Paleogeografia e ambiente de deposição da Bacia Carajás : uma análise a partir de estudos geoguímicos, paleomagnéticos e isotópicos das rochas vulcânicas e jaspilitos do Grupo Grão-Pará

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Martins, Pedro Luiz Gomes
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/44271
Resumo: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2022.
id UNB_d65c8d8d0ac975b439981c286d5fc2a3
oai_identifier_str oai:repositorio2.unb.br:10482/44271
network_acronym_str UNB
network_name_str Repositório Institucional da UnB
repository_id_str
spelling Martins, Pedro Luiz Gomesplgmartins@gmail.comToledo, Catarina Labouré Bemfica2022-07-15T20:22:04Z2022-07-15T20:22:04Z2022-07-152021-06-21MARTINS, Pedro Luiz Gomes. Paleogeografia e ambiente de deposição da Bacia Carajás: uma análise a partir de estudos geoguímicos, paleomagnéticos e isotópicos das rochas vulcânicas e jaspilitos do Grupo Grão-Pará. 2022. 261 f., il. Tese (Doutorado em Geologia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.https://repositorio.unb.br/handle/10482/44271Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2022.O período de transição do Neoarqueano para o Paleoproterozoico (- 2,80-2,20 Ga) testemunhou diversos eventos evolutivos ambientais e biológicos interligados, dentro eles o aumento do oxigênio atmosférico como deduzido pelo desaparecimento de pirita detrítica e uraninita em conglomerados, pelo advento de red beds e pela deposição das maiores formações ferriferas bandadas (FFB) do mundo. Estabelecer as posições dos continentes e as condições paleoambientais durante o arqueano são dois dos desafios mais importantes das geociências atualmente. Esses desafios ocorrem, principalmente, devido às diversas limitações existentes na obtenção de dados geológicos e/ou geofísicos do início da história evolutiva da Terra, particularmente dados paleomagnéticos robustos. Neste estudo, a investigação paleomagnética de rochas basálticas da sequência vulcanossedimentar do Grão-Pará (- 2,75 Ga), situada na Província Mineral de Carajás, sudeste do Cráton Amazônico, permitiu apresentar a primeira reconstrução paleogeográfica para este bloco arqueano, com uma estimativa de paleolatitude para o bloco e a discussão de sua posição dentro das configurações dos supercontinentes arqueanos propostos anteriormente. A investigação paleomagnética foi conduzida em testemunhos de sondagens perfurados na mina de minério de ferro de Carajás, os quais interceptam os derrames de lava basáltica da Formação Parauapebas. Duas componentes de magnetização características, Cl e C2, foram isoladas e posteriormente usadas para calcular o pólo paleomagnético médio para cada uma: C1 (- 2759 Ma; 40,5ºE, -44,6ºS A95 = 6,5º, K = 18,5) e C2 (- 2745 Ma; 342,4ºE, -54,3ºS, A95 = 14,8º, K = 27,8). Nossos resultados, integrados às evidências geológicas, revelam que o bloco Carajás ocupava baixas latitudes na época, e poderia ter feito parte da configuração do supercráton Supervaalbara durante o Neoarqueano (— 2,75 Ga), em uma posição mais próxima da linha do Equador. Além disso, foi possível identificar uma sequência de três eventos de reversão magnética na sequência de derrames basálticos da Formação Parauapebas, o que potencialmente sugere a existência de um geodinamo dinâmico pré-2,7 Ga. Além disso, uma das ocorrências mais importantes de FFB no mundo está situada na Província de Carajás e está hospedada na sequência vulcanossedimentar do Grão-Pará. As formações ferriferas bandadas que tipificam muitas sucessões supracrustais arqueanas e paleoproterozóicas são excelentes arquivos da química da água do mar pré-cambriana e do ciclo de ferro. A FFB de Carajás presente no corpo N4W's está bastante preservada da deformação e metamorfismo regional, com a mineralogia e as texturas primárias extremamente preservadas, e oferece uma excelente oportunidade para estudar a gênese, o ambiente de deposição e as condições paleoambientais durante sua formação há aproximadamente 2,75 bilhões de anos atrás. A FFB de Carajás é constituída de intercalações milimétricas a centimétricas de bandas de hematita, jaspe e chert. Suas texturas e estruturas primárias ainda são preservadas como soft- sediment deformation, bandamento, microesferulitos, microflame e pinch and swell. A baixa quantidade de ALO3 (<1,0% em peso) e high field strength elements (<1 