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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.44.2011.tde-11112015-145408
Documento
Autor
Nome completo
Estevão Inácio Sumburane
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2011
Orientador
Banca examinadora
Tassinari, Colombo Celso Gaeta (Presidente)
Cordani, Umberto Giuseppe
Lafon, Jean Michel
Oliveira, Elson Paiva de
Pimentel, Marcio Martins
Título em português
Evolução crustal dos terrenos granito-greenstone de Manica, região centro-oeste de Moçambique
Palavras-chave em português
Geocronologia
Moçambique
Rochas sedimentares
Resumo em português
O presente trabalho procurou identificar e definir os principais eventos geológicos sobre a evolução crustal dos terrenos granito-greenstone de Manica, região centro-oeste de Moçambique. O distrito de Manica localiza-se no centro-oeste de Moçambique entre as latitudes 18°50'S - 19°00'S e as longitudes 32°45'E - 32°55'E. É predominantemente constituída por terrenos da assembléia granito-greenstone belts de idade Arqueana e representa o prolongamento para leste do Cráton do Zimbabwe. O Greenstone belt de Manica é composto por uma sequência de metavulcanitos máficos e ultramáficos (Formação de Macequece) sobre a qual assenta em discordância uma sucessão metassedimentar clástica (Formação de Vengo). Foram coletadas e analisadas isotopicamente pelos métodos U-Pb (zircão), empregando as técnicas convencionais (TIMS) e LA-HR-ICP-MS, Rb-Sr, Sm-Nd, e K-Ar, amostras de granitóides do tipo TTG, rochas vulcânicas félsicas e máficas e ultramáticas e rochas sedimentares. Foram também estudadas as mineralizações de dois depósitos (Monarch e Mundonguara) associados a esses terrenos, com a aplicação das técnicas Pb-Pb e da plumbotectônica. Para os granitóides foram obtidas pelos métodos U-Pb (zircão) as idades de 2,9 Ga para os TTG do extremo sul do greenstone belt (Mundonguara e Complexo de Vumba), 2,7 Ga para os granitóides internos, 2,8 Ga para os granitóides do extremo norte e 2,6 Ga para as amostras da região de Messica. Obtiveram-se ainda as idades Rb-Sr de 2,7 Ga e 2,8 Ga com razões iniciais 'ANTPOT. 87 Sr'/'ANTPOT. 86 Sr' de 0,7015 e 0,7021 para as amostras de Mundonguara e Vumba. A idade máxima de deposição das rochas sedimentares da Formação do Vengo é definida como sendo de 2,65 Ga. Para as rochas vulcânicas obteve-se uma idade U-Pb (zircão) pelo método convencional de 2,9 Ga para as rochas félsicas e para as ultramáficas uma idade isocrômica Sm-Nd de referência de ~3,2 Ga. Para as rochas máficas obtiveram-se idade isocrômicas Sm-Nd de 2,0 para os metabasaltos, de 2,0 e 0,8 Ga para os doleritos. Assumindo extração da crosta a partir de manto empobrecido (DePaolo, 1981), obtiveram-se as idades-modelo 'T IND. dm' dentro do intervalo de tempo de 2,8 a 3,1 Ga para os granitóides, 3,2 Ga para as rochas ultramáficas, 2,9 a 3,1 Ga para as rochas vulcânicas ácidas, 2,3 Ga para os metabasaltos e para os doleritos duas épocas distintas de 2,5 a 2,4 Ga e de 1,1 Ga. Esta última inclui os gabros. Os granitóides apresentaram valores de 'épsilon' Nd calculados para 2,9 e 2,7 Ga de entre -5,15 a 0,79, mostrando que foram originados a partir de processos de fusão parcial de rochas crustais com participação subordinada de magmas mantélicos. Algumas rochas máficas e ultramáficas, embora tenham fracionado a razão Sm-Nd, apresentam valores de 'épsilon' Nd (T) positivo, sugerindo que os seus magmas mantélicos parentais não sofreram contaminação crustal. As rochas fracionadas podem ter sofrido metassomatismo no manto superior através da adição de material crustal, o que justificaria os valores de 'épsilon' Nd (T) negativos. As idades K-Ar (522 - 519 Ma) obtidas em biotitas indicam a ocorrência de fenômenos de aquecimento térmico na borda do Cráton do zimbbwe, região de Manica, durante o Pan-africano, por ação do Cinturão de Dobramentos de Moçambique a leste da área de estudo. As composições isotópicas de Pb revelam que os dois principais depósitos minerais do distrito de Manica têm composições isotópicas distintas, sendo o depósito de Cu de Mundonguara mais radiogênico que o de outo de Monarch. Tanto um como o outro mostram contribuições significativas de Pb proveniente de rochas da crosta continental superior. Com base nos dados geocronológicos obtidos pode-se admitir para ambas as mineralizações uma origem primária para os metais em cerca de 3,0 Ga, com uma posterior remobilização e concentração dos metais em épocas mais tardias provavelmente relacionadas ao final do arqueano. Finalmente podemos considerar que os terremos arqueanos de Manica evoluíram a partir de uma crosta continental com cerca de 3,2 Ga, que sofreu um rifteamento, produzindo adelgaçamento da crosta, ascensão da astenosfera e vulcanismo bimodal formando rochas vulcânicas ácidas e máficas/ultramáficas entre 2,9 e 3,1 Ga. Essas rochas com sedimentação associada, quando metamorfizadas durante o fechamento da bacia, produziram as sequências do tipo greenstone belt. Posteriormente ocorreram intrusões de corpos graníticos, o último dos quais à cerca de 2,6 Ga. O modelo de rifting intracontinental é o que melhor enquadra para a evolução dos terrenos de Manica.
