Evolução crustal, geocronologia e geologia isotópica do Orógeno Araçuaí-Ribeira (AROS) no sul do Espírito Santo
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Monica da Costa Pereira Lavalle Heilbrons
Fernando Flecha de Alkmim
Lauro Cézar Montefalco de Lira Santos
Alexandre Uhlein
Jorge Geraldo Roncato Júnior
Fernando Flecha de Alkmim
Lauro Cézar Montefalco de Lira Santos
Alexandre Uhlein
Jorge Geraldo Roncato Júnior
Resumo
O sistema orogênico Araçuaí-Ribeira (AROS) constitui uma parte da Província
Mantiqueira desenvolvida durante a formação do Gondwana Ocidental no
Neoproterozoico superior. Assim como diversos cinturões orogênicos formados
durante o evento Pan-Africano/Brasiliano, o AROS é caracterizado por arcos
magmáticos neoproterozoicos intra-oceânicos e continentais. O orógeno Ribeira
compreende os arcos magmáticos intra-oceânicos a transicionais tonianoscriogenianos Serra da Prata e Rio Negro, e ambos os orógenos apresentam rochas
correlacionáveis ao arco continental ediacarano Rio Doce, sugerindo uma evolução
geodinâmica complexa. O batólito Caxixe, definido neste trabalho, é um batólito
composto, multi-intrusão, amplamente distribuído no sul do Espírito Santo, com cerca
de 110 Km de extensão e largura entre 12 e 21 Km. É composto principalmente por
biotita-ortognaisses granodioríticos a graníticos, com afinidade geoquímica cálcioalcalina, metaluminosa a ligeiramente peraluminosa, magnesiana, de assinatura tipo
I, com ligeiro enriquecimento em elementos terras raras leves (ETRL) em relação aos
pesados (ETRP), anomalias positivas a levemente negativas de Eu e anomalias
negativas de Nb-Ta. A maior parte do batólito Caxixe e dos plútons adjacentes
apresenta idades entre 580 e 608 Ma, com parâmetros εHf(t), εNd(t) e 87Sr/86Sr
diferenciados indicando importante contaminação crustal. Estas características são
típicas de rochas do arco Rio Doce. Porém, rochas tonianas (840-860 Ma) ocorrem
localmente neste batólito como roof pendants e megaxenólitos. Estas apresentam
εHf(t), εNd(t) e 87Sr/86Sr tipicamente juvenis, plotando na curva do manto empobrecido.
Estas rochas representam fragmentos de arcos de ilha, provavelmente a terminação
norte do arco magmático Serra da Prata. Completando o edifício magmático do
batólito Caxixe e adjacências, ocorrem também intrusões sin-colisionais de granadaleucogranitos a 575 Ma, intrusões máficas sin- a tardi-colisionais a 560 Ma e
leucogranitos pós-colisionais a 503 Ma. Os paragnaisses aluminosos e os hornblendabiotita gnaisses que ocorrem como encaixantes destes plútons apresentam
geoquímica semelhante a bacias relacionadas a arco magmático e espectro de idades
U-Pb em zircão detrítico com picos principais entre 600 a 800 Ma, representando
rochas sedimentares e volcaniclásticas provenientes do sistema de arcos magmáticos
do AROS. Assim, os 360 Ma de atividade magmática e sedimentar registrados no
batólito Caxixe e adjacências no sul do Espírito Santo são de enorme relevância parao entendimento da evolução tectônica do Gondwana Ocidental, registrando as etapas
pré-, sin- e pós-colisionais do AROS. O modelo de evolução tectônica proposto
envolve a docagem das rochas do arco magmático toniano na margem continental do
paleocontinente Angola, seguida pela inversão da polaridade de subducção e
desenvolvimento do arco continental Ediacarano Rio Doce por fusão da margem
continental e dos terrenos acoplados. O processo evoluiu para a colisão entre os
paleocontinentes São Francisco e Angola e o colapso orogênico no Cambriano.
Abstract
The Araçuaí-Ribeira orogenic system (AROS) constitutes a part of the Mantiqueira
Province developed during the formation of Western Gondwana in the Late
Neoproterozoic. Similar to several orogenic belts formed during the PanAfrican/Brazilian event, the AROS is characterized by intra-oceanic and continental
Neoproterozoic magmatic arcs. The Ribeira orogen comprises the Serra da Prata and
Rio Negro intra-oceanic Tonian-Cryogenian transitional arcs and both the Ribeira and
Araçuaí orogens are characterized by the Ediacaran Rio Doce continental arc,
suggesting a complex geodynamic evolution. The Caxixe batholith, defined in this
work, is a multi-intrusion composite batholith widely distributed in the southern Espírito
Santo state, with approximately 110 km in length and width ranging between 12 and
21 km. It is composed mainly of granodioritic to granitic biotite-orthogneisses, with calcalkaline geochemical affinity, metaluminous to slightly peraluminous, magnesian, type
I, with slight enrichment in light rare earth elements (LREE) in relation to heavy ones
(HREE), positive to slightly negative anomalies of Eu and negative anomalies of NbTa. Most of the Caxixe batholith and adjacent plutons have ages between 580 and 608
Ma, with differentiated εHf(t), εNd(t) and 87Sr/86Sr indicating important crustal
contamination. These characteristics are typical of rocks of the Ediacaran Rio Doce
arc. However, Tonian rocks (840-860 Ma) occur locally in this batholith as roof
pendants and megaxenoliths. These present typically juvenile εHf(t), εNd(t) and
87Sr/86Sr ratios, plotting on the depleted mantle curve. These rocks represent
fragments of juvenile island arcs, probably the northern end of the Serra da Prata
magmatic arc. Completing the magmatic edifice of the Caxixe batholith and vicinities,
there are also syn-collisional garnet-bearing leucogranites at ca. 575 Ma, syn- to tardicollisional mafic intrusions at ca. 560 Ma and post-collisional leucogranite intrusions of
about 503 Ma. The peraluminous paragneisses and hornblende-biotite gneisses that
occur as country rocks to these plutons present geochemistry similar to magmatic arc
basins and U-Pb age spectra of detrital zircon with main peaks between 600 and 800
Ma, indicating derivation from sedimentary and volcaniclastic rocks related to the
magmatic arc systems. Thus, the 360 Ma of magmatic and sedimentary activity
recorded in the Caxixe batholith and its surroundings in the southern Espírito Santo
state are of enormous relevance for the understanding of the tectonic evolution of
Western Gondwana, recording the pre-, syn- and post-collisional stages of theorogenic building of the AROS. We propose a model of tectonic evolution with the
docking of the Tonian magmatic arc rocks in the passive continental margin of the
Angola paleocontinent, followed by the subduction polarity inversion and development
of the Rio Doce continental arc in the Ediacaran by melting of the continental margin
and docked terranes. This was followed by collision between the São Francisco and
Angola paleocontinents and orogenic collapse in the Cambrian.
Assunto
Tempo geológico, Geoquímica - Espírito Santo (Estado), Orogenia - Espírito Santo (Estado), Geologia isotópica - Espírito Santo (Estado)
Palavras-chave
Geocronologia LA-ICPMS e SHRIMP U-Pb, Geoquímica Isotópica Hf-Nd-Sr, Arco Magmático, Roof-pendants, Orogenia Brasiliana