Decratonization by rifting enables orogenic reworking and transcurrent dispersal of old terranes in NE Brazil
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Decratonização por rifteamento permite retrabalhamento orogênico e dispersão transcorrente de terrenos antigos no Nordeste do Brasil
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Resumo
Dispersion and deformation of cratonic fragments within orogens require weakening of the craton
margins in a process of decratonization. The orogenic Borborema Province, in NE Brazil, is one
of several Brasiliano/Pan-African late Neoproterozoic orogens that led to the amalgamation of
Gondwana. A common feature of these orogens is that a period of extension and opening of narrow
oceans preceded inversion and collision. For the case of the Borborema Province, the São Francisco
Craton was pulled away from its other half, the Benino-Nigerian Shield, during an intermittent
extension event between 1.0–0.92 and 0.9–0.82 Ga. This was followed by inversion of an embryonic
and confned oceanic basin at ca. 0.60Ga and transpressional orogeny from ca. 0.59 Ga onwards.
Here we investigate the boundary region between the north São Francisco Craton and the Borborema
Province and demonstrate how cratonic blocks became physically involved in the orogeny. We
combine these results with a wide compilation of U–Pb and Nd-isotopic model ages to show that
the Borborema Province consists of up to 65% of strongly sheared ancient rocks afliated with the
São Francisco/Benino-Nigerian Craton, separated by major transcurrent shear zones, with only ≈
15% addition of juvenile material during the Neoproterozoic orogeny. This evolution is repeated
across a number of Brasiliano/Pan-African orogens, with signifcant local variations, and indicate
that extension weakened cratonic regions in a process of decratonization that prepared them for
involvement in the orogenies, that led to the amalgamation of Gondwana.
Abstract
A dispersão e a deformação de fragmentos cratônicos dentro de orógenos requerem o enfraquecimento das margens do cráton
em um processo de descratonização. A Província orogênica Borborema, no nordeste do Brasil, é uma
de várias orógenos neoproterozóicos tardios brasilianos/pan-africanos que levaram à fusão de
Gondwana. Uma característica comum desses orógenos é que um período de extensão e abertura de oceanos estreitos
precedeu a inversão e a colisão. No caso da Província Borborema, o Cráton do São Francisco
foi afastado de sua outra metade, o Escudo Benino-Nigeriano, durante um evento de
extensão intermitente entre 1,0–0,92 e 0,9–0,82 Ga. Isso foi seguido pela inversão de uma bacia oceânica embrionária
e confinada em ca. 0,60 Ga e orogenia transpressional de ca. 0,59 Ga em diante.
Aqui, investigamos a região de fronteira entre o norte do Cráton São Francisco e a Província Borborema
e demonstramos como os blocos cratônicos se envolveram fisicamente na orogenia. Nós
combinamos esses resultados com uma ampla compilação de idades de modelos isotópicos U–Pb e Nd para mostrar que
a Província Borborema consiste em até 65% de rochas antigas fortemente cisalhadas afligidas com o
Cráton São Francisco/Benino-Nigeriano, separadas por grandes zonas de cisalhamento transcorrentes, com apenas ≈
15% de adição de material juvenil durante a orogenia Neoproterozóica. Essa evolução se repete
em vários orógenos Brasilianos/Pan-Africanos, com variações locais significativas, e indica
que a extensão enfraqueceu as regiões cratônicas em um processo de descratonização que as preparou para
envolvimento nas orogenias, o que levou à fusão de Gondwana.
Assunto
Geologia Estrutural, Crátons
Palavras-chave
Geology, Structural, Cratons
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https://www.nature.com/articles/s41598-021-84703-x