The Juiz de Fora Complex at Rio de Janeiro: geochronology, petrogenesis, tectonic evolution and its relationship with Minas-Bahia orogeny

Autor: Araujo, Lucas Eduardo de Abreu Barbosa
Přispěvatelé: Heilbron, Monica da Costa Pereira Lavalle, Teixeira, Wilson, Valeriano, Claudio de Morisson, Tupinambá, Miguel, Dantas, Elton Luiz
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron:UERJ
Popis: Submitted by Taciane CTC/C (taciane.silva@uerj.br) on 2021-07-13T12:50:02Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Lucas Eduardo de Abreu Barbosa Araujo - 2020 - Completa.pdf: 7045174 bytes, checksum: 7f0deee47340f7821959f8bed4cd33b8 (MD5) Made available in DSpace on 2021-07-13T12:50:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Lucas Eduardo de Abreu Barbosa Araujo - 2020 - Completa.pdf: 7045174 bytes, checksum: 7f0deee47340f7821959f8bed4cd33b8 (MD5) Previous issue date: 2020-03-30 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The Juiz de Fora Complex (JFC) is one of the basement units of the Occidental Terrane in the Central Ribeira belt, regarded as part of the reworked border of the São Francisco paleocontinent. The JFC comprises metamorphosed rocks in granulite facies with varied geochemical compositions, deformational fabrics and ages that refer its polycyclic character. This work presents new zircon U-Pb (SHRIMP) ages and Lu-Hf (LA-ICPMS) data, besides whole-rock Sr and Sm-Nd (TIMS) isotopic and elementary data from JFC orthogranulites, located on Southwest Rio de Janeiro state. The main goal of this study is to constrain the Paleoproterozoic Evolution of this unit, as well as, magma sources of its protholiths. Six samples, chosen by their element compositions, were selected for U-Pb and Lu-Hf analysis. The tholeiitic enderbitic granulite present age of ca. 2.44 Ga. Three charno-enderbitic protoliths with TTG and sanukitoid signatures yielded crystallization ages from ca. 2.2 to 2.18 Ga. A mafic granulite has age of ca. 2.13 Ga. One sample of the high-K leucocratic charnockitic group yielded a crystallization age of ca. 1.78 Ga. Metamorphic rims around the magmatic cores present ages from 600 to 580 Ma confirming the Neoproterozoic overprint, related to Ribeira Belt. Inherited zircon crystals from ca. 2.53 to 2.38 Ga were identified in two samples. The isotopic data show that arc related Siderian magmatism (2.45-2.38 Ga?) is juvenile to moderately juvenile εNd(t) from -0.1 to +3.2; εHf(t) from -8 to +3). The arc-related Rhyacian magmatism is heterogeneous (εNd(t) from -0.6 to -4,8; εHf(t) from -11.7 to +0.2). Both magmatic episodes present juvenile siderian and crustal archean sources (TDM Nd: 2.62 to 2.31 Ga; TDM Hf 3.25 to 2.49 Ga) with rhyacian magmas showing major crustal contribution on its genesis. There is a predominance of Paleoproterozoic juvenile sources (Nd TDM) for Juiz de Fora Complex. The minor Archean crustal contribuition occurs in minor scale. The envisaged geological evolution from JFC starts at Siderian (ca. 2.45-2.38 Ga?) with crystallization of the arc-related tholleitic diorite marking the initial stage of arc development. The granodioritic protholiths represent a heterogeneous stage of Juiz de Fora arc between ca. 2.20 and 2.18 Ga. The third arc-related magmatic episode is constrained by a tholeiitic gabbro (IAT) with moderately juvenile signature and crustal contamination by two previous magmatic events. The collision between Juiz de Fora and Mantiqueira Complexes is attributed by metamorphic rims and grains dated at ca. 2035±30 Ma on this mafic granulite. After the cratonization, a Statherian (1.78 Ga) episode of intra-plate magmatism was detected and correlates to the Borrachudos Suite. During the Brasiliano orogeny, 600-580 Ma granulite facies metamorphism, coupled with