Gênese, evolução e significado geotectônico do Complexo Alcalino-Carbonatítico Três Estradas, RS
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| Data de Publicação: | 2020 |
| Tipo de documento: | Tese |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Repositório Institucional da UnB |
| Texto Completo: | https://repositorio.unb.br/handle/10482/40054 |
Resumo: | Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2020. |
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Gênese, evolução e significado geotectônico do Complexo Alcalino-Carbonatítico Três Estradas, RSComplexo Três Estradas (RS)CarbonatitoEscudo Sul-riograndenseMesoproterozoicoMineralização em fosfatoTese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2020.O Complexo Alcalino-Carbonatítico Três Estradas (CTE) representa a primeira intrusão de carbonatito identificada no Escudo Sul-Riograndense (ESRG), sul do Brasil. É compreendido por calcita metacarbonatitos, dolomita metacarbonatitos, rochas metaultramáficas e metassienitos alojados em gnaisses arqueanos do Terreno Taquarembó, remanescente do Cráton Rio de la Plata. O CTE posiciona-se ao longo da zona de cisalhamento transcorrente sinistral Cerro dos Cabritos, a 800m do Lineamento Ibaré, tido como uma zona de sutura neoproterozoica formada no final da Orogênese Dom Feliciano. Deformação heterogênea e evidências de metamorfismo em fácies xisto verde a anfibolito podem ser encontradas em todo o complexo, com porções preservadas exibindo foliação e bandamento de fluxo ígneos. As idades U-Pb em zircão revelam que o CTE foi formado no Mesoproterozoico, mostrando idades de cristalização de 1.110±4,8 Ma e 1.123±15 Ma em dolomita metacarbonatito e metassienito, respectivamente. Geoquímica de rocha total, dados de isótopos estáveis (C-O) e radiogênicos (Nd-Sr-Hf) indicam que o magma parental das rochas do CTE provavelmente derivou de fonte mantélica heterogênea metassomatizada enriquecida em CO2. Alguma contribuição menor do Complexo Santa Maria-Chico também pode ter ocorrido, dada a presença de um cristal de zircão paleoproterozoico herdado em dolomita metacarbonatito. Idades-modelo TDM(Nd) para todo o CTE variam entre 1,18 e 1,62 Ga, sendo as idades mais velhas relacionadas aos dolomita metacarbonatitos (1,48 a 1,62 Ga), intermediárias relacionadas às rochas metaultramáficas (1,37 a 1,50 Ga) e as idades-modelo mais jovens associadas à calcita metacarbonatitos (1,18 a 1,55 Ga). A evolução magmática mais provável do CTE envolveu uma relação complicada de processos de cristalização fracionada, imiscibilidade de líquidos e metassomatismo/desgaseificação. Propõe-se que os dolomita carbonatitos derivaram diretamente do magma parental via imiscibilidade de líquidos, enquanto as rochas ultramáficas provavelmente foram formadas por cristalização fracionada do mesmo magma. Os calcita metacarbonatitos podem representar a cristalização de líquido residual após a formação das rochas ultramáficas. Além disso, soluções ricas em K e Na liberadas por magmas carbonatíticos metassomatizaram as rochas ultramáficas e sieníticas, desenvolvendo fenitos potássicos e sódicos. Curiosamente, há uma similaridade notável entre as assinaturas isotópicas de Nd-Sr dos metacarbonatitos do CTE e carbonatitos mesoproterozoicos da Província Alcalina de Ontário, Canadá. Tal comparação reforça uma hipótese proposta por vários autores recentemente que a Laurentia e o Cráton Rio de la Plata estiveram conectados no fim do Mesoproterozoico, durante a formação do supercontinente Rodínia. Estas intrusões canadenses foram alojadas simultaneamente ao evento magmático extensional Keweenawan (1.110-1.090 Ma), o qual é marcado por vasto vulcanismo basáltico, e à geração do enxame de diques Abitibi (1.160-1.140 Ma), ambos associados a processos de rifteamento intracontinental, os quais podem ser temporalmente relacionados ao CTE. Na história evolutiva do ESRG, a colocação do CTE antecede à formação de crosta oceânica em 920 Ma, que deu origem ao Proto-oceano Adamastor ou Oceano Charrua. Este oceano fechou no final do Neoproterozoico com a formação do supercontinente Gondwana, por volta de 540 Ma, provavelmente culminando na deformação e metamorfismo das rochas do CTE. A comparação entre feições texturais, composições mineralógicas e assinaturas geoquímicas do CTE com outros carbonatitos do ESRG (i.e. Picada dos Tocos - 603,2 ± 4,5 Ma, U-Pb em zircão; e Passo Feio, considerado Neoproterozoico), sugerem mesma fonte de manto astenosférico e processos de fusão semelhantes para essas rochas. Entretanto, idades de cristalização muito distintas foram propostas para esses carbonatitos, sugerindo magmatismo carbonatítico recorrente no sul do Brasil, ao longo do tempo geológico. A recorrência de magmatismo carbonatítico também é reportada em outros terrenos antigos, como Ontário e SW Quebec, no Canadá, Groelândia e Norte da Europa (Península de Kola). A complexidade petrológica envolvida na gênese de complexos carbonatíticos também é responsável pela geração de ocorrências minerais. O CTE contém recurso mineral medido de 36 Mt @ 4.01% P2O5, recurso mineral indicado de 47 Mt @ 4.18% P2O5 e recurso mineral inferido de 21.8 Mt @ 3.67% P2O5, usando teor de corte de 3.0% de P2O5. O fosfato é proveniente da estrutura da apatita, que está hospedada em metacarbonatitos. Embora tenham concentrações consideráveis de P2O5, as rochas metaultramáficas não apresentam boa recuperação metalúrgica. O principal controle de ocorrência dos carbonatitos são as zonas de falha/fratura antigas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).The Três