Efeito térmico provocado pelo pluton ediacarano Umarizal em rochas do Grupo Seridó (RN): implicações estruturais, mineralógicas e petrofísicas
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/31948 |
Resumo: | A porção nordeste da Província Borborema (PB), no nordeste do Brasil, caracteriza-se por um volumoso magmatismo Ediacarano intrusivo no embasamento gnáissicomigmatítico paleoproterozoico (Complexo Caicó) e em rochas metassupracrustais neoproterozoicas (Grupo Seridó). Neste contexto, o pluton Umarizal, foco deste trabalho, é classificado dentre os tipos magmáticos ediacaranos como Suíte Alcalina Charnoquítica (AlcCh). O objetivo principal desta pesquisa é a reavaliação de interpretações prévias através da aquisição de novos dados de campo e geoquímicos, reavaliação do mecanismo de alojamento, datação do evento plutônico e sua eventual cronocorrelação com o metamorfismo de contato nas unidades encaixantes, e o modelamento termal do resfriamento do magma. Os resultados obtidos permitiram compreender aspectos evolutivos da suíte magmática, composta por três fácies petrográficas distintas, sendo as fácies Umarizal e Ação restritas ao pluton Umarizal e a fácies Lagoa encontrada como intrusões menores no pluton Tourão e corpos satélites. De forma geral, a Suíte AlcCh é formada por quartzo sienitos e quartzo monzonito e seus equivalentes charnoquíticos. Em termos estruturais, o pluton principal está alojado entre as zonas de cisalhamento transcorrentes Portalegre (ZCPa) e Frutuoso Gomes (ZCFG), de direções NE-SW e NWSE, respectivamente. Critérios cinemáticos sugerem que estes cisalhamentos tiveram movimentações sucessivas, iniciando com rejeito transcorrente sinistrogiro (ZCPa) e extensional (ZCFG) durante a colocação magmática, finalizando com transcorrência dextrogira (ZCPa) e empurrão (ZCFG). A colocação do magma Umarizal produziu uma auréola termal de até 2 km de largura em rochas encaixantes da Formação Jucurutu, com associações metamórficas do tipo Buchan, registradas em andaluzita + sillimanita em paragnaisse, escapolita em gnaisse calciossilicático e flogopita em mármore. Uma idade U-Pb em zircão de 583 ± 1,8 Ma, obtida em zircões de um neossoma, é similar, dentro da faixa de erro, às idades U-Pb em zircão dos plutons intrusivos Tourão (589,3 ± 4.4 Ma) e Umarizal (587,2 ± 2,3 e 563,7 ± 6,2 Ma). Variações modais e litogeoquímicas configuram duas suítes para a série AlcCh, uma de provável derivação mantélica (gabro-noritos, anortositos) e outra crustal (granitos e charnoquitos), caracterizando, assim, uma associação do tipo anortosito - mangerito – rapakivi-granito – granito. Variações mineralógicas desde as fácies menos diferenciadas até as mais evoluídas sugerem condições predominantemente anidras (faialita, hiperstênio, diopsídio-hedenbergita) no início da cristalização a subsaturadas em água no final, favorecendo a formação de hornblenda e biotita. As condições iniciais do magma charnoquítico indicam controle pelo tampão faialita-magnetita-quartzo, com pressões de ~9 kbar e temperaturas na ordem de 900-1100 °C. Por outro lado, dados geotermobarométricos utilizando Al-em hornblenda permitiram calcular condições aproximadas de 4,5 ± 0,6 kbar e 755 ± 32 °C para o estágio final de cristalização e alojamento. A integração de dados mineralógicos e petrofísicos das unidades plutônicas e das rochas de contato permitiu modelar o resfriamento do magma, sendo coerente com condições de alto gradiente geotérmico (40 oC/km), pico do metamorfismo termal em 15.000 - 80.000 anos após o alojamento e estendendo-se a 2 km do contato. Considerando a existência de inúmeros outros corpos batolíticos de mesma idade nesta parte da PB, é possível que o Ediacarano tenha sido um período de extensivo aquecimento crustal sob condições de alto gradiente geotérmico, possivelmente pelo calor aportado por underplating de magmas máficos (gabronoríticos). |
