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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Tiago Valim Angelo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Egydio-Silva, Marcos (President)
Meira, Vinicius Tieppo
Tohver, Eric
Title in English
Deformation regime variations across the Neoproterozoic Araçuaí hot orogen (SE Brazil): insights from structural and magnetic fabric analyses
Keywords in English
Anisotropy of magnetic susceptibility
Araçuaí belt
Hot orogen
Magmatic flow
Magnetic fabric
Rock magnetism
Abstract in English
The Neoproterozoic Araçuaí belt of East Brazil formed during the amalgamation of Western Gondwana and holds characteristics of a hot collisional belt, involving large amount of magma, partial melting of the middle crust, and slow cooling rates. This work combines structural analysis, magnetic fabric, and geochronological studies in order to access information related to the flow of rocks, deformation history, and structural patterns associated with the behavior of this orogenic setting. Microstructural observations support that deformation of the plutonic bodies occurred in the magmatic state while the host metasedimentary and basement rocks remained in the solid-state. A detailed structural mapping integrating field and anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) revealed four domains with contrasting flow patterns. The structural patterns from W to E are characterized by: westward thrusting orthogonal to the belt (region 1), orogen-parallel tranpression induced strain partitioning (regions 2 and 3), and orogen-parallel flow and subsidiary eastward vergence magmatic flow (region 4). Anisotropy of anhysteretic remanent magnetization (AARM) and magnetic mineralogy investigations suggest that the main carriers of the AMS are biotite and/or amphibole in paramagnetic samples (host metassediments and basement unit), and multi-domain (MD) or pseudo-single domain (PSD) magnetite grains in ferromagnetic materials (hosted in plutonic bodies). U-Pb dating of zircons from granitoids in the western arc border and central arc regions (structural regions 1, 2, and 3) reveal that magmatism occurred between 615-567 Ma. Microstructural investigations in the igneous bodies suggest that deformation occurred before complete solidification. This magmatism is associated with the main tectono-metamorphic peak attained by the orogen. To the east (structural region 4), younger bodies were emplaced in a still thermally buffered environment, but after solidification of the anatectic country rock. This late magmatism (540-480 Ma) is associated with a minor tectono-metamorphic peak, and magmatic deformation affected these bodies during that time. In the context of protracted deformation under slow cooling conditions, the composite observed fabric results from the interplay of collision-driven (thrusting and transpression strain partitioning) and gravity-driven (orogen-parallel flow) deformations, induced by the East-West convergence between the São Francisco and Congo Cratons
Title in Portuguese
Variações no regime de deformação de uma crosta orogênica quente: análise estrutural e de fábrica magnética na Faixa Araçuaí (Sudeste to Brasil)
Keywords in Portuguese
Anisotropia de susceptibilidade magnética
Fábrica magnética
Faixa Araçuaí
Fluxo magmático
Magnetismo de rocha
Orógeno quente
Abstract in Portuguese
A Faixa Araçuaí formada no Neoproterozóico durante a aglutinação do Gondwana Ocidental possui características de um cinturão colisional -quente?, envolvendo amplo magmatismo, fusão parcial da crosta média e baixas taxas de resfriamento. Este trabalho combina estudo estrutural, magnético e geocronológico para acessar informações relacionadas ao fluxo das rochas, histórico de deformação e padrões estruturais associados ao comportamento desse orógeno. Observações microestruturais sustentam que a deformação dos corpos plutônicos ocorreu no estado magmático; enquanto as rochas metassedimentares e do embasamento no estado sólido. Mapeamento estrutural detalhado integrando medidas obtidas em campo e através de anisotropia de susceptibilidade magnética (ASM) revelou quatro domínios com padrões de distribuição da deformação contrastantes. Os padrões estruturais de W a E são caracterizados por: esforços contracionais para oeste com orientação ~NS (perpendicular à estruturação do orógeno) (região 1), partição de deformação induzida por transpressão paralela à faixa orogênica (regiões 2 e 3) e fluxo magmático horizontal e de vergência para leste (região 4 ). Anisotropia anisterética de remanência magmética (AARM) e investigações de mineralogia magnética sugerem que os principais carreadores da ASM são biotita e / ou anfibólio em amostras paramagnéticas (metassedimentos do hospedeiro e unidade do embasamento), e grãos de magnetita multi-domínio (MD) ou pseudo-domínio simples (PSD) em materiais ferromagnéticos (corpos magmáticos). Datações U-Pb de zircões de granitóides nas regiões de oeste e central do arco magmátio na área de estudo (regiões estruturais 1, 2 e 3) revelam que o magmatismo ocorreu entre 615-567 Ma, e a deformação ocorreu antes da cristalização. Este magmatismo está associado ao principal pico tectono-metamórfico atingido pelo orógeno. Para o leste (região estrutural 4), os corpos mais jovens foram intrudidos ainda em condições de temperatura elevada, mas após a solidificação da rocha hospedeira. Este magmatismo tardio (540-480 Ma) está associado a um pico tectono-metamórfico menor, e a deformação magmática afetou esses corpos durante este período. Nesse contexto de deformação prolongada sob condições de resfriamento lentas, as contrastantes fábricas observadas resultam da interação de deformações acionadas por colisão (partição da deformação por esforços contracionais e transpressionais) e por gravidade (fluxo orogênico paralelo) induzidas pela convergência Leste-Oeste entre os crátons São Francisco e Congo.
 
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Publishing Date
2019-10-16
 
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