Estradas Alkaline-Carbonatite Complex (TEC) represents the first carbonatite intrusion discovered in the Sul-Riograndense Shield (SRS), southern Brazil. It comprises calcite metacarbonatites, dolomite metacarbonatites, metaultramafic rocks and metasyenites hosted in archean gneisses of the Taquarembó Terrane, a remnant of the Rio de la Plata Craton. The TEC lies along the sinistral Cerro dos Cabritos transcurrent shear zone, ca. 800m from the Ibaré Lineament, a major neoproterozoic suture zone formed by the end of the Dom Feliciano Orogenesis. Heterogeneous deformation and evidence of greenschist to amphibolite facies metamorphism can be found in the entire complex, with preserved portions showing flow foliation and banding. The U-Pb ages in zircon reveal that the TEC was formed in the Mesoproterozoic, showing crystallization ages of 1,110±4.8 Ma and 1,123±15 Ma for dolomite metacarbonatite and metasyenite, respectively. Whole-rock geochemistry, stable (C-O) and radiogenic (Nd-Sr-Hf) isotope data indicate that the parental magma of the TEC rocks probably derived from a metasomatized heterogeneous mantle source enriched in CO2. Some minor contribution of the Santa-Maria Chico Granulitic Complex also may have occurred given the presence of one inherited paleoproterozoic zircon crystal in dolomite metacarbonatite. TDM (Nd) model-ages for the whole TEC vary between 1.18 and 1.62 Ga, being the oldest ages related to dolomite metacarbonatites (1.48 to 1.62 Ga), intermediate ones related to the metaultramafic rocks (1.37 to 1.50 Ga) and youngest model-ages associated with calcite metacarbonatites (1.18 to 1.55 Ga). The magmatic evolution of the TEC complex most likely involved a complicated relationship of fractional crystallization, liquid immiscibility, and metasomatism/degassing processes. It is proposed that the dolomite carbonatites derived directly from the parental magma via liquid immiscibility, whereas the ultramafic rocks probably were formed by fractional crystallization of the same magma. The calcite metacarbonatites may represent the crystallization of residual liquids after ultramafic rocks formation. Furthermore, K- and Na-rich solutions released by the carbonatite magmas metasomatized the ultramafic and syenitic rocks, developing potassic and sodic fenites. Interestingly, there is a remarkable similarity between the Nd-Sr isotope signatures of the TEC metacarbonatites and the mesoproterozoic carbonatites from the Alkaline Province of Ontario, Canada. Such comparison reinforces a hypothesis proposed by several authors in the recent years that the Laurentia and the Rio de la Plata Craton were connected at the end of the Mesoproterozoic, during the formation of the Rodinia supercontinent. These Canadian intrusions were emplaced simultaneously with the Keweenawan extensional magmatic event (1,110-1,090 Ma), which is marked by extensive basaltic volcanism, and to the Abitibi dike swarm (1,160-1,140 Ma), both associated with a major intracontinental rifting process, which can be also temporally related to the TEC. In the evolutionary history of SRS, the placement of the TEC precedes the formation of an oceanic crust in 920 Ma, which gave rise to the Proto-Adamastor Ocean or Charrua Ocean. This ocean closed at the end of the Neoproterozoic with the formation of the supercontinent Gondwana, around 540 Ma, probably culminating in the deformation and metamorphism of the TEC rocks. A comparison of textural features, mineralogical compositions and geochemical signatures do TEC with the other carbonatites from the SRS (i.e. Picada dos Tocos - 603.2±4.5 Ma, U-Pb in zircon; and Passo Feio - considered as Neoproterozoic) suggest the same source of asthenospheric mantle and similar melting processes for these rocks. However, the very distinct crystallization ages were proposed for these carbonatites, suggesting a recurrent carbonatite magmatism in the southern Brazil along the geological time. The recurrence of carbonatite magmatism is also reported in other ancient terranes such as Ontario and SW Quebec, Canada, Western Greenland, and Northern Europe (Kola Peninsula). The petrological complexity involved in the genesis of carbonatite complexes is also responsible for the generation of mineral occurrences. The TEC contains a measured mineral resource of 36 Mt @ 4.01% P2O5, indicated mineral resource of 47 Mt @ 4.18% P2O5 and inferred mineral resource of 21.8 Mt @ 3.67% P2O5, using a cut-off grade of 3% P2O5. The phosphate comes from the apatite structure, that is hosted in metacarbonatites. Although they have considerable concentrations of P2O5, meta-ultramafic rocks do not show good metallurgical recovery. The main control of the occurrence of carbonatites is the ancient fault/fracture zones.Instituto de Geociências (IG)Programa de Pós-Graduação em GeologiaBrod, José Affonsocimaraces@gmail.comBogo, Cimara Monteiro2021-02-09T14:08:10Z2021-02-09T14:08:10Z2021-02-092020-09-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfBOGO, Cimara Monteiro. Gênese, evolução e significado geotectônico do Complexo Alcalino-Carbonatítico Três Estradas, RS. 2020. xvi, 160 f., il. Tese (Doutorado em Geologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.https://repositorio.unb.br/handle/10482/40054A 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/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-20T16:42:33Zoai:repositorio.unb.br:10482/40054Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:42:33Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false |
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