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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.44.2003.tde-18092015-172653
Document
Author
Full name
Diana Maria Jimenez Mejia
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2003
Supervisor
Committee
Cordani, Umberto Giuseppe (President)
Oliveira, Marcos Aurelio Farias de
Campos Neto, Mario da Costa
Title in Portuguese
Caracterização metamórfica e geocronológica das rochas proterozóicas do Maciço de Garzón - Sudeste dos Andes da Colômbia
Keywords in Portuguese
Colômbia
Geocronologia
Metamorfismo
Rochas metamórficas
Abstract in Portuguese
O Maciço de Garzón, ao sudeste dos Andes da Colômbia, contém uma zona bem exposta de rochas metamórficas de alto grau na transição anfibolito-granulito, constituída pelas seguintes unidades, de oeste para leste: Gnaisse de Guapotón-Mancagua, Granulitos do Vergel e o Gnaisse das Margaritas. Trajetórias geotermobarométricas P-T das rochas metamórficas de alto grau integradas com dados geocronológicos U-Pb SHRIMP em zircão, Sm-Nd em rocha total e mineral, Rb-Sr em rocha total e mineral e Ar-Ar em biotita e hornblenda, permitiram caracterizar dois eventos tectonotermais relacionados com magmatismo de arco e orogênese colisional posterior. O Gnaisse de Guapotón-Mancagua, registra idades de 1148 '+OU-' 69 Ma e 1005 '+OU-' 26 Ma através de resultados U-Pb SHRIMP em zircão, relacionadas com a sua evolução em arco magmático e deformação tectônica posterior em condições de fácies anfibolito. As rochas do Gnaisse das Margaritas apresentam condições máximas de metamorfismo de aproximadamente 8 kbar e 780°C e trajetória retrógrada ITD, em sentido horário. O retrometamorfismo foi acompanhado por extensa migmatização relacionada com fusão parcial insaturada em água, e geração local de leucossomas de injeção. Deformação posterior em condições de alto grau deu lugar a uma foliação milonítica. Os resultados geocronológicos indicam idade mínima do metamorfismo de 1034 '+OU-'6 Ma (Sm-Nd em RT-granada), enquanto que o leucossoma de injeção fornece idade de 1006 '+OU-'6.4 Ma (U-Pb SHRIMP em zircão). As idades de resfriamento Ar-Ar em hornblenda e biotita, próximas a 1000 Ma, sugerem taxas moderadas de resfriamento em torno de 3.5°C/Ma. A evolução tectônica desta unidade estaria relacionada a espessamento crustal inerente a um processo de subducção tipo B, o qual também teria formado os protolitos do Gnaisse de Guapotón-Mancagua. Posteriormente um evento colisional acarretou a trajetória retrógrada observada. Em contraste, os Granulitos do Vergel apresentam metamorfismo de aproximadamente 6 kbar e 700°C e trajetória anti-horária relacionada ao re-equilíbrio após metamorfismo prógrado. A época do metamorfismo desta unidade encontra-se próxima a 1000 Ma, obtida da sistemática SHRIMP U-Pb em zircão metamórfico e Sm-Nd em rocha total-granada. A trajetória de resfriamento teria sido caracterizada inicialmente por taxas baixas (2.8°C/Ma) entre 1000 e 930 Ma (Sm-Nd em rocha total-granada), seguido por taxas mais rápidas de 23°C/Ma de acordo com as idades aparentes Ar-Ar em biotita de 917 '+OU-' 3 Ma. A trajetória anti-horária pode estar relacionada ao reajuste orogênico associado com fase colisional, o que teria permitido o desencadeamento das falhas de empurrão que justapõem esta unidade contra o Gnaisse das Margaritas e causado o reaquecimento posterior, responsável pela obliteração da história isotópica inicial. As idades modelo Sm-Nd 'T IND.DM' (1.4 e 2.0 Ga), integradas com indicadores petrogenéticos de Sr e Nd de todas as unidades, sugerem que os protolitos foram formados em domínio crustal altamente evoluído, caracterizado pela mistura de componentes mesoproterozóicos juvenis com componentes crustais mais velhos. O registro litoestratigráfico, metamórfico e isotópico Sm-Nd das rochas do Maciço de Garzón tem semelhança com o de outros domínios proterozóicos dos Andes Setentrionais da Colômbia (Guajira, Santa Marta, Santander), sugerindo a presença de processos similares e uma evolução tectônica comum. Além disso, as rochas proterozóicas do terreno Oaxaquia, no México, apresentam tanto magmatismo de arco, como metamorfismo de alto grau com idades similares à determinadas no Maciço de Garzón, o que sugere uma estreita relação genética. Além disso, as características metamórficas de alto grau e as idades dos domínios proterozóicos da Colômbia, México e Andes do Sul (Peru, Chile e Argentina) são também correlacionáveis com a Província Grenville da América do Norte, o que sugere que estes domínios do embasamento são peças importantes do extenso cinturão orogênico que participou da aglutinação do Supercontinente Rodínia.