ppm) para a maioria das amostras de FFB indicam um ambiente de deposição essencialmente livre de material detrítico. No geral, os padrões de elementos terras raras e de ítrio (REY) mostram uma anomalia positiva fraca de La e uma anomalia positiva pronunciada de Eu (Eu / Eu pass = 1,86 - 5,05); embora a presença de anomalia verdadeira de Ce não seja evidente. Variações estratigráficas na composição isotópica de ferro, de até 0,80 %o (5'Fe = +1,10 a +1,90 %o) ao longo de dezenas a centenas de metros, sugerem mudanças na composição de isotópica de ferro da água do mar de Carajás durante períodos de alguns milhões de anos. Dados isotópicos do sistema Sm-Nd para as amostras da FFB de Carajás plotam ao longo de uma linha de correlação em um diagrama de isócrono convencional, que resultou em uma idade de 2707 + 118 Ma (MSWD = 230). Um subconjunto desses dados, com apenas amostras de FFB exibindo um melhor alinhamento (n = 20), forneceu uma idade isócrona mais velha de 2795 + 77 Ma (MSWD = 56). Ambas as idades das isócronas Sm—Nd foram concordantes com a idade mínima proposta de formação para os jaspilitos de Carajás, ou seja, —- 2745 Ma. Além disso, os jaspilitos mostram distribuição heterogênea da assinatura isotópica de Nd ao longo da sequência, sendo que as rochas amostradas perto do contato com os derrames basálticos (tipo II) tiveram valores negativos de eNd (t) (4,97 a —0,90). Enquanto isso, valores predominantemente positivos de eNd (t) (-0,84 a +5,40) foram observados nas demais amostras (tipo 1). O padrão dos REY e os dados isotópicos de Nd-Fe combinados sugerem que a deposição ocorreu principalmente em águas profundas distantes das massas continentais. A precipitação das BIFs ocorreu sob condições anóxicas e subóxicas em uma bacia do tipo rifte próxima aos centros de atividade vulcânica em um ambiente submarino com superimposição hidrotermal. Entretanto, uma quantidade considerável de oxigênio poderia estar presente em algumas porções do oceano evidenciada pela presença de anomalias negativas de Ce em algumas seções, sugerindo que as condições de oxidação emergentes poderiam ter influenciado a Bacia de Carajás antes do GOE.The Neoarchean to Paleoproterozoic transition (-2.80-2.20 Ga) witnessed several major interlinked environmental and biological evolutionary events, including the increase in atmospheric oxygen as deduced from the disappearance of detrital pyrite and uraninite in conglomerates, the advent of red beds, and the deposition of the largest banded iron formations (BIF) in the world. Establishing the positions of continents and paleoenvironmental conditions at this time are two of the most important challenges in geosciences today. These challenges are mainly due to the severe limitations on obtaining geological, and/or geophysical data from early Earth time, particularly robust paleomagnetic data. In this study, the paleomagnetic investigation of basaltic rocks from the Neoarchean volcano-sedimentary succession of the Grão Pará (-2.75 Ga), situated in the Carajás Mineral Province, southeastern Amazonian Craton, allowed the first paleogeographic constraints for this Archean block, yielding a paleolatitude estimate for the block and discussing its affiliation to previously proposed Archean cratonic assemblies. The paleomagnetic investigation was conducted on fresh drill cores drilled into the Carajás iron ore mine and cutting across the basaltic lava flows from Parauapebas Formation. Two characteristic components, Cl and C2, were isolate and further used to calculate the mean paleomagnetic pole for each: C1 (-2759 Ma; 40.5ºE, -44.6ºS A95 =6.5º, K = 18.5) and C2 (-2745 Ma; 342.4ºE, -54.3ºS, A95 = 14.8º, K = 27.8). Our results, integrated with geological evidence reveals that the Carajás block occupied low latitudes at the time, and could have been part of the Supervaalbara supercraton configuration during the Neoarchean (-2.75 Ga) in a position nearest the equatorial line. After rotating the drill core segments to geographic coordinates, a consistent sequence of three magnetic reversal events is identified in the lava flow sequence from the Parauapebas Formation, potentially suggesting an already dynamic geodynamo pre-2.7 Ga. In addition, one of the most important occurrences of BIF worldwide is situated in Carajás Province and is hosted in the volcano-sedimentary sequence of the