Depósitos orogênicos e bacia extensional: o embasamento metassedimentar e a cobertura da margem passiva no orógeno Brasília meridional

• Main Author: Alice Westin Teixeira
• Other Authors: Mario da Costa Campos Neto
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2015
• Subjects: Bacias sedimentares; Elementos traços; Geoquímica; Proterozoico; not available
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-22122015-150308/

Estudos de proveniência e ambientação tectônica de bacias do Proterozóico são indispensáveis para o entendimento dos processos de geração de crosta continental e evolução geotectônica da Terra ao longo da história. Estas bacias sedimentares encontram-se geralmente em faixas orogênicas e deformadas por sucessivos eventos tectonotermais, ocasionando muitas vezes a separação física entre bacia e área-fonte. Estas características tornam imprescindível a utilização de análises químicas e isotópicas em rocha total e em minerais detríticos, combinadas a mapeamentos geológicos. Análises de elementos maiores, menores, elementos-traço e de isótopos de Nd e de Sr em rocha total e de U-Pb, Lu-Hf e elementos-traço em cristais detríticos de zircão foram as ferramentas utilizadas na presente tese. Estas metodologias foram aplicadas na investigação da proveniência e ambiente tectônico durante a sedimentação do Complexo São Vicente e do Grupo Carrancas, respectivamente metassedimentos do embasamento e da cobertura da margem passiva Sul-Sãofranciscana da Paleoplaca São Francisco-Congo e localizados no Orógeno Brasília Meridional. O Complexo São Vicente compreende rochas metassedimentares imaturas, associadas a rochas cálcio-silicáticas e rochas metamáficas e metaultramáficas subordinadas. A área-fonte era constituída por granitóides e rochas vulcânicas de idades entre 2,17 Ga e 2,13 Ga, de assinatura isotópica juvenil, gerados em arco magmático cálcio alcalino. Granitóides do Arqueano e do Paleoproterozóico, de assinatura crustal, participaram, secundariamente, da área-fonte. Hornblenda anfibolitos, intercalados às rochas metassedimentares e associados à metaultramáficas, registram um magmatismo juvenil sin-sedimentar de idade em ca. de 2,14 Ga. A deposição ocorreu em ambiente orogênico, intra-arco magmático, durante o Riaciano e a área-fonte provável encontra-se nas rochas magmáticas do Complexo Pouso Alegre. Há cerca de 1,7 Ga o conjunto orogênico encontrava-se em ambiente tectônico estável, atestado pela intrusão, nos Complexos São Vicente e Pouso Alegre, do granito anorogênico do tipo-A Taguar . O Grupo Carrancas constitui-se de uma pilha litoestratigráfica organizada na Unidade Quartzítica Inferior, Formação Campestre intermediária (metapelitos intercalados a muscovita quartzitos subordinados) e Unidade Quartzítica Superior. Assinaturas geoquímicas de rocha total e de cristais de zircão detríticos, aliadas ao desconhecimento de magmatismo sin-sedimentar e do caráter alóctone a para-autóctone em relação à margem cratônica retrabalhada, evidenciam a deposição destas unidades em ambiente de margem continental passiva no início do Neoproterozóico (idade máxima de deposição em 0,9 Ga). A Unidade Quartzítica Inferior preserva os registros da erosão de granitóides juvenis de ca. de 2,1 Ga, provavelmente do Complexo Pouso Alegre e da reciclagem sedimentar do Complexo São Vicente, soerguidos, em regime extensional, no início do Neoproterozóico. As cadeias de montanhas de ca. de 1,0 - 0,9 Ga na borda leste-Congo da Paleoplaca São Francisco-Congo podem ter ocasionado a transgressão marinha sobre a borda Sul-Sãofranciscana, cobrindo, paulatinamente, a área-fonte juvenil do Riaciano e invertendo o aporte de sedimentos. A provável área-fonte da Formação Campestre estaria nos granitóides do Cinturão Mineiro e na reciclagem das unidades do Supergrupo Espinhaço (cristais de zircão detríticos de assinatura crustal e idade entre 2,1 Ga e 1,6 Ga). Esta unidade intermediária seria o equivalente distal da Unidade Quartzítica Superior, fácies de proveniência principal em rochas mesoproterozóicas juvenis, de origem provável na erosão das montanhas do leste-Congo (orógenos Kibaran, Irumide e