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Valcácio, Samir do Nascimentohttp://lattes.cnpq.br/0427498123851341http://lattes.cnpq.br/1259445348649589Vilalva, Frederico Castro Jobimhttp://lattes.cnpq.br/6227637633613443Moreira, José Antônio de MoraisTrindade, Ricardo Ivan Ferreira dahttp://lattes.cnpq.br/3934334115083849Neves, Sérgio Pachecohttp://lattes.cnpq.br/7440413221171078Souza, Zorano Sérgio de2021-03-19T17:30:00Z2021-03-19T17:30:00Z2020-12-17VALCÁCIO, Samir do Nascimento. Efeito térmico provocado pelo pluton ediacarano Umarizal em rochas do Grupo Seridó (RN): implicações estruturais, mineralógicas e petrofísicas. 2020. 163f. Tese (Doutorado em Geodinâmica e Geofísica) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/31948A porção nordeste da Província Borborema (PB), no nordeste do Brasil, caracteriza-se por um volumoso magmatismo Ediacarano intrusivo no embasamento gnáissicomigmatítico paleoproterozoico (Complexo Caicó) e em rochas metassupracrustais neoproterozoicas (Grupo Seridó). Neste contexto, o pluton Umarizal, foco deste trabalho, é classificado dentre os tipos magmáticos ediacaranos como Suíte Alcalina Charnoquítica (AlcCh). O objetivo principal desta pesquisa é a reavaliação de interpretações prévias através da aquisição de novos dados de campo e geoquímicos, reavaliação do mecanismo de alojamento, datação do evento plutônico e sua eventual cronocorrelação com o metamorfismo de contato nas unidades encaixantes, e o modelamento termal do resfriamento do magma. Os resultados obtidos permitiram compreender aspectos evolutivos da suíte magmática, composta por três fácies petrográficas distintas, sendo as fácies Umarizal e Ação restritas ao pluton Umarizal e a fácies Lagoa encontrada como intrusões menores no pluton Tourão e corpos satélites. De forma geral, a Suíte AlcCh é formada por quartzo sienitos e quartzo monzonito e seus equivalentes charnoquíticos. Em termos estruturais, o pluton principal está alojado entre as zonas de cisalhamento transcorrentes Portalegre (ZCPa) e Frutuoso Gomes (ZCFG), de direções NE-SW e NWSE, respectivamente. Critérios cinemáticos sugerem que estes cisalhamentos tiveram movimentações sucessivas, iniciando com rejeito transcorrente sinistrogiro (ZCPa) e extensional (ZCFG) durante a colocação magmática, finalizando com transcorrência dextrogira (ZCPa) e empurrão (ZCFG). A colocação do magma Umarizal produziu uma auréola termal de até 2 km de largura em rochas encaixantes da Formação Jucurutu, com associações metamórficas do tipo Buchan, registradas em andaluzita + sillimanita em paragnaisse, escapolita em gnaisse calciossilicático e flogopita em mármore. Uma idade U-Pb em zircão de 583 ± 1,8 Ma, obtida em zircões de um neossoma, é similar, dentro da faixa de erro, às idades U-Pb em zircão dos plutons intrusivos Tourão (589,3 ± 4.4 Ma) e Umarizal (587,2 ± 2,3 e 563,7 ± 6,2 Ma). Variações modais e litogeoquímicas configuram duas suítes para a série AlcCh, uma de provável derivação mantélica (gabro-noritos, anortositos) e outra crustal (granitos e charnoquitos), caracterizando, assim, uma associação do tipo anortosito - mangerito – rapakivi-granito – granito. Variações mineralógicas desde as fácies menos diferenciadas até as mais evoluídas sugerem condições predominantemente anidras (faialita, hiperstênio, diopsídio-hedenbergita) no início da cristalização a subsaturadas em água no final, favorecendo a formação de hornblenda e biotita. As condições iniciais do magma charnoquítico indicam controle pelo tampão faialita-magnetita-quartzo, com pressões de ~9 kbar e temperaturas na ordem de 900-1100 °C. Por outro lado, dados geotermobarométricos utilizando Al-em hornblenda permitiram calcular condições aproximadas de 4,5 ± 0,6 kbar e 755 ± 32 °C para o estágio final de cristalização e alojamento. A integração de dados mineralógicos e petrofísicos das unidades plutônicas e das rochas de contato permitiu modelar o resfriamento do magma, sendo coerente com condições de alto gradiente geotérmico (40 oC/km), pico do metamorfismo termal em 15.000 - 80.000 anos após o alojamento e estendendo-se a 2 km do contato. Considerando a existência de inúmeros outros corpos batolíticos de mesma idade nesta parte da PB, é possível que o Ediacarano tenha sido um período de extensivo aquecimento crustal sob condições de alto gradiente geotérmico, possivelmente pelo calor aportado por underplating de magmas máficos (gabronoríticos).The northeastern portion of the Borborema Province (PB), in northeastern Brazil, is marked by a voluminous Ediacaran magmatism that intrudes the paleoproterozoic gneiss-migmatitic basement (the Caicó Complex) and neoproterozoic metasupracrustal rocks (the Seridó Group). In this context, the Umarizal pluton, the focus of this work, is classified among the magmatic Ediacaran types as the Charnockite Alkaline suite (ChAlk). The main objective of this research is the reevaluation of previous interpretations through new field and geochemical data, emplacement mechanism