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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.44.2011.tde-21012013-150503
Document
Auteur
Nom complet
Bruno Lagler
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2011
Directeur
Jury
Juliani, Caetano (Président)
Hartmann, Léo Afraneo
Mcreath, Ian
Titre en portugais
Geologia e Geoquímica das sequências vulcânicas paleoproterozóicas do Grupo Uatumã na região de São Félix do Xingu (PA), cráton amazônico
Mots-clés en portugais
Cráton Amazônico
Geoquímica
Paleoproterozóico
Petrografia
Vulcanismo
Resumé en portugais
A região de São Félix do Xingu, localizada no centro-sul do estado do Pará e, geologicamente, no contexto da Província Amazônia Central do Cráton Amazônico. Apresenta em seus arredores um registro extremamente preservado das atividades vulcâno-plutônicas ocorridas durante o final do Paleoproterozóico (1870 - 1880 Ma), agrupadas no Grupo Uatumã, que é dividido na região nas formações Sobreiro e Santa Rosa. Estas rochas foram depositadas sobre o embasamento arqueano, representado pelo Terreno Granito-Greenstone do Sul do Pará e pelo Cinturão de Cisalhamento Itacaiúnas, e unidades paleoproterozóicas, tal como o Granito Parauari. Por fim, estas rochas foram invadidas em ~1860 Ma pelos granitos do tipo A da Suíte Intrusiva Velho Guilherme e recobertas pelas rochas sedimentares da Formação Triunfo. A Formação Sobreiro é a unidade basal. Suas rochas tem filiação cálcio-alcalina e são representadas por vulcânicas e piroclásticas predominantemente intermediárias, com componentes ácidos no topo da sequência. Em estudos de campo são reconhecidas ao menos duas sequências de derrames vulcânicos que variam de andesitos basálticos com fenocristais de augita e magnésio-hastingsita nos derrames basais, para andesito e latito com fenocristais de magnésio-hastingsita e de andesina a labradorita e, por fim, quartzo-latito e riolito com fenocristais de plagioclásio sódico e de feldspato potássio, além de quartzo ocasional. Intercalados nestes derames de lava ocorrem corpos de rochas piroclásticas representadas principalmente por tufos máficos de cristais, lapilli-tufo máfico e tufos máficos laminados de cristais. De modo geral essas, são rochas hipocristalinas, maciças, formadas por cristais e fragmentos de cristais líticos e vítreos. Os tufos de cristais máficos laminados apresentam melhor seleção granulométrica, estrutura laminada e arcabouço constituído porcristais e fragmentos de cristais e líticos. A Formação Santa Rosa, como descrita atualmente na literatura, é a unidade superior e representa um vulcanismo intraplaca do tipo A. É composta por rochas vulcânicas, subvulcânicas e piroclásticas com alto teor de 'SiO IND.2' (> 70% na maioria das amostras). Ao menos três fácies são reconhecidas: a) pórfiros graníticos e riolitos com megacristais de anfibólio, plagioclásio sódico, feldspato potássico e quartzo; riolitos com fenocristais de feldspato potássico e plagioclásio sódico com eventuais megacristais de quartzo; b) álcaliriolitos e pórfiros álcali-riolíticos com fenocristais de feldspato potássico (ortoclásio) e quartzo; c) tufo félsico de cristais hiprocristalino, tufo félsico de cristais levemente soldado com fiamme, tufo soldado laminado, lapilli-tufo acrescionário e tufo vítreo com glass shards. A assembleia de alteração hidrotermal da Formação Sobreiro é composta por epídoto + clorita + clinozoisíta + pirita + quartzo + carbonato + albita + sericita na alteração propilítica; sericita + clorita + quartzo '+OU-' pirita '+OU-' fluorita '+OU-' barita '+OU-' alloclasita '+OU-' esfalerita na alteração sericítica; e sericita + hematita + quartzo + argilo-minerais '+OU-' galena '+OU-' ouro na alteração argílica. Indícios de alunita sugerem que a Formação Sobreiro pode hospedar em suas rochas sistemas epitermais do tipo low-e high-sulfidation. Já na Formação Santa Rosa, a assembleia mineral de alteração hidrotermal é composta por feldspato potássico + biotita + quartzo + sericita na alteração potássica; e sericita + quartzo + pirita + clorita '+OU-' fluorita '+OU-' carbonato na alteração sericítica. Tais assembleias podem hospedar nas rochas da Formação Santa Rosa mineralizações do tipo Intrusion Related Gold Systems. Estudos litoquímicos revelam a naturezacálcio-alcalina de alto potássio da Formação Sobreiro, com enriquecimento em elementos litófilos como