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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.44.2016.tde-26102016-144050
Document
Auteur
Nom complet
Sandra Andrade
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2016
Directeur
Jury
Ulbrich, H, (Horstpeter) (Président)
Basei, Miguel Angelo Stipp
Oliveira, Elson Paiva de
Pimentel, Marcio Martins
Vlach, Silvio Roberto Farias
Titre en portugais
Análises por LA-ICPMS em zircões de rochas graníticas da Faixa Ribeira no Estado de São Paulo - SE do Brasil: implicações genéticas e geocronológicas
Mots-clés en portugais
Elementos traço
Fuidos hidrotermais
Geocronologia
Granitos brasilianos
LA-ICPMS
Zircões
Resumé en portugais
Os granitoides da Faixa Ribeira, sudeste do Estado de São Paulo, aparecem como complexas intrusões, aflorando em todos os "domínios" geológico-estruturais do embasamento paulista. Neste trabalho, foram avaliados os batólitos Cantareira, São Roque e Itaqui, os plútons Taipas e Tico-Tico, e os turmalina-granitos de Perus, no Domínio São Roque; o batólito Itu e a intrusão Terra Nova (Domínio Jundiaí); o Granito Itaquera (Domínio Embu); o granito da Ilha Anchieta e o charnockito Ubatuba (Domínio Costeiro). Este estudo observa os padrões de evoluções petrogenéticas nos granitoides, com utilização de determinações geoquímicas e isotópicas em rochas e em zircão. A espectrometria de massa (por quadrupolo) associada à ablação a laser (LAQ-ICPMS) foi aplicada para determinar elementos traço em zircão. Dados analíticos de materiais de referência (zircão 91500 e zircão GJ-1) são apresentados no capítulo sobre metodologias. Os dados lito-geoquímicos indicam que as amostras pertencem a linhagens metaluminosas a peraluminosas com elevados teores de K. Granitos metaluminosos (Cantareira, Itaqui, etc.) mostram elevados teores de Sr e da razão Sr/Y, sem anomalia de Eu, em magmas provavelmente formados em profundidade, com granada estável. Os demais granitos mostram-se compatíveis com origem a pressões menores, com plagioclásio estável (anomalia negativa de Eu, baixos teores de Sr). Os zircões, em geral, mostram teores elevados de ETR, Th e U. Os diagramas normalizados de ETR mostram anomalias positivas de Ce, geradas em ambiente oxidante. Os zircões das amostras Tico-Tico, Itu, Terra Nova, Ilha Anchieta, Itaquera, Perus e charnockito Ubatuba apresentam anomalias negativas de Eu, provavelmente determinada pela co-cristalização com plagioclásio. Os elevados teores de ETR e Y nos zircões indicam a atuação de reações acopladas tipo xenotima, com substituição de 'Si POT.4+' por 'P POT.5+' e de 'Zr POT.4+' por' ETR POT.3+', 'Y POT.3+'. O geotermômetro Ti-em-zircão ('T ANTPOT.zir.') rendeu, em geral, temperaturas de cristalização equivalentes às temperaturas de saturação de zircão e apatitas em magmas. Zircões com núcleos reabsorvidos e com reflexão escura em CL apresentaram Tzir não realistas, acima de 1000°C, devidas a incorporação exagerada de Ti junto com ETR e P, por influencia de fluidos hidrotermais, que transportam também outros elementos HFS (Nb, Ta, Mo). Os resultados de idades U-Pb em zircão destes granitóides levam a valores entre 580 a 603 Ma, 30 Ma mais jovens que os da literatura. As razões Lu-Hf mostram similaridade entre os protólitos dos granitos São Roque e Itaquera, com uma possível fonte Paleoproterozóica (~2.9 Ga) e com 'épsilon''Hf de -22.8, de elevada residência crustal; as idades TDM (Sm-Nd) estão entre 2.2 e 2.5 Ga, possivelmente representando uma fonte crustal associada a Paleoplaca São Francisco. Para os demais granitoides (Domínios São Roque e Jundiaí) é necessária uma fonte mais radiogênica para os valores de 'épsilon'Hf (-18 a -11) e 'épsilon''Nd (-12 a -9). As idades TDM, e as mais antigas U-Pb obtidas em alguns núcleos herdados de zircão, indicam fonte constituída por crosta continental juvenil acrescida durante evento vulcânico (por rifteamento) em 1.75 Ga, dentro da placa tectônica, devido a abertura continental, ou mesmo durante eventos ocorridos cerca de 2.1 Ga dentro de Cráton São Francisco.