Title in English
Not available.
Keywords in English
Not available.
Abstract in English
The Garzón Massif in the south-eastern Colombian Andes is made up by na extensive high-grade metamorphic zone at the amphibolite-granulite facies transition, and can be divided from West to east in three main informal lithostratigraphic units (Guapotón-Mancagua Gneiss, Vergel |Granulite and Las Margaritas Gneiss). Geotermobarometric P-T paths for the high grade metamorphic rocks, integrated with zircon U-Pb SHRIMP, Sm-Nd mineral-whole rock, Rb-Sr mineral-whole rock, and Ar-Ar hornblende-biotite ages show two metamorphic events related to arc magmatism and late collision orogeny. Zircon U-Pb SHRIMP geochronology from the Guapotón-Mancagua Gneiss records 1148 '+ ou -' 69 Ma and 1005 '+ ou -' 26 Ma ages related to the magmatic evolution and tectonic deformation in the amphibolite facies. Rocks from Las Margaritas Gneiss show metamorphic peak conditions around 8 kbar and 780°C, and a retrograde ITD clockwise path associated with migmatization formed in insaturated partial fusion conditions, with generation of an injection leucosome and a later high grade milonytic foliation. Geochronological contraints indicate a minimum metamorphic age close to 1034 '+ ou -' 6 Ma (Sm-Nd in RT-ganet), whereas a late metamorphic leucosome shows 1006 '+ ou -' 6.4 Ma (zircon U-Pb SHRIMP). Biotite-hornblende Ar-Ar cooling ages are close to 1000 Ma, and may be related to slow cooling rates around 3.5°C/Ma. The tectonic evolution of this unit was probably related to B-type subduction and the crustal thickening that also formed the Guapotón-Mancagua protoliths, followed by a collisional event that caused the observed retrograde path. In contrast, the Vergel Granulites present metamorphic conditions around 6 kbar e 700°C and a counter-clockwise path related to re-equilibrium after the prograde metamorphism. The age of this metamorphism is temporally constrained at 1000 Ma (zircon U-Pb SHRIMP and whole-rock Sm-Nd). Cooling path is characterized by slow initial (2.8°C/Ma) rates between 1000-930 Ma, followed by a faster 23°C/Ma rate as shown by the 917 Ma biotite-hornblende Ar-Ar apparent ages. The counter-clockwise path can be related to an orogenic re-adjustment associated to a late collisional phase that also produced internal thrust faults juxtaposing the unit against the Las Margaritas Gneiss, and causing a late re-heating obliterating the isotopic history. Sm-Nd TDM model ages (1.4 e 2.0 Ga), integrated with Sr-Nd petrogenetic data suggest that the protoliths of the regional rocks units where formed in a highly evolved crustal domain, characterized by a mixture of juvenile Mesoproterozoic material plus older crustal components. The lithostratigraphic, metamorphic and Sm-Nd isotopic record of the rocks from the Garzón Massif bear similarities with other Proterozoic domains within the northern Colombian Andes (Guajira, Santa Marta, Santander), suggesting the presence of similar geological processes and a common tectonic evolution. Additionally, the Proterozoic rocks from the Mexican Oaxaquia terrain record both arc magmatism and high-grade metamorphic phases present in the Garzón Massif, suggesting a close correlation. The high grade metamorphic characteristics of the Proterozoic domains from Colombia, Mexico and the southern Andes (Peru, Chile e Argentina) of similar age can be correlated with the North American Grenville Province. This basement domains can be considered important pieces of the orogenic belt that took part of the agglutination of the Rodinia Supercontinent.
 
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Publishing Date
2015-09-23
 
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