K, Ba, Sr, Rb, e baixa concentração de elementos de alto potencial iônico como Nb e Ta. Esta unidade mostra rochas enriquecidas em elementos terras raras leves em relação a terras raras pesados, indicada pela razão '(La/Yb) IND.N' ~ 12, sem anomalias de Eu nas rochas menos evoluídas e com anomalias levemente negativas nas rochas mais evoluídas. Tais características são típicas de andesitos orogênicos e estudos comparativos revelam que as rochas da Formação Sobreiro são bastante semelhantes às de alguns arcos magmáticos mais jovens, como o Arco Eólio na região da Sicília. Isto corrobora a hipótese de que a Formação Sobreiro é relacionada a um vulcanismo associado a um evento de subducção. A Formação Santa Rosa mostra resultados mais heterogêneos. Algumas das amostras analisadas apresentam afinidade cálcio-alcalina metaluminosa, com enriquecimento em Ba, Rb e Sr semelhantes às rochas evoluídas da Formação Sobreiro. Nestas amostras são observadas anomalias negativas de nióbio e tântalo em diagramas normalizados de elementos traços, além de suaves anomalias negativas de Eu em diagramas de elementos terras raras, com enriquecimento em terras raras leves em relação aos pesados similar à Formação Sobreiro. Estas características, junto às razões de Ba/Ta > 450 e Rb/Nb > 7, mostram mais semelhanças com as rochas cálcio-alcalinas da Formação Sobreiro do que com as rochas do tipo A da Formação Santa Rosa. O outro grupo de amostras da Formação Santa Rosa apresenta um comportamento completamente diferente, sendo caracterizado por rochas alcalinas, peraluminosas, com enriquecimento em elementos de alto potencial iônico (principalmente Nb e Ta) e fortes anomalias negativas para elementos litófilos (principalmente Ba e Sr, além de CaO, P e Ti) emdiagramas normalizados de elementos traços. Em relação aos elementos terras raras, este grupo apresenta enriquecimento muito mais discreto em elementos terras raras leves em relação aos pesados, evidenciado pela razão '(La/Yb) IND.N' ~ 4, com forte anomalia negativa de Eu. As razões Rb/Nb < 7 indicam que estas amostras atendem a maioria dos critérios classificatórios para rochas subalcalinas do tipo A e, portanto devem ser classificadas como pertencentes à Formação Santa Rosa. Por fim, os resultados sugerem que embora agrupados somente na Formação Santa Rosa nos trabalhos anteriores, ao menos uma parte dos riolitos mostra características que apresentam associação ao vulcanismo cálcio-alcalino da Formação Sobreiro
Mots-clés en anglais
Amazonian Craton
Geochemistry
Paleoproterozoic
Petrography
Volcanism
Resumé en anglais
The São Felix do Xingu region, located in the center-south region of the state of Pará - Brazil, under the Central Amazonian province of theAmazonian Craton context, presents in its surroundings extremely well preserved volcano-plutonic activities occurred during the Paleoproterozoic (1870 - 1880 Ma), where units are grouped into the Uatumã Group which is therefore divided into formations Sobreiro e Santa Rosa. These rocks are intrusive in units of the Archean basement represented by the South Pará Granite-Greenstone Terrain and by the Itacaiúnas Shear-belt; and rocks of Paleoproterozoic such as the Parauari Granite. Thus, these rocks are intruded in ~1860 Ma by A-type granites of the Velho Guilherme Intrusive Suite and covered by sedimentary rocks of the Triunfo Formation. The Sobreiro Formation is the basal unity. It is calc-alkaline, composed of volcanic and pyroclastic rocks of mainly intermediate composition, with acid components on the top of the sequence. In field study, at least two sequences of volcanic flows which vary from andesi-basalts with phenocrysts of augite and magnesium-hastginsite in the basal flows, to andesites and latites with phenocrysts of magnesium-hastginsite and plagioclase (andesine to labradorite) and finally, quartz-latites and rhyolites with phenocrysts of sodic plagioclase and potash feldspar, besides occasional quartz, are recognized. Interspersed with these lava flow rocks, pyroclastic rocks represented by mafic crystal tuffs, mafic crystal lapilli-tuffs and laminated mafic crystal tuffs occur. The Santa Rosa Formation, as described in literature nowadays, is the superior unit and represents an A-type intraplate volcanism. It is composed by volcanic, subvolcanic and pyroclastic rocks with high 'SiO IND.2' content (>70% in most of the