UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA / INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

TESE DE DOUTORADO N^o 055

DANIELLE PIUZANA MUCIDA

DATA DA DEFESA: 02/08/2002
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: GEOLOGIA REGIONAL
ORIENTADOR: PROF. REINHARDT ADOLFO FUCK (UnB)
EXAMINADORES: PROF. ELTON LUIZ DANTAS (UnB); PROF. JOSÉ OSWALDO DE ARAÚJO FILHO (UnB);PROF. ALLEN HUTCHESON FETTER (UNESP-RIO CLARO); PROF. JOHILDO SALOMÃO FIGUEIREDO BARBOSA (UFBA)

Palavras-chave:  Complexo Anápolis-Itauçu, Grupo Araxá, Faixa Brasília, dados isotópicos U-Pb SHRIMP e Sm-Nd, idade de granulitização, intervalo de deposição.

RESUMO

Dados isotópicos U-Pb SHRIMP e Sm-Nd foram determinados para rochas metavulcânicas da Seqüência Silvânia, Granito Jurubatuba, Complexo Anápolis-Itauçu e Grupo Araxá na porção centro-sul da Faixa Brasília. 

Grãos de zircão de rocha metavulcânica da Seqüência Silvânia e do Granito Jurubatuba forneceram, respectivamente, idades de 2115 ± 23 Ma e 2089 ± 14 Ma, interpretadas como idades de cristalização destas rochas. Amostras da Seqüência Silvânia resultaram em isócrona Sm-Nd em rocha total, indicando idade de cristalização de 2262 ± 110 Ma e e_Nd(T) = +3.0 interpretada como representativa de evento magmático juvenil para estas rochas.

Análises isótopicas de Nd em amostras do Granito Jurubatuba resultaram em idades modelo T_DM entre 2.30 e 2.42 Ga e valores de e_Nd(T) variando entre -0.22 e

-0.58. O valor mais antigo de idade modelo T_DM refere-se a xenólito de rocha metassedimentar no granito. As idades de cristalização Paleoproterozóicas da Seqüência Silvânia e do Granito Jurubatuba são as primeiras evidências de evento magmático juvenil ocorrido entre 2.12-2.09 Ba no embasamento da porção centro-sul da Faixa Brasília.

Dados U-Pb SHRIMP e Sm-Nd também foram obtidos em granulitos do Complexo Anápolis-Itauçu e granitos associados. Idades de cristalização obtidas em grãos de zircão em ortogranulito félsico e granitos variam de 760 a 650 Ma e crescimento de bordas metamórficas atribuídas ao metamorfismo de alto grau indica idades de ca. 650-640 Ma. Núcleos de grãos de zircão de paragranulitos e granitos forneceram idades U-Pb entre 2.0 e 0.8 Ba.  As análises isotópicas de Nd das amostras de granulitos indicam idades modelo (T_DM) nos intervalos entre 2.3 a 1.9 Ba e 1.7 a 1.4 Ba com valores de eNd(T) bastante negativos, variando entre -9.29 e -1.42.

As idades U-Pb associadas aos dados Sm-Nd para estas rochas provam que os protólitos dos granulitos foram gerados no Neoproterozóico, entre 760 e 650 Ma,

 provavelmente associadas ao Arco Magmático de Goiás. Ademais, os dados indicam a contribuição de fonte Paleoproterozóica, provavelmente do embasamento do Cráton do São Francisco. Ambas teriam contribuído no acúmulo de sedimentos da bacia do Grupo Araxá.

 Dados isotópicos de Nd foram obtidos nas amostras dos granitos associados às rochas granulíticas, que apresentam idades modelo T_DM variando entre 1.45 e 1.2 Ba e 1.81 e 2.15 Ba com eNd(T) entre -2.61 e -7.96, indicativos de assimilação de material crustal mais antigo pelo magma original. Os dados U-Pb SHRIMP obtidos em um dos granitos analisados indicam forte padrão de herança (entre 2.1 e 0.8 Ba) e idade magmática(?)/metamórfica de  ca.  660-650 Ma.  O granito ANA 1 apresentou idade magmática/metamórfica de ca. 650 Ma. Estes dados em granitos nos levam a crer que o crescimento de cristais de zircão ocorreu ao mesmo tempo em que o metamorfismo de alto grau e está provavelmente relacionado ao evento de colisão entre o Arco Magmático de Goiás a oeste/sudoeste e o Cráton do São Francisco, a leste. 

Os dados isotópicos obtidos em rochas metassedimentares do Grupo Araxá mostram um padrão bimodal, interpretado como o resultado de proveniência de duas fontes:  i) fontes juvenis jovens, representadas provavelmente por rochas ígneas do Arco Magmático de Goiás, a oeste e ii) fontes crustais antigas pertencentes provavelmente ao Cráton do São Francisco, a leste.

