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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.44.2014.tde-26092014-095956
Document
Author
Full name
Soraya Damasceno Sousa
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2014
Supervisor
Committee
Monteiro, Lena Virginia Soares (President)
Schorscher, Johann Hans Daniel
Souza, Zorano Sérgio de
Title in Portuguese
O Greenstone Belt Sapucaia, Município de Água Azul do Norte, Província Carajás: caracterização petrográfica e geoquímica e implicações metalogenéticas
Keywords in Portuguese
Geoquímica
Província Carajás
Rochas ultramáficas
Abstract in Portuguese
O Grupo Sapucaia, localizado no sudeste do Cráton Amazônico, na Província Mineral de Carajás, entre os Domínios Carajás e Rio Maria, repreenta uma sequência supracrustal provavelmente de idade mesoarqueana. Essa unidade ocorre como lentes descontínuas, imbricadas nas rochas do embasamento ao longo de zonas de cisalhamento de direção E -W a NW-SE, interceptadas por falhas rúpteis com variadas direções (N/S - NE/SW). Foram reconhecidas no Grupo Sapucaia, unidades metaultramáficas, metabásicas e metassedimentares, além de corpos gabroicos e granitoides variados. Nas unidades metaultramáficas predominam amplamente (antofilita)-tremolita-clorita xistos, constituídos por clorita magnesiana do tipo clinocloro e tremolita, geralmente substituída em suas bordas por antofilita, além de porfiroblastos de magnetita e cristais de ilmentita. Os demais litotipos são representados por serpentinitos, constituídos por lizardita com textura em rede associada a pseudomorfos de olivina (forsterita) intensamente intemperizados e limonitizados. Esse litotipo apresenta vestígios de texturas ígneas cumuláticas do protólito. Outros litotipos metaultramáficos incluem talco-clorita xisto; (talco)-clorita-cummingtonita xisto e magnetita clorititos, além de hercinita-olivina-clorita-hornblenda xisto. Os (talco)-clorita-cummingtonita xisto apresenta conteúdo de MgO > 30%, característico de rochas cumuláticas (olivine cumulates) comumente associada aos derrames ultramáficos. Os magnetita clorititos resultam de alteração do tipo black wall associada a processos metassomáticos ao longo do contato tectônico entre as rochas metaultramáficas e os granitoides. Os litotipos metaultramáficos apresentam paragênese metamórfica compatível com condições de fácies xisto verde superior a anfibolito inferior. As rochas metaultramáficas menos metassomatisadas (antofilita-clorita-tremolita xistos) possuem semelhanças geoquímicas com komatiítos do tipo Barberton com elevadas razões de Gd/Yb N (1,31 a 3,46), indicativas de formação a partir de magmas resultantes de elevadas taxas de fusão do manto peridotítico com majorita no resíduo. Suas significativas anomalias positivas de Nb evidenciam derivação de plumas mantélicas com contribuição de material do slab reciclado em grandes profundidades. Razões entre elementos HFS indicam para tais litotipos semelhança com basaltos de ilha oceânica (OIB) transicionais para MORB. A assinatura química distinta dos antofilita-Mg-cummingtonita xistos (baixo conteúdo de ETR, razões Gd/Yb N mais baixa e anomalias negativas de Nb) não pode ser atribuída apenas à contaminação crustal ou metassomatismo e é sugestiva de derivação de pluma heterogênea com múltiplos componentes. Adicionalmente, corpos de olivina-hercinita-clorita-(Mg) hornblenda xisto com olivina fortemente estirada revelam deformação dúctil de alta temperatura em condições de fácies anfibolito superior a granulito, refletindo trajetória metamórfica distinta das demais unidades atribuídas ao Greenstone Belt Sapucaia. A semelhança desses litotipos com peridotitos do manto superior, mais comumente associados a sequências ofiolíticas desmembradas, e a associação espacial com limite de domínios tectônicos, pode sugerir associação com antiga zona de sutura. Os metabasitos são representados por hornblenda anfibolitos, variavelmente foliados, granoblásticos e com textura porfiroblástica. As rochas metabásicas apresentam conteúdos de SiO 2 (49,81% a 52,67%), MgO (7,69 a 16,14%) e Na 2O+K2 O (1,28 a 2,45%) semelhantes à de basaltos e andesitos basálticos tholeiíticos formados em ambiente MORB. A unidade metassedimentar é constituída por (granada)-muscovita-biotita xistos com textura lepidoblástica e cristais de almandina estirados. Corpos gabroicos com orientações variadas (NE-SW, NW-SE e N-S) e caráter isotrópico também foram reconhecidos. O contato do Greenstone Belt Sapucaia com unidades granito-gnáissico-migmatíticas é marcado por extensas zonas de cisalhamento, com trend preferencial E - W. Esses granitoides incluem: (a) anfibólio (hornblenda)-biotita granito foliado; (b) biotita leucogranito; e (c) biotita gnaisses de composição trondjemítica ou granodiorítica, variavelmente migmatizados e milonitizados. Os biotita gnaisses e o biotita leucogranito apresentam assinatura típica de suítes TTG formadas a partir de magmas resultante da fusão de metabasaltos hidratados a pressões elevadas (acima de 12 kbar), compatíveis com estabilidade da granada e anfibólio no resíduo. O anfibólio (hornblenda)-biotita granito foliado difere dos demais por sua semelhança geoquímica com granitos do tipo A, formados em ambiente intra-placa de forma análoga aos granitos alcalinos neoarqueanos da Suíte Planalto, caracterizado apenas no Domínio Carajás. Assim, o conjunto de litotipos caracterizados na área de Água Azul do Norte pode registrar resquícios de platôs ou ilhas oceânicas, representados pelas unidades do Greenstone Belt Sapucaia, amalgamados ao proto-continente constituído pelas unidades TTG, atribuídas ao Complexo Xingu, possivelmente durante o Mesoarqueano.