samples). At least three facies are identified, the first consisting of granitic porphyry and rhyolite with megacrysts of amphibole, sodic plagioclase, potash feldspar and quartz; the second of rhyolites with phenocrysts of potash feldspar and sodic plagioclase with occasional quartz; and the last of alkali-rhyolites and alkali-rhyolitic porphyries with phenocrysts of potash feldspar (orthoclase) and quartz. Hipocrystalline felsic crystal tuff, lightly welded crystal tuff with fiamme, laminated welded tuff, accretionary lapilli-tuff and vitreous tuff with glass shards represent the pyroclastic rocks associated with Santa Rosa Formation. The hydrothermal alteration mineral assemblage of the Sobreiro Formation is composed of epidote + chlorite + clinozoisite + pyrite + quartz + carbonate + albite + sericite in the propylitic alteration; sericite + chlorite +quartz + carbonate ± pyrite ± fluorite ± barite ± alloclasite ± sphalerite in the sericitic alteration; and sericite + hematite + quartz + clay minerals ± galena ± gold in the argillic alteration. In addition to evidences of alunite, the vii Sobreiro Formation may host low and high-sulfidation epithermal systems in its rocks. The Santa Rosa Formation, on the other hand, presents ahydrothermal alteration mineral assemblage composed of potash feldspar + biotite + quartz + sericite in the potassic alteration; and sericite + quartz + pyrite + sericite ± fluorite ± carbonate in the sericitic alteration. Such assemblages may host Intrusion Related Gold Systemsmineralization type into the rocks of the Santa Rosa Formation. Lithochemistry studies reveal the high potassium calc-alkaline nature for the Sobreiro Formation, with enrichment in lithophile elements such as K, Ba, Sr, Rb and low concentration of high field strength elements such as Nb and Ta. This unit shows rocks enriched in light rare earth elements in relation to heavy rare earth elements indicated by the '(La/Yb) IND. N' ~ 12 ratio, with absence of Eu anomalies in the less evolved and lightly negative anomalies in the most evolved rocks. Such characteristics are typical of orogenic andesites and comparative studies reveal that the Sobreiro Formation chemical characteristics are rather similar to some younger magmatic arcs, like the Aeolian Arc in the Sicily's region. This data corroborates with the hypothesis that the Sobreiro Formation is related to a calc-alkaline volcanism related to a subduction regime. The Santa Rosa Formation shows more heterogeneous results. Some of the analyzed samples present calc-alkaline affinity, metaluminous, with enrichment in Ba, Rb and Sr similar to the evolved rocks of the Sobreiro Formation. Such samples also present negative Nb and Ta anomalies in normalized trace elements diagrams, besides presenting light negative anomalies in normalized rare earth elements diagrams with enrichment in light rare earth elements in relation to heavy rare earth elements similar to the Sobreiro Formation. These characteristics, allied to Ba/Ta > 450 and Rb/Nb > 7 ratios, show much more similarities to the calc-alkaline rocks of the Sobreiro Formation than to the A-type rocks of the Santa Rosa Formation. The other group of samples of this unity shows a completely different behavior, being characterized by alkaline rocks, peraluminous, withenrichment in high field strength elements (mainly Nb and Ta) and strong negative anomalies for lithophile elements (mainly Ba and Sr, besides CaO, P and Ti) in normalized trace elements diagrams. In relation to rare earth elements, the Santa Rosa Formation presents much more discrete enrichment in light rare earth elements in relation to heavy rare earth elements, highlighted by the '(La/Yb) IND.N ~ 4 ratio, with strong negative anomalies of europium. The Rb/Nb < 7 ratio indicate that these samples attend to the most of the classificatory criteria for sub-alkaline type-A rocks and, therefore must be classified as belonging to the Santa Rosa Formation. viii All things considered, the results suggest that besides grouped exclusively in the Santa Rosa Formation in the previous works, at least somepart of the rhyolites shows characteristics which presents association to the calc-alkaline volcanism of the Sobreiro Formation.
 
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Date de Publication
2013-08-13
 
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