Grão-Pará. BIF represent an iron-rich rock type that typifies many Archaean and Paleoproterozoic supracrustal successions and are chemical archives of Precambrian seawater chemistry and post- depositional iron cycling. Given its well-preserved rock types, the Carajás BIF provide an excellent opportunity for studying the genesis, depositional environment, and paleoenvironmental conditions during the formation of BIF at approximately 2.75 billion years ago. The BIFs are jaspilites and are mostly composed of cm-thick intercalations of hematite, jasper, and chert ringed by hematite. Their primary textures and structures are still preserved (e.g., soft-sediment deformation, banding, micro-spherulites, microflame, and pinch and swell). The low abundance of ALOS (< 1.0 wt.%) and high field strength elements (< 1 ppm) for most BIF samples indicate an essentially detritus-free depositional environment. Overall, the rare earth elements and yttrium (REY) patterns show a weak positive La anomaly, and a pronounced positive Eu anomaly (Eu/Eu PAAS = 1.86 — 5.05); although the presence of true Ce anomaly is not evident. Stratigraphic variations in iron isotope compositions, up to 0.80 %o (656Fe = +1.10 to +1.90 %o) over tens to hundreds of meters of stratigraphic section, hint towards relative changes in the iron isotope composition of Carajás seawater over periods of few million years. Sm-Nd isotope data of the Carajás jaspilite plot along a correlation line in a conventional isochron diagram, which yielded an age of 2707 + 118 Ma (MSWD = 230). A subset of these data, with only BIF samples displaying better alignment (n = 20), provided an older isochron age of 2795 + 77 Ma (MSWD = 56). Both Sm-Nd isochrone apparent ages were concordant with the proposed minimum formation age of the Carajás jaspilites, i.e., -2745 Ma. In addition, the jaspilites show heterogeneous distribution of Nd isotopic signature throughout the BIF sequence, and rocks sampled from near the basaltic flows/jaspilite contact (type-ID) had negative eNd (t) values (4.97 to —0.90). Meanwhile, predominantly positive eNd(t) values (— 0.84 to +5.40) were widespread in the remaining samples (type-D. The REY distribution and Nd-Fe isotope data combined suggest that the deposition occurred mainly on deep-water, and in distal to continental landmasses. The precipitation of BIF occurred under anoxic and suboxic conditions in a rift basin near volcanic activity centers in a hydrothermal overprinted submarine environment. Nevertheless, considerable oxygen was probably present in the ancient ocean's water masses, evidenced by the presence of negative Ce anomalies in a few sections of the BIF sequence, thereby suggesting that the emerging oxidizing conditions could have influenced the Carajás Basin before the GOE.Instituto de Geociências (IG)Programa de Pós-Graduação em GeologiaA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessPaleogeografia e ambiente de deposição da Bacia Carajás : uma análise a partir de estudos geoguímicos, paleomagnéticos e isotópicos das rochas vulcânicas e jaspilitos do Grupo Grão-Paráinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisCráton AmazônicoProvíncia CarajásQuimioestratigrafiaPaleomagnetismoporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain671http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/44271/2/license.txtbacfee268cc5d4f6aaa2e6e0066d38f5MD52open accessORIGINAL2021_PedroLuizGomesMartins.pdf2021_PedroLuizGomesMartins.pdfapplication/pdf81033613http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/44271/1/2021_PedroLuizGomesMartins.pdfda9afaab8de932895d8a6565c4a5fdadMD51open access10482/442712024-02-20 13:42:33.496open accessoai:repositorio2.unb.br:10482/44271QSBjb25jZXNzw6NvIGRhIGxpY2Vuw6dhIGRlc3RlIGl0ZW0gcmVmZXJlLXNlIGFvIHRlcm1vIGRlIGF1dG9yaXphw6fDo28gaW1wcmVzc28gYXNzaW5hZG8gDQpwZWxvIGF1dG9yIGNvbSBhcyBzZWd1aW50ZXMgY29uZGnDp8O1ZXM6DQoNCk5hIHF1YWxpZGFkZSBkZSB0aXR1bGFyIGRvcyBkaXJlaXRvcyBkZSBhdXRvciBkYSBwdWJsaWNhw6fDo28sIGF1dG9yaXpvIGEgVW5pdmVyc2lkYWRlIGRlIEJyYXPDrWxpYQ0KIGUgbyBJQklDVCBhIGRpc3BvbmliaWxpemFyIHBvciBtZWlvIGRvcyBzaXRlcyB3d3cuYmNlLnVuYi5iciwgd3d3LmliaWN0LmJyLA0KIGh0dHA6Ly9oZXJjdWxlcy52dGxzLmNvbS9jZ2ktYmluL25kbHRkL2NoYW1lbGVvbj9sbmc9cHQmc2tpbj1uZGx0ZCBzZW0gcmVzc2FyY2ltZW50byBkb3MgDQpkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcywgZGUgYWNvcmRvIGNvbSBhIExlaSBuwrogOTYxMC85OCwgbyB0ZXh0byBpbnRlZ3JhbCBkYSBvYnJhIGRpc3BvbmliaWxpemFkYSwNCiBjb25mb3JtZSBwZXJtaXNzw7VlcyBhc3NpbmFsYWRhcywgcGFyYSBmaW5zIGRlIGxlaXR1cmEsIGltcHJlc3PDo28gZS9vdSBkb3dubG9hZCwgYSB0w610dWxvIGRlIA0KZGl2dWxnYcOnw6NvIGRhIHByb2R1w6fDo28gY2llbnTDrWZpY2EgYnJhc2lsZWlyYSwgYSBwYXJ0aXIgZGVzdGEgZGF0YS4=Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2024-02-20T16:42:33Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Paleogeografia e ambiente de deposição da Bacia Carajás : uma análise a partir de estudos geoguímicos, paleomagnéticos e isotópicos das rochas vulcânicas e jaspilitos do Grupo Grão-Pará