reevaluation, dating of plutonic rocks and neosome of thermally affected hosting units, and thermal modeling of magma cooling. The obtained results showed that the magmatic suite is composed of three distinct petrographic facies, where the Umarizal and Ação facies are restricted to the Umarizal pluton and the Lagoa facies is found as minor bodies intruding the Tourão pluton and satellites bodies. Usually, the ChAlk Suite is composed of quartz-syenite and quartz-monzonite and their charnockitic equivalents. Structurally, the main pluton is emplaced between the NE-SW Portalegre (PaSZ) and NE-SW Frutuoso Gomes (FGSZ) shear zones. Field criteria suggest that these lineaments had progressive movements, beginning with synistral strike-slip kinematic for the PaSZ and extension for the FGSZ that favoured the emplacement of the Umarizal magma, and finished with dextral transcurrence for the PaSZ and thrusting for the FGSZ. Synchronously with magma emplacement, a thermal aureole of up to 2 km thickness was formed in Formação Jucurutu country rocks, with Buchan-type metamorphic associations registered in andaluzite + sillimanite in paragnaisse, scapolite in calciosilicatic gneiss and flogopite in marble. Zircon U-Pb age of 583 ± 1.8 Ma of a neosome is similar, within error, to the zircon U-Pb ages of the Tourão (589.3 ± 4.4 Ma) and Umarizal (587,2 ± 2,3 and 563,7 ± 6,2 Ma) plutons. Modal and lithogeochemical compositions configure two suites for the AlkCh association, one of probable mantle-derived (gabbro-norites, anorthosites) and another crustal-derived (granites and charnoquites), thus characterizing an anorthosite - mangerite - rapakivi-granite – granite magmatic association. Mineralogical variation from the least differentiated to the most evolved facies suggests the dominance of anhydrous conditions (fayalite, hyperstene, diopside-hedenbergite) at the beginning of crystallization to water subsaturated at the end of evolution and then favouring the formation of hornblende and biotite. Initial crystallization conditions of the charnockite suite indicate control by the fayalite-magnetite-quartz buffer, with pressures of ~9 kbar and temperatures in the order of 900-1100 ° C. On the other hand, geothermobarometric data using Al-in hornblende allowed to calculate approximate conditions of 4.5 ± 0.6 kbar and 755 ± 32 ° C for the final crystallization stage and emplacement. The integration of mineralogical and petrophysical data of the plutonic units and the thermal aureole permitted the thermal modeling of the cooling magma, being coherent with conditions of high geothermal gradient (40 °C/km), thermal metamorphic peak about 15,000 - 80,000 years after emplacement, and thermal conditions extending to 2 km away from the contact. Considering the existence of countless other batholithic bodies of the same age in this part of the PB, it is proposed that the Ediacaran was a period of extensive crustal heating under conditions of high geothermal gradient, possibly due to the heating driven by underplating of mantelic (gabbro-norite) magmas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICAUFRNBrasilPluton UmarizalAuréola termalEdiacaranoProvíncia BorboremaNE do BrasilEfeito térmico provocado pelo pluton ediacarano Umarizal em rochas do Grupo Seridó (RN): implicações estruturais, mineralógicas e petrofísicasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALEfeitotermicoprovocado_Valcacio_2020.pdfapplication/pdf13447834https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/31948/1/Efeitotermicoprovocado_Valcacio_2020.pdffaa251628985029d7a8fd9c43457645fMD51TEXTEfeitotermicoprovocado_Valcacio_2020.pdf.txtEfeitotermicoprovocado_Valcacio_2020.pdf.txtExtracted texttext/plain355912https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/31948/2/Efeitotermicoprovocado_Valcacio_2020.pdf.txt04e4c083830863a49bee99cc5655bad6MD52THUMBNAILEfeitotermicoprovocado_Valcacio_2020.pdf.jpgEfeitotermicoprovocado_Valcacio_2020.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1281https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/31948/3/Efeitotermicoprovocado_Valcacio_2020.pdf.jpg41e2e85dd55e7599a8d3d76b417c1c5dMD53123456789/319482021-03-21 05:48:37.177oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/31948Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-03-21T08:48:37Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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