Title in English
not available
Keywords in English
not available
Abstract in English
The Sapucaia Group, located in the southeastern portion of the Amazonian Craton, in the Carajás Mineral Province, between the Carajás and Rio Maria domains, represents a supracrustal sequence, possibly Mesoarchean in age. The Sapucaia Group occurs as discontinuous lenses, imbricated in the basement rocks within EW- or NW-trending ductile shear zones, and are usually cut by brittle structures with different directions (N/S - NE/SW). Metaultramafic, metabasic, and metasedimentary units have been recognized, as well as gabbroic bodies and a variety of granitoids. In the metaultramafic unit, (anthophyllite)-tremolite-chlorite schist predominates. It is composed of magnesian chlorite and tremolite, which is replaced along crystal rims by anthophyllite, and subordinate porphyroblasts of magnetite and ilmenite. Serpentine consisting of lizardite with mesh texture and olivine pseudomorphs, which were heavily weathered to limonite, was also recognized. It reveals remnants of pre-existing cumulate textures of the protholith. Other metaultramafic rocks comprise talc-chlorite schist, (talc)-chlorite-cummingtonite schist, magnetite chloritites, and olivine-hercinite-chlorite-hornblende schist. The (talc)-chlorite-cummingtonite schist has MgO content >30% and exhibits characteristics of cumulate rocks (olivine cumulates), commonly associated with ultramafic flows. The magnetite chloritites resulted from black wall alteration associated with metasomatic processes within the tectonic contacts between the granitoid and metaultramafic rocks. The least-metasomatised metaultramafic rocks (anthophyllite-chlorite-tremolite schists) are similar to Barbenton-type komatiites. They have high Gd/Yb N ratios (1.31 to 3.46), which are indicative of protholith formation from magmas resulting from high melting rates of the peridotitic mantle with majorite in the residue. Significant positive Nb anomalies suggest derivation of mantle plumes with contribution of recycled slab material at great depths. HFS element ratios indicate similarity of these rock s with oceanic island basalts (OIB) transitional to MORB. The distinct chemical signature of the Mg-anthophyllite-cummingtonite schist (low REE contents, lower Gd/YbN ratios, and negative Nb anomalies) cannot be attributed only to crustal contamination or metasomatism and is suggestive of derivation of heterogeneous multicomponent plume. Additionally, the olivine-hercinite-chlorite-(Mg) hornblende schist with strongly stretched olivine reveals high temperature ductile deformation in conditions of the upper amphibolite to granulite facies, reflecting distinct metamorphic trajectory in relation to the other units assigned to the Sapucaia Greenstone Belt. This lithotype is similar to the upper mantle peridotites, commonly associated with dismembered ophiolite sequences. Its spatial association with the tectonic boundary between the two domains of the Carajás Province may suggest association with an ancient suture zone. The metabasites are represented by hornblende amphibolite, which is variably foliated, showing granoblastic and porfiroblastic texture. The metabasic rocks have SiO2 (49.81 % to 52.67 %), MgO (7.69 to 16.14 %) and Na 2O + K2 O (1.28 to 2.45 %) contents similar to those of tholeiitic basalt and basaltic andesites formed in MORB environment. The metasedimentary unit comprises (garnet)-muscovite-biotite schist with lepidoblastic texture and stretched almandine porphyroblasts. Gabbro bodies with different orientations (NE-SW, NW-SE and NS) and isotropic character have been also identified. The tectonic contact between the Sapucaia Greenstone Belt and the granite-gneiss-migmatitic terrain is marked by extensive shear zones with preferential E-W trend. These granitoids include: (a) foliated amphibole (hornblende)-biotite granite; (b) biotite leucogranite; (c) biotite gneisses with trondhjemitic or granodioritic composition, which have been variably migmatized and mylonitized. The biotite leucogranite and the biotite gneisses have geochemical signature typical of TTG-type suites derived from magmas generated by melting of hydrated metabasalts in conditions of high pressures (above 12 kbar), which are consistent with stability of garnet and amphibole in the residue. The foliated amphibole (hornblende)-biotite granite is similar to A-type granites formed in intra-plate environment and shares characteristics with the widespread Neoarchean granite magmatism represented by the Planalto suite, which was characterized only in the Carajás Domain.Thus, the set of lithologies in the Água Azul do Norte area can register remnants of plateaus or oceanic islands (Greenstone Belt Sapucaia) amalgamated to the proto-continent, which is represented by TTG orthogneisses attributed to the Xingu Complex, possibly during the Mesoarchean.
 
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Mapa_Geologico.pdf (3.57 Mbytes)
Publishing Date
2014-09-26
 
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