Uma amostra do Anfibolito Bonfinópolis que ocorre intercalado tectonicamente às rochas metassedimentares do Grupo Araxá apresenta idade U-Pb de 838± 20Ma. Sua composição toleítica e assinatura isotópica de filiação mantélica (eNd(T)= +5,1) sugerem que o mesmo é parte da mélange ofiolítica preservada nos metassedimentos do Grupo Araxá e representam uma fatia tectônica da litosfera oceânica da separação entre os crátons São Francisco e Amazonas. 

Dados U-Pb referentes à população detrítica das rochas metassedimentares indicam maior predominância de cristais cujas idades são de ca. 666-682 Ma. Grãos e bordas metamórficas de grãos de zircão detríticos forneceram idades de ca. 715 e 643 Ma. A idade em zircão detrítico mais jovem, de ca. 643 Ma, representa o limite superior para a deposição dos sedimentos originais.  Sua idade mínima é confinada pela idade de cristalização de um tonalito intrusivo nas rochas metassedimentares datada em 638±11 Ma.

Os dados acima indicam que a bacia original recebeu sedimentos de fontes Neoproterozóicas que haviam sofrido metamorfismo, implicando que rochas metamórficas de idade Neoproterozóica foram soerguidas, expostas e erodidas provendo sedimentos para o que é atualmente considerado Grupo Araxá. Os dados sugerem que os sedimentos foram depositados e metamorfisados em curto intervalo de tempo, provavelmente durante o evento de acresção do Arco Magmático de Goiás ao restante da Faixa Brasília, com o fechamento final do Oceano de Goiás.

     
UNIVERSITY OF BRASILIA / INSTITUTE OF GEOSCIENCES

PhD THESIS N^o 055

DANIELLE PIUZANA MUCIDA

DATE OF ORAL PRESENTATION: 02/08/2002
TOPIC OF THE THESIS: REGIONAL GEOLOGY
SUPERVISOR: PROF. REINHARDT ADOLFO FUCK (UnB)
COMMITTEE MEMBERS: PROF. ELTON LUIZ DANTAS (UnB); PROF. JOSÉ OSWALDO DE ARAÚJO FILHO (UnB); PROF. ALLEN HUTCHESON FETTER (UNESP-RIO CLARO); PROF. JOHILDO SALOMÃO FIGUEIREDO BARBOSA (UFBA)

KeyWords: Anápolis-Itauçu Complex, Araxá Group, Brasília Belt, U-Pb and, Sm-Nd isotopic data, granulitization age, deposition period.

ABSTRACT

U-Pb SHRIMP and Sm-Nd isotopic ages were determined for felsic metavolcanic rocks from the Silvânia Sequence, Jurubatuba Granite, Anápolis-Itauçu Complex and Araxá Group in the central-southern part of the Brasília Belt.

Zircon grains from a metavolcanic sample of Silvânia Sequence yielded 2115 ± 23 Ma and from the Jurubatuba Granite yielded 2089 ± 14 Ma, interpreted as crystalliza tio n ages of these rocks. Six metavolcanic samples of the Silvânia Sequence yielded a six-point whole-rock Sm-Nd isochron indicating a crystalliza tio n age of 2262 ± 110 Ma and positive e_Nd(T) = +3.0 interpreted as a juvenile magmatic event. Nd isotopic analyses on samples from the Jurubatuba Granite have Paleoproterozoic T_DM model ages between 2.30 and 2.42 Ga and e_Nd(T) values vary between –0.22 and –0.58. The oldest T_DM value refers to a sedimentary xenolith in the granite. These results suggest crystalliza tio n ages of Silvânia volcanics and Jurubatuba Granite are the first evidence of a ca. 2.14-2.08 juvenile magmatic event in the basement of the central part of the Brasilia Belt that implies the presence of arc/suture hidden in reworked basement of the Brasília Belt.

U-Pb SHRIMP and Sm-Nd isotopic ages were also determined for granulites of the Anápolis-Itauçu Complex and associated granites. Igneous crystalliza tio n ages obtained in zircon grains of orthogranulite and granites vary between 760 and 650 Ma, and zircon from all samples analyzed present overgrowths attributed to high-grade metamorphism at ca. 650-640 Ma. Zircon cores from paragranulites and granites give U-Pb ages between 2.0 and 0.8 Ga.

Nd isotopic analyses of granulite samples yielded T_DM model ages in intervals of 2.3 to 1.9 Ga and 1.7 to 1.4 Ga. e_Nd(T) values are negative, varying between -9.29 and   -1.42. Together with SHRIMP U-Pb ages of zircon cores, Nd isotopic data prove that the granulite protholiths must have been formed in Neoproterozoic times, later than ca. 800 Ma ago. Nd isotopic signature of these rocks indicate that Paleoproterozoic sources, probably placed within the São Francisco Craton, and younger sources, like the Goiás Magmatic Arc, contributed to the sediment infilling