Geoquímica, geocronologia e contexto geotectônico do magmatismo máfico associado ao Feixe De Fraturas Colatina, estado do Espírito Santo

Autor: Juliane Belem Figueiredo Fleck
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2014
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMGUniversidade Federal de Minas GeraisUFMG.
Druh dokumentu: Doctoral Thesis
Popis: The Colatina fracture zone is a protracted, 250 km-long, 30 km-wide, medium- to high-angle dip, NNW-trending structure, clearly shown by remote sensing images on the on shore basement region of the hydrocarbon-rich, Mesozoic-Cenozoic Espírito Santo basin, southeastern Brazil. This basement, located in the back-arc region of the Araçuaí orogen, includes Ediacaran paragneisses (Nova Venécia complex) and related granites (G2 and G3 supersuites), cut by a myriad of Cambrian (525490 Ma) post-collisional plutons (G5 supersuite), which form the host rocks of a mafic dyke swarm (Fundão suite) emplaced along the Colatina fracture system. Field evidence suggest two tectonic events related to the Fundão suite: i) dikes emplacement took place during a tractive phase, which form plumose joints; ii) low rake strike lineation imprinted on fracture coats composed of carbonate, chlorite, quartz, mica and/or sulfide, and along sheared dike contacts indicate the second tectonic event. We present new litochemical and isotopic (Ar-Ar, Sm-Nd, Sr, and U-Pb) datasets from the mafic dikes, as well as from their host rocks, compared with a thorough data compilation from the literature. The mafic lithotypes are generally olivine-bearing and comprise fine-grained gabbro, porphyritic to equigranular dolerite, porphyritic and aphanitic to vitreous basalt varieties. Geochemical attributes suggest a within-plate, crustal-contaminated, tholleiitic series, which parental magma evolved from the lithospheric mantle. U-Pb (SHRIMP and LA-MC-ICP-MS) ages from zircon and titanite neoformed crystals, and recrystallized grain domains suggest magmatic crystallization from ca. 520 Ma to ca. 490 Ma. Inherited zircon grains record the whole history of the basement. These data fit with the timing evolution of the G5 supersuite, which represents a post-collisional (late orogenic) magmatic event related to the gravitational collapse of the Araçuaí orogen. Accordingly, the Fundão suite is coeval with the G5 supersuite, representing intermediate to shallow crust emplacement of basaltic magma related to underplating of lithospheric mantle magma. This implies in fast exhumation rates, which have been quoted in the literature. Ar-Ar data from whole-rock and plagioclase samples suggest isotopic resetting probably related to the Atlantic opening.
Diques máficos toleíticos de baixo-TiO2 da suíte Fundão encontram-se alojados no Feixe de Fraturas Colatina, embora, localmente, possam mostrar inflexão para outras direções de faturamento. Eles têm direções, preferencialmente, NNW-SSE. A maior parte das ocorrências situa-se nas proximidades das cidades de Santa Teresa, Fundão, Pendanga e Ibiraçu, no setor sul do Feixe Colatina. O embasamento, localizado na região de back-arc do orógeno Araçuaí, inclui paragnaisses do Complexo Nova Venécia, granitos das supersuítes G2 e G3 e plútons pós-colisionais da supersuíte G5. Os contatos dos diques máficos da Suíte Fundão são abruptos e mostram bordas de resfriamento rápido (chilled margins), evidenciando contraste térmico com as rochas encaixantes. O enxame de diques da suíte Fundão engloba um conjunto de rochas máficas constituído principalmente por diabásios, perfazendo 46% dos diques estudados. Aflorando em 37% dos diques estão os basaltos. Os gabros perfazem 17% dos afloramentos. As rochas máficas da suíte Fundão se inserem numa série subalcalina de afinidade toleítica de baixo-TiO2 pouco expandida (MgO= 7,50-3,60%), não foram encontradas amostras representativas de líquidos basálticos primários. Dados litogeoquímicos apontam para a existência de mais que uma suíte de baixo-TiO2 na área de estudo que teriam sido geradas por diferentes quantidades de assimilação crustal, indicando AFC (Assimilação concomitante a cristalização fracionada) sem mudança de assembleia fracionante, como o processo evolutivo mais provável para as suítes. Evidencias de campo sugerem dois eventos tectônicos: i) o alojamento dos diques teve início durante uma fase trativa, que originou juntas plumosas; ii) o segundo evento tectônico é indicado pela lineação strike de uma baixo rake impressas em fraturas preenchidas por carbonatos, clorita, quartzo, mica e/ou sulfetos e ao longo de contatos cisalhados dos diques. Idades U-Pb (SHRIMP e LA-MC-ICP-MS) em zircão e em cristais de titanita neoformada e recristalizada, sugerem cristalização magmática entre 490 Ma e 520 Ma. Grãos de zircão herdados registram toda a história do embasamento. Estes dados concordam com a evolução temporal da supersuíte G5 que representa um evento magmático pós-colisional (tarde orogênico) relacionado com o colapso gravitacional do orógeno Araçuaí. A Suíte Fundão é contemporânea a supersuíte G5, e representa um magmatismo basáltico, raso a intermediário, com contribuição do manto litosférico. Isso implica em uma rápida taxa de exumação, que tem sido citada na literatura. Dados Ar-Ar em rocha total e plagioclásio sugerem desequilíbrio isotópico provavelmente relacionado à abertura do Atlântico.
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