Irumide Meridional - cristais de zircão detrítico entre 1,5 Ga e 1,0 Ga e com assinatura de Hf juvenil). Os resultados aqui expostos trazem novas evidências de geração de crosta em ca. de 2,1 Ga em arcos magmáticos juvenis e reforçam o modelo de divisão do Orógeno Brasília Meridional em alóctones relacionados à margem ativa do Bloco Paranapanema, à margem passiva Sul-Sãofranciscana da Paleoplaca São Francisco-Congo e depósitos do tipo flysch sin-colisionais. === Provenance and tectonic setting investigations of Proterozoic basins are essential tools to understand the processes of crustal generation and tectonic evolution of the Earth through the geological time. These sedimentary basins are usually found in metamorphic orogenic belts, deformed by successive tectonothermal events, which tends to obliterate their links to source terranes. Whole-rock geochemical and detrital zircon isotopic analyses combined with field relations are the most reliable tools to be used on these studies and were applied in the present thesis. The main goal was to investigate the provenance and tectonic setting during deposition of the São Vicente Complex and the Carrancas Group meta-sedimentary rocks, respectively basement and cover of the South-São Francisco passive margin of the São Francisco-Congo Paleoplate in the Southern Brasília Orogen. The São Vicente Complex comprises immature meta-sedimentary rocks, associated with subordinated calc-silicated, meta-mafic and meta-ultramafic rocks. The primary source was composed of granitoids and volcanic rocks with ages between 2,17 Ga and 2,13 Ga, with juvenile isotopic signature, generated in a calc-alkaline magmatic arc. Archean and Paleoproterozoic granitoids with crustal signature provided a secondary contribution. Hornblende amphibolites, interlayered with the meta-sedimentary rocks and associated with meta-ultramafic rocks, record a juvenile sin-sedimentary magmatism of ca. 2,14 Ga. The deposition occurred in an intra-arc sedimentary basin during the Ryacian, with the Pouso Alegre Complex magmatic rocks as a probable main source. Both complexes were in a stable tectonic environment at ca. 1,7 Ga, age of the intrusive anorogenic Taguar A-type granite. The Carrancas Group is constituted of a litho-stratigraphic meta-sedimentary pile, divided in Lower Quartzitic Unit, middle Campestre Formation (meta-pelites interlayered with muscovite quartzite) and Upper Quartzitic Unit. The deposition in a Neoproterozoic continental passive margin basin (0.9 Ga maximum age of deposition) is evidenced by whole-rock and detrital zircon chemical signatures, the absence of sin-sedimentary magmatism and the allochthonous to para-autochthonous character of these units when compared to the reworked cratonic margin. The Lower Quartzitic Unit records the erosion of ca. 2,1 Ga juvenile granitoids, probably originated at the Pouso Alegre Complex and recycling of São Vicente Complex, both uplifted, during an Eo-Neoproterozoic extensional event. A mountain range of ca. 1,0 - 0,9 Ga developed at the east-Congo edge of the São Francisco-Congo Paleoplate probably caused a marine transgression over the South-São Francisco margin, progressively covering the Ryacian juvenile source and inverting the sediment supply direction. The Campestre Formation primary source area is probably located at the Mineiro Belt and in the Espinhaço Supergroup units (ca. 2,1 - 1,6 Ga detrital zircons with crustal Hf signature). This middle unit seems to be the distal facies of the Upper Quartzitic Unit, the proximal facies with main source at Mesoproterozoic juvenile rocks, probably located at the east-Congo mountain range (Kibaran, Irumide and Southern Irumide orogenic belts - ca. 1,5 -1,0 Ga detrital zircon crystals with juvenile Hf signature). The results of this thesis enlightened new evidences of crustal generation in ca. 2,1 Ga in juvenile magmatic arcs and reinforce the model that divide the Southern Brasilia Orogen in allochthons related to the active margin of the Paranapanema Block, to the passive margin of the South-São Francisco edge of the São Francisco-Congo Paleoplate and sin-collisional flysch deposits.