Petrogênese de granitos sintectônicos em ambiente pós-colisional do escudo catarinense: estudo integrado de geologia estrutural, geoquímica elemental e isotópica SR-ND-PB e geocronologia U-PB em zircão

Autor: Florisbal, Luana Moreira
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2011
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Druh dokumentu: Tese de Doutorado
Popis: O Escudo Catarinense abrange diversos plutons graníticos correlacionáveis no espaço e no tempo com zonas de cisalhamento translitosféricas. A Zona de Cisalhamento Major Gercino (ZCMG) é uma megaestrutura que consiste em diversos segmentos anastomosados que controlam a ascenção e o posicionamento de sucessivos pulsos graníticos. A conexão entre o cisalhamento e as fontes dos magmas é ainda pouco clara e resulta em distintas intepretações. A região de Porto Belo corresponde à zona de mais alta deformação na ZCMG, onde a fase precoce do magmatismo pós colisional é representada por granitos subalcalinos alto-K (Granitóides de Quatro Ilhas, GQI) que são intrudidos por um muscovita-biotita granito peraluminoso Granito Mariscal, GM); estas duas associações foram datadas por LA-MC-ICPMS em 630-615 Ma e 610 Ma, respectivamente. A região de Camboriú, situada em uma zona de baixa deformação, localizada imediatamente a norte da ZCMG é caracterizada por biotita-horblenda granito subalcalino e metaluminoso (~620 também Ma Granito Rio Pequeno, GRP) que é intrudido por muscovita-biotita granito peraluminoso (Granito Serra dos Macacos, GSM, datado em ~610 Ma). Apesar das idades de cristalização similares, os padrões de herança dos zircões são notavelmente diferentes nas duas regiões. Nos granitos da região de Porto Belo as idades de herança são predominantemente neoproterozóicas (900, 700-650 Ma), com raras idades paleoproterozóicas (2.0-2.2 Ga) apenas identificadas no GM peraluminoso. Por outro lado, nos granitos da região de Camboriú, idades de herança neoproterozóica (730-650 Ma) foram também identificados em ambos GRP e SMG, além de idades mesoproterozóicas (1.6 Ga), restritas ao GRP e paleoproterozóicas (2.1-1.8 Ga) e arquenas (3.4-2.9 Ga) no GSM. As assinaturas isotópicas Sm-Nd também distinguem os granitos aflorantes a norte da ZCMG, com \'épsilon\' \'Nd IND.t\' fortemente negativo (GRP:-12 to-16; GSM:-22 to-24), dos granitos dentro da ZCMG (\'épsilon\' \'Nd IND.t\'=-6 to -10 nos GQI e GM). Estas diferenças são refletidas nas idades modelo Sm-Nd T (DM), mais altas para o GSM (2.5-2.6 Ga) e GRP (1.7-2.1 Ga) quando comparadas aos GQI (~1.5 Ga) e GM (2.2 Ga). A razão \'ANTPOT.87 Sr/ANTPOT.86 Sr IND.(t)\' é relativamente baixa nos GRP e GSM (0.708-0.711); particularmente para o GSM, com mais elevada idade modelo Sm-Nd T(DM), estes valores implicam em fontes com baixas razões Rb/Sr integradas no tempo. Razões \'ANTPOT.87 Sr/ANTPOT.86 Sr IND.(t)\' mais elevadas caracterizam os granitos da região de Porto Belo, especialmente os GQI (0.712-0.725); as rochas máficas associadas mostram valores menores (0.708-0.710). A assinatura isotópica Pb-Pb em feldspatos alcalinos dos GRP e GSM são geralmente similares, com baixas razões \'ANTPOT.206 Pb/ANTPOT.204 Pb\'=16.0-16.7, \'ANTPOT.207 Pb/ANTPOT.204 Pb\'=15.3-15.6 e \'ANTPOT.208 Pb/ANTPOT.204 Pb\'=36.6-37.5, enquanto os GQI e GM são muito mais radiogênicos (\'ANTPOT.206 Pb/ANTPOT.204 Pb\'=18.0-18.6; \'ANTPOT.207 Pb/ANTPOT.204 Pb\'=15.6-16.0; \'ANTPOT.208 Pb/ANTPOT.204 Pb\'=37.7-38.8). As características geoquímicas e isotópicas do magmatismo precoce pós-colisional em ambos domínios apontam para predomínio de fontes crustais, mas a ocorrência de rochas máficas contemporâneas atesta a participação de magmas toleíticos como um componente importante ao menos em algumas das rochas menos diferenciadas. Considerando a existência de uma importante estrutura tectônica, bem como os contrastantes dados U-Pb, Sm-Nd, Rb-Sr e Pb-Pb obtidos nos diferentes granitos ocorrentes em ambos lados desta estrutura, a interpretação da mesma como uma sutura parece uma hipótese viável. Por outro lado, o claro caráter transcorrente da ZCMG, bem como a assinatura pós-colisional e as idades similares do magmatismo granítico ocorrente em ambos os lados da mesma, argumenta contra a interpretação desta como uma sutura mais jovem que 630 Ma. Desta forma, as diferenças isotópicas podem ser atribuídas à intercalação tectônica pré-trascorrência relacionada a colisão principal por volta de ca. 650 Ma, assim como à justaposição de diferentes segmentos crustais como resultado da transcorrência destral.