Titre en anglais
Analytical determinations by LA-ICPMS in zircons from granitic rocks of the Ribeira Belt in the state of São Paulo - SE of Brazil: Genetic and geochronological implications
Mots-clés en anglais
Brasiliano granites
Geochronology
Hydrothermal fluids
LA-ICPMS
Trace elements
Zircons
Resumé en anglais
The granitoids of the Ribeira Belt, southeastern São Paulo state, southeastern Brazil, are found as complex intrusions spread out uniformly in all structural-geologic "domains" of the São Paulo basement area. In our work, samples were studied from the Cantareira, São Roque and Itaqui batholiths, the Taipas and Tico-Tico plutons and the Perus tourmaline granites (São Roque Domain), the Itu batholith and the Terra Nova intrusion (Jundiai Domain), the Itaquera granite (Embu Domain), the Ilha Anchieta granite and the Ubatuba charnockite (Costal Domain). This study aims to unravel the pattern of petrogenetic evolution in the granitoids, with the help of geochemical determinations in rocks and zircon crystals. Quadrupole mass spectrometry with laser ablation (LA-Q-ICPMS) was applied to determine trace elements contained in zircons. Analytical data for reference materials (zircons 911500 and GJ-1) are presented in the chapter on Methodology. The lithogeochemical data show that the granites represent meta-aluminous to peraluminous lineages, with significant potash contents. Meta-aluminous samples (Cantareira, Itaqui, etc.) are high in Sr, also with high Sr/Y ratios and no Eu anomalies, representing magmas probably formed at considerable depth, implying garnet stability. The other granites were formed from magmas at lower pressures (stable plagioclase; negative Eu anomaly; low Sr contents). Zircons from these granites contain high REE, U and Th abundances. Normalized REE diagrams present positive Ce anomalies, generated in oxidizing environments. Zircons from Tico-Tico, Itu, Terra Nova, Ilha Anchieta, Itaquera, Perus and the Ubatuba charnockite are characterized by negative Eu anomalies, probably controlled by co-crystallization with plagioclase. The high REE and Y contents in zircons are explained by coupled xenotimetype reactions, with substitution of 'Si POT.4+' by 'P POT.5+' and 'Zr POT.4+' by 'REE POT.3+', 'Y POT.3+'. The Ti-in-zircon geothermometer ('T ANTPOT.zir') yields, in general, temperatures comparable to the ones obtained with the saturation temperatures of zircons and apatites in magmas. Zircons showing reabsorbed cores and dark reflection areas under CL yield unrealistic temperatures above 1000°C, explained by anomalous uptake of Ti, together with high REE and P contents, on account of hydrothermal fluid activity, also responsible for transporting other HFSE (Ta, Nb, Mo). Dating results with the U-Pb technique in zircons show values between 580 and 603 Ma, 30 Ma younger than results previously published. Lu-Hf ratios suggest similarities for the protoliths of the São Roque and Itaquera granites, with a possible Paleoproterozoic source (~2.9 Ga) and with 'épsilon''Hf of - 22.8, indicating protracted crustal residence time. TDM ages (Sm-Nd) lie between 2.2 and 12.5 Ga, possibly representing a crustal source associated with the São Francisco paleoplate. For the other granitoids (São Roque and Jundiai domains), a more radiogenic source has to be considered, given the 'épsilon''Hf (-18 to -11) and 'épsilon' Nd (-12 to -9) values. TDM ages, and the older ages obtained with U-Pb on cores of some zircons, point to a source constituted by juvenile continental crust affected by a volcanic event (rifting) at 1.75 Ga, within the tectonic plate, forced by continental opening, or even during events that occurred close to 2.1 Ga within the São Francisco craton.
 
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Date de Libération
2018-10-26
Date de Publication
2016-10-31
 
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