associações compõem a Faixa Eclogítica de Forquilha, que estruturalmente está em contato tectônico de empurrão com faixas dominantemente constituídas por metapelitos e pequenas porções de metacalcários e metamáficas com diferentes graus metamórficos pertencentes ao Grupo Ceará. Estudos anteriores mostraram que a idade do protólito destes retroeclogitos é de ca. 1,57 Ga, com dois eventos de metamorfismo entre 650 a 630 Ma e 620 a 600 Ma. Para avaliar a relação destes retroeclogitos e suas encaixantes, foi realizado um estudo de proveniência de sedimentos, baseado em U-Pb (LA-ICP-MS) em zircões detríticos e isótopos de Nd, que identificou que esta bacia recebeu sedimentos continentais exclusivamente de fontes paleoproterozóicas com picos entre 2,0 e 2,2 Ga. A idade máxima de sedimentação é estimada em ca. 1850 Ma e os embasamentos paleoproterozóicos do Domínio Ceará Central e do Domínio Rio Grande do Norte são as prováveis fontes de sedimentos em uma margem passiva ou uma bacia intracratônica. Adicionalmente, estudo de proveniência foi realizado nas rochas do Grupo Ceará, e neste caso os zircões detríticos mostraram um espectro de idades desde o Paleoproterozóico até o Neoproterozóico. Zircões mais jovens que ca. 650 Ma possuem característica de grãos metamórficos por conta da baixa razão Th/U e textura do tipo ovóide e soccer ball. A idade máxima de deposição foi estimada pelo zircão que forneceu a idade de 659 ± 4 Ma (206Pb/238U, Th/U = 0,56), indicando que esta bacia teve um curto período de existência (ca. 15 Ma), sendo possivelmente parte de um ambiente de margem ativa. Estes dados e as relações de campo mostram que a Faixa Eclogítica de Forquilha foi exumada e colocada tectonicamente com unidades de cobertura de uma margem ativa

Abstract: In the NW Borborema Province, Ceará Central Domain, retrograded eclogites occur in the west side of the Santa Quitéria Magmatic Arc. These high-pressure metamafic rocks are important geological features, due to the fact that this type of rock is typical of subduction and collisional zones....

Abstract: In the NW Borborema Province, Ceará Central Domain, retrograded eclogites occur in the west side of the Santa Quitéria Magmatic Arc. These high-pressure metamafic rocks are important geological features, due to the fact that this type of rock is typical of subduction and collisional zones. Based on 1:10.000 geological map and petrography of the lithological units established in this work, it is possible to character that the Forquilha retrograded eclogites occur along more than 16 km in a N-S trend belt. These metamafic rocks are enclosed in migmatized ortho- and paragnaisses, and rarely in calc-silicate rocks. The retrogressive metamorphism occurred heterogeneously on these metamafic bodies, being more intensive at the outer parts and obliterating higher mineral paragenesis, possibly due to a greater interaction with fluids of the host rocks. Thus, it is suggested the following retrometamophic reactions: 1º) Grt + Cpx + Qtz + H2O ? Pl + Amp or Grt + Cpx + Rt + Qtz + H2O ? Amp + Ilm + Pl; 2°) Omp ? Di + Pl; 3º) Grt + Di + Pl + H2O ? Amp; 4°) Grt + Pl + Qtz + H2O ? Grt2 + Pl (An) + Amp, besides the incipient formation of Fe(Mg)-chlorite and actinolite that are typical of greenschist facies conditions. The paragneisses that enclose these rocks are migmatized and present the mineral paragenesis of sillimanite (after kyanite) + garnet + biotite + alkali-feldspar + rutile + quartz ± plagioclase, which is typical of high-pressure granulite facies conditions. Together, these rocks establish the Forquilha Eclogite Zone, which is in tectonic contact with rocks of Ceará Group that are dominantly constitute by metapelites and minor portions of metacalcareous and metamafic rocks metamorphosed in different levels. Previous geochronological studies on these retrograded eclogites show a ca. 1.57 Ga protolith age, and two metamorphic ages ranging from 650 to 630 Ma and 620 to 600 Ma. A sediment provenance study, based on LA-ICPMS detrital zircon U-Pb ages and whole rock Nd isotopic data, were performed on the metasedimentary rocks that host these retrograded eclogites, in order to determine the maximum depositional age and the possible sources of sediment material. The zircon age distribution, Nd isotopic rations and TDM model ages demonstrated that these rocks exclusively received sediments from Paleoproterozoic sources older than ca. 1.85 Ga, with peaks at 2.0 to 2.2 Ga. The Paleoproterozoic basement of Rio Grande do Norte Domain and Ceará Central Domain are estimated as the main possible sources of sediments on a passive margin or intracratonic basin. It also was analyzed detrital zircons of non-migmatized metasedimentary rocks of Ceará Group, which are in tectonic contact with FEZ. In this case, the samples showed an age distribution from Paleoproterozoic to Neoproterozoic. Zircons grains younger than 650 Ma present low Th/U ratio, and ovoid and soccer ball textures typical of metamorphic grains. Because of this, the maximum deposition age of this sequence is constrained by the youngest zircon grain dated at 659 ± 4 Ma (206Pb/238U age, Th/U = 0.56), what indicates that this sedimentary basin had a short life (ca. 15 Ma) and possible have been part of an active margin setting. These data and structural field observations suggest that the FEZ was exhumed and tectonically juxtaposed with cover units of a active margin setting