The Catarinense Shield comprises several granitic plutons linked in space and time with translithospheric shear zones. The Major Gercino Shear Zone (MGSZ) is a megastructure consisting of several anastomosing segments that controlled the ascent and emplacement of successive granitic pulses. The connection between shearing and source of the magmas is still unclear and gives rise to distinct interpretations. The Porto Belo region corresponds to the highest deformation site in the MGSZ, where the early-phase post-collisional magmatism is represented by high-K subalkaline granitoids (Quatro Ilhas Granitoids, QIG) that were intruded by peraluminous muscovite-biotite granite (Mariscal Granite, MG); these two associations were dated by LA-MC-ICPMS at 630-615 Ma and 610 Ma, respectively. The camboriú region, situated within a low strain zone immediately to the north of MGSZ, also features high-K, subalkaline metaluminous biotite \'+ ou -\'hornblende granite (the ~620 Ma Rio pequeno Granite, RPG) intruded by peraluminous muscovite-biotite granites (Serra dos Macacos Granite, SMG, dated at ~610 Ma). In spite of the similar crystallization ages, the pattern of zircon inheritance is remarkably different in the two regions. In the Porto Belo region granites the inheritance ages are predominantly Neoproterozoic (900,700-650 Ma) with rare paleoproterozoic (2.0-2.2 Ga) ages, just identified in the peraluminous MG. On the other hand, in the camboriú region granites, Neoproterozoic (730-650 Ma) inheritance ages were also identified in both RPG and SMG, besides Mesoproterozoic ages (1.6 Ga) restricted to the RPG and Paleoproterozoic (2.1-1.8 Ga) and Archean (3.4-2.9 Ga) to the SMG. The Sm-Nd isotopic signature also distinguishes the granites outcropping north of the MGSZ, with strongly negative \'épsilon Nd IND. (t)\' (RPG: -12 to -16; SMG: -22 to -24), from the granites within the MGSZ (\'\'épsilon\'Nd IND. t\' = -6 to -10 in QIG and MG). Such differences are reflected in the Sm-Nd model ages T(DM), higher for SMG (2.5-2.6 Ga) and RPG (1.7-2.1 Ga) as compared to QIG (~1.5 Ga) and MG (2.2 Ga) \'\'ANTPOT. 87 Sr\'/\'ANTPOT. 86Sr\' IND. (t)\' ratio is relatively low in RPG and SMG (0.708-0.711); in Particular for the SMG, with high Sm-Nd T(DM), these values imply sources with low timeintegrated Rb/Sr ratios. Higher \'\'ANTPOT. 87sr\'/\'ANTPOT. 86Sr\' IND. (t)\' ratios characterize granites from the Porto Belo region, especially the QIG (0.712-0.725); lower values are shown by associated mafic rocks (0.708-0.710). The Pb-Pb isotope signature of K-feldspars from RPG and SMC are broadly similar, with low \'ANTPOT. 206 Pb\'/\'ANTPOT. 204Pb\'=16.0-16.7, \'ANTPOT 207Pb\'/\'ANTPOT. 204Pb\'=15.3-15.6 and \'ANTPOT. 208Pb\'/\'ANTPOT. 204Pb\'=36.6-37.5 Ratios, whereas the QlG and MG are much more radiogenic \'ANTPOT. 206Pb\'/\'ANTPOT. 204 Pb= 18.0-18.6; \'ANTPOT. 207Pb\'/\'ANTPOT. 204Pb\'= 15.6-16.0 ; \'ANTPOT. 208Pb\'/\'ANTPOT. 204Pb= 37.7-38.8). The geochemical and isotope characteristics of the early post-collisional magmatism in both domains point to dominantly crustal sources, but the occurrence of coeval mafic rocks attests to the participation of tholeiitic magmas as an important component at least in some of the less differentiated rocks. Considering the existence of a major tectonic structure, as well as the contrasted U-Pb, Sm-Nd, Rb-Sr and Pb-Pb data obtained from granites on either side of it, which point to distinct sources, the interpretation that this structure is a suture seems a viable hypothesis. On the other hand, the clearly transcurrent character of the MGSZ, as well as the post-collisional signature and similar age of granitic magmatism on both sides of it argue against its interpretation as a suture younger than 630 Ma. Likewise, the isotopic differences could be attributed to pretranscurrence tectonic interleaving related to a ca. 650 Ma main collision, as well as to the juxtaposition of different crustal segments resulting from dextral transcurrence.
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