deformation, is recorded in the studied samples. This study is important for paleogeographic reconstructions on the southern São Francisco Craton because of the discovery of more Siderian rocks in the JFC and by Paleoproterozoic metamorphism. The Minas Accretionary Orogen seems to be diachronic and the magmatic episodes from Juiz de Fora Complex and Mineiro Belt very similar, with occurrence of TTG and sanukitoid plutons on both units O Complexo Juiz de Fora (CJF) é uma das unidades do embasamento do Terreno Ocidental da Faixa Ribeira Central, interpretado como parte da borda retrabalhada do paleocontinente São Francisco. O CJF compreende rochas metamorfisadas em fácies granulito com variadas composições geoquímicas, fábricas deformacionais e idades que denotam o seu caráter policíclico. Esse trabalho apresenta novas idades de U-Pb (SHRIMP) e dados isotópicos de Lu-Hf (LA-ICPMS) em zircão, além de dados isotópicos de Sm-Nd e Sr (TIMS) em rocha total e geoquímicos dos ortogranulitos do Complexo Juiz de Fora, localizados no Sul do estado do Rio de Janeiro. O objetivo desse estudo é caracterizar a evolução paleoproterozoica dessa unidade, bem como a fonte dos magmas precursores dos seus protólitos. Seis amostras, selecionadas por suas composições geoquímicas, foram objeto de análises U-Pb e Lu-Hf. O granulito enderbítico toleítico apresenta idade de 2.44 Ga. Três granulitos charnoenderbiticos com assinaturas de TTG e sanukitoides apresentam idades entre 2.20 e 2.18 Ga. Um granulito máfico apresenta idade de 2.13 Ga. Um granulito charnockítico leucocrático possui idade de 1.78 Ga. Bordas metamórficas ao redor de núcleos magmáticos apresentam idades de 600 a 580 Ma, confirmando o metamorfismo Neoproterozoico associado à faixa Ribeira. Grãos de zircão herdado datados de 2.53 a 2.38 Ga foram encontrados em duas amostras. Os resultados isotópicos mostram que o magmatismo sideriano (2.45-2.38 Ga?) é moderadamente juvenil (εNd(t) de -0.1 à +3.2; εHf(t) de -8 a +3). O magmatismo riaciano (2.20-2.18 Ga?) é moderadamente juvenil à evoluído (εNd(t) de -0.6 à -4,8; εHf(t) de -11.7 a +0.2). Ambos episódios magmáticos apresentam fontes juvenis siderianas e crustais arqueanas (TDM Nd: 2.62-2.31 Ga; TDM Hf 3.25 a 2.49 Ga) com os magmas riacianos apresentando maior contribuição crustal em sua gênese. Há predominância de fontes juvenis (TDM Nd) paleoproterozoicas para o Complexo Juiz de Fora. A contribuição crustal arqueana ocorre em menor escala. A evolução geológica do CJF começa no Sideriano (2.45 – 2.38 Ga?) com a cristalização de dioritos toleíticos em um episódio de arco primitivo. Os granodioritos riacianos representam o segundo estágio heterogêneo do arco Juiz de Fora entre 2.2 e 2.18 Ga. Um terceiro episódio magmático de arco é interpretado pela ocorrência de gabros toleíticos (IAT) com assinatura moderadamente juvenil e contaminação crustal pelos outros dois eventos magmáticos. A colisão dos Complexos Juiz de Fora e Mantiqueira é atribuída por grãos e bordas metamórficas de idade 2035±30 Ma nesse granulito máfico. Após cratonização, um episódio magmático intraplaca datado de 1.78 Ga pode ser correlacionado com a suíte Borrachudos. O metamorfismo em fácies granulito (600-580 Ma) acoplado com a deformação está registrado em quase todas as amostras estudadas. Esse estudo é importante para reconstruções paleogeográficas do Sul do Cráton São Francisco por causa da descoberta de rochas siderianas de arco no CJF e do metamorfismo paleoproterozoico. A orogênese acrescionária Minas parece ser diacrônica e os episódios magmáticos do Complexo Juiz de Fora e Cinturão Mineiro durante o Sideriano e Riaciano muito similares, com a ocorrência de plútons TTG e sanukitóides em ambos
Databáze: OpenAIRE
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