Título em inglês
Not available.
Palavras-chave em inglês
Not available.
Resumo em inglês
The main prupose of this work is to identify and to characterize the main geological events related to the Manica granite-greenstone terrains, as well as to define the age and stratigraphy of the rock units of the Manica Greenstone Belt. The Manica district is located at the central-west of Mozambique between the parallels 18°50'S - 19°00'S and meridians 32°45'E-32°55'E. It is constituted mainly of Achean granite-greenstones and represents the eastern extension of the Zimbabwe craton. This greenstone assemblage is comprised of mafic and ultramafic metavolcanic rocks (the Macequece Formation) in lithological discordance with a succession of clastic metasediments (Vengo Formation). TTG-type granitoids, felsic and mafic/ultramafic volcanic and sedimentary rocks were sampled and analyzed for U-Pb (zircon) by TIMS and LA-HR-ICP-MS, and for Rb-Sr, Sm-Nd, and K-Ar. The Pb isotopic compositions of two mineral deposits (Monarch and Mundonguara) associated to these trerrains were studied. The ages of granitoids from the TTG suites were analyzed by U-Pb zircon method. The ages are as follows: a) an age of 2,9 Ga for the TTG suites at the far south of the belt, b) an age of 2,7 Ga for the internal granitoids, c) an age of 2,8 Ga for the northern granitoid and d) and age of 2,6 Ga for samples of Messica. Ages of 2,7 Ga and 2,8 Ga (Rb-Sr) and 'ANTPOT. 87 Sr'/'ANTPOT. 86 Sr' = 0,7015 and 0,7021 were also obtained for the samples of Mundongura and Vumba. The maximum age for the deposition of the sedimentary rocks of the Vengo Formation is about 2,65 Ga. An age of 2,9 Ga (U-Pb, zircon) was obtained for the felsic volcanic rocks and an Sm-Nd isochron age of ~3,2 Ga for the ultramafic rocks. An isochron age of 2,0 Ga for the metabasalts, 2,0 Ga and 0,8 for the dolerites were also obtained by Sm-Nd. Sm-Nd mantle-depleted model ages range from 3,1 to 2,8 Ga as the most important period for continental crustal accretion in the Manica area. The calculated 'épsilon' Nd values for 2,9 Ga and 2,7 Ga of -5,15 to 0,79, for the TTG suites, depict and origin by partial melting of crustal rocks with a subordinate involvement of mantle-derived magmas. Some mafic and ultramafic rocks have a positive 'épsilon' Nd (T), suggesting that their mantle-derived parental magmas did not suffer importante continental crustal contamination. The fractionated rocks might have suffered metasomatism in the upper mantle through the addition of crustal material, which could justify the negative contamination. The 'épsilon' Nd (T) values. The K-Ar ages (522 - 519 Ma) obtained in biotites indicate an event of Pan-African tectonic reactivation in the Manica area, as a reflex of the Mozambique Belt evolution. The Pb isotopic compositions show that the two main deposits of the Manica district have distinct isotopic compositions, the Mundonguara deposit being more radiogenic than that of Monarch. Both have significant Pb derived from the upper continental crust, indicating that the present mineralizations are epigenetic. The Cu and Au were incorporated in the crust at 3,0 Ga were remobilized later by events of magmatic intrusions and reactivation of shear zones around 2,6 Ga. Based on the data obtained in this work, the Archean terrains of Manica evolved from a continental crust at 3,2 Ga that suffered rifting and hence, crustal thinning, asthenospheric upwelling and bimodal volcanism of acid, mafic/ ultramafic rocks between 2,9 Ga and 3,1 Ga. These rocks with the associated sediments were metamorphosed during the closing of the basin to produce the greenstone belt. Later on, there were granitic intrusions, with the last event ~2,6 Ga. The intracontinental rifting model is that which best fits with the evolution of the Manica terrains.
 
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Data de Publicação
2015-11-17
 
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