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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.44.2016.tde-28092016-144216
Documento
Autor
Nome completo
Camilo Bustamante Londoño
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2016
Orientador
Banca examinadora
Archanjo, Carlos José (Presidente)
Janasi, Valdecir de Assis
Simões, Luiz Sergio Amarante
Pimentel, Marcio Martins
Vlach, Silvio Roberto Farias
Título em português
Geoquímica e geocronologia do plutonismo de arco meso-cenozoico na Cordilheira Central da Colômbia e os processos de acresção crustal nos Andes do Norte
Palavras-chave em português
Geocronologia
Geoquímica
Rochas graníticas
Resumo em português
Os Andes do Norte evoluíram a partir dos episódios sucessivos de subducção e colisão de terrenos após a separação de Pangea no Triássico Inferior. Em contraste com a parte central e sul dos Andes, a margem continental do Equador, Colômbia e Venezuela registram a infuência do plateau do Caribe que colidiu com a placa Sul Americana no Cretáceo Superior. Nosso estudo concentra-se nas rochas magmáticas do Jurássico e Paleógeno hospedadas em sua maioria na Cordilheira Central da Colômbia. Os modelos tectônicos tradicionais tem definido um embassamento Permo-Triássico para a Cordilheira Central, também conhecido como Terreno Tahamí, enquanto rochas mais antigas de idade Paleozoica e núcleos restritos Grenvillianos (ca. 1 Ga) ocorrem na Cordilheira Oriental, sendo reunidos no Terreno Chibcha. A falha Otú-Pericos limitaria os terrenos Tahamí e Chibcha. Contudo, os resultados aqui obtidos indicam que: (i) as rochas Permo-Triássicas intrudidas por batólitos Jurássicos mostram composições similares nos dois lados da falha, e (ii) sequências metassedimentares Jurássicas, até então desconhecidas na Cordilheira Central, ocorrem intercaladas com o embassamento metamórfico. Estes resultados mostram que a falha Otú-Pericos não deve representar um limite de terrenos tectonoestratigráficos, e que a distribuição espacial das sequências Permo-Triássicas na Cordilheira Central tem sido superestimada. Além disso, idades U-Pb associadas a composições de Lu-Hf dos zircões detríticos sugere uma origem para-autóctone para rochas permo-triássicas. Um volumoso magmatismo que se estende do Jurássico ao Cretáceo intrude o embasamento do flanco oriental da Cordilheira Central. Embora sua colocação num arco magmático continental seja incontestável, a gênese desses magmas ainda é debatida. Nossos resultados indicam que o magmatismo Jurássico evoluiu num arco estacionário ativo em torno de 200 Ma. O volume de magma diminuiu em ca. 165 Ma para cessar em 130 Ma. Além disso, dados geoquímicos e isotópicos indicam que esses magmas foram diferenciados em níveis crustais rasos e tornaram-se mais juvenis nos pulsos magmáticos finais. Isto implica que a fonte do magma mudou no ambiente de subducção, provavelmente em resposta à diminuição do aporte de sedimentos na cunha mantélica associado a um regime tectônico onde a convergência foi francamente oblíqua. O magmatismo reiniciou em ca. 90 Ma com a subducção da placa do Caribe sob a margem NW da placa Sul-Americana, o que ocasionou a acreção de vários fragmentos oceânicos e, consequentemente, espessamento da margem continental. Uma fonte profunda dos plútons do Cretáceo Superior e Eoceno aparentemente está registrada na elevada razão Sr/Y desses magmas, que se formariam e seriam diferenciados em alta pressão onde granada é estável. Zircoes detríticos eocênicos são encontrados nas bacias sedimentares do leste da Colômbia, os quais relacionamos à fontes ígneas distais e/ou mais proximais, provavelmente localizadas na Cordilheira Central conforme indicam as composições isotópicas de Hf nos zircões. Alguns batólitos eocênicos, como o tonalito de Santa Marta, estão alojados perto da sutura que reune os complexos de acresção de origem oceânica à margem continental pré-cretácica da Sierra Nevada de Santa Marta. Estudos da trama magnética do tonalito de Santa Marta indicam que sua colocação explorou estruturas extensionais formadas numa zona de cisalhamento destral formada pelo deslocamento da placa do Caribe no Eoceno. O magmatismo continental do segmento dos Andes do Norte terminou no Eoceno Meio, provavelmente pela dificuldade em subductar a espessa litosfera do plateau do Caribe.
Título em inglês
not available
Palavras-chave em inglês
not available
Resumo em inglês
The Northern Andean mountain belt, which includes the western margin of Ecuador, Colombia and Venezuela evolved by successive episodes of subduction and terrane collision after the break-up of Pangea in the Lower Triassic. In contrast with the Central and Southern Andean Cordillera, the northern chain records the influence of the Caribbean plateau that collided with the South American plate in the Late Cretaceous. Our study focuses on the Jurassic and Paleogene magmatic rocks hosted mostly in the Central Cordillera of Colombia. The traditional tectonic models have been defining a Permo-Triassic basement for the Central Cordillera, named Tahamí Terrane, and Paleozoic sequences including vestiges of the Grenville orogeny (ca. 1 Ga) hosted in the Eastern Cordillera and grouped in the Chibcha Terrane. The Otú-Pericos fault has been considered as the limit between both terranes. Nevertheless, the results obtained here indicate that: (i) the Permo-Triassic rocks intruded by Jurassic batholiths show similar compositions on both sides of the fault, and (ii) until now unnoticed Jurassic metasedimentary sequences occur interleaved with the Permo-Triassic metamorphic basement. These findings imply that the Otú-Pericos fault is not a limit of tectonostratigraphic terranes and that the spatial distribution of the Permo-Triassic sequences in the Central Cordillera has been overestimated. A para-autochthonous origin for rocks recording contrasting Permian to Jurassic histories is proposed for the units at both sides of the Otú-Pericos fault. A voluminous Late Jurassic to Early Cretaceous magmatism intrudes the basement of eastern flank of the Central Cordillera. Although their emplacement in a continental arc setting is indisputable, the magma genesis is still debated. Our results indicate that the Jurassic magmatism evolved in a stationary arc at ca. 200 Ma. The magma volumes decreased at ca. 165 Ma to cease at ca. 130 Ma. Furthermore, geochemical and isotopic data indicates that these magmas differentiated at shallow crustal levels and became more juvenile towards the latest magmatic pulses. This implies that the magma source changed in a subduction setting probably recording the decreasing of the sedimentary input to the mantle wedge in a tectonic setting dominated by oblique convergence. The magmatism resumed at ca. 90 Ma with the subduction of the proto-Caribbean under NW South America which, in addition, accreted to the continent several oceanic fragments that thickened the continental margin. A deep source of the Late Cretaceous to Eocene plutons would be recorded in the adakite-like signature (high Sr/Y ratios) of the magmas that would have been differentiated at a high pressure where garnet is stable. Detrital Eocene zircons are also recorded in basins from eastern Colombia, which could be related to both distal igneous sources and/or more proximal sources that according the Hf isotopic compositions would be located in the Central Cordillera. Some Eocene batholiths, like the Santa Marta tonalite, are emplaced close to the suture that juxtaposes the Cretaceous oceanic terranes to the continent. Fabric studies of the Santa Marta tonalite indicated that its emplacement exploited extensional structures formed in bulk dextral shear component formed by the lateral displacement of the Caribbean plate in the Eocene. The continental magmatism of the northern Andean margin stops in the Middle Eocene probably related to the difficulty of the thick Caribbean plateau to subduct.
 
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Data de Publicação
2016-09-29
 
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