title Paleogeografia e ambiente de deposição da Bacia Carajás : uma análise a partir de estudos geoguímicos, paleomagnéticos e isotópicos das rochas vulcânicas e jaspilitos do Grupo Grão-Pará
spellingShingle Paleogeografia e ambiente de deposição da Bacia Carajás : uma análise a partir de estudos geoguímicos, paleomagnéticos e isotópicos das rochas vulcânicas e jaspilitos do Grupo Grão-Pará
Martins, Pedro Luiz Gomes
Cráton Amazônico
Província Carajás
Quimioestratigrafia
Paleomagnetismo
title_short Paleogeografia e ambiente de deposição da Bacia Carajás : uma análise a partir de estudos geoguímicos, paleomagnéticos e isotópicos das rochas vulcânicas e jaspilitos do Grupo Grão-Pará
title_full Paleogeografia e ambiente de deposição da Bacia Carajás : uma análise a partir de estudos geoguímicos, paleomagnéticos e isotópicos das rochas vulcânicas e jaspilitos do Grupo Grão-Pará
title_fullStr Paleogeografia e ambiente de deposição da Bacia Carajás : uma análise a partir de estudos geoguímicos, paleomagnéticos e isotópicos das rochas vulcânicas e jaspilitos do Grupo Grão-Pará
title_full_unstemmed Paleogeografia e ambiente de deposição da Bacia Carajás : uma análise a partir de estudos geoguímicos, paleomagnéticos e isotópicos das rochas vulcânicas e jaspilitos do Grupo Grão-Pará
title_sort Paleogeografia e ambiente de deposição da Bacia Carajás : uma análise a partir de estudos geoguímicos, paleomagnéticos e isotópicos das rochas vulcânicas e jaspilitos do Grupo Grão-Pará
author Martins, Pedro Luiz Gomes
author_facet Martins, Pedro Luiz Gomes
author_role author
dc.contributor.email.pt_BR.fl_str_mv plgmartins@gmail.com
dc.contributor.author.fl_str_mv Martins, Pedro Luiz Gomes
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Toledo, Catarina Labouré Bemfica
contributor_str_mv Toledo, Catarina Labouré Bemfica
dc.subject.keyword.pt_BR.fl_str_mv Cráton Amazônico
Província Carajás
Quimioestratigrafia
Paleomagnetismo
topic Cráton Amazônico
Província Carajás
Quimioestratigrafia
Paleomagnetismo
description Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2022.
publishDate 2021
dc.date.submitted.none.fl_str_mv 2021-06-21
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-07-15T20:22:04Z
dc.date.available.fl_str_mv 2022-07-15T20:22:04Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2022-07-15
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MARTINS, Pedro Luiz Gomes. Paleogeografia e ambiente de deposição da Bacia Carajás: uma análise a partir de estudos geoguímicos, paleomagnéticos e isotópicos das rochas vulcânicas e jaspilitos do Grupo Grão-Pará. 2022. 261 f., il. Tese (Doutorado em Geologia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.unb.br/handle/10482/44271
identifier_str_mv MARTINS, Pedro Luiz Gomes. Paleogeografia e ambiente de deposição da Bacia Carajás: uma análise a partir de estudos geoguímicos, paleomagnéticos e isotópicos das rochas vulcânicas e jaspilitos do Grupo Grão-Pará. 2022. 261 f., il. Tese (Doutorado em Geologia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.
url https://repositorio.unb.br/handle/10482/44271
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UnB
instname:Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
instname_str Universidade de Brasília (UnB)
instacron_str UNB
institution UNB
reponame_str Repositório Institucional da UnB
collection Repositório Institucional da UnB
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/44271/2/license.txt
http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/44271/1/2021_PedroLuizGomesMartins.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv bacfee268cc5d4f6aaa2e6e0066d38f5
da9afaab8de932895d8a6565c4a5fdad
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801864204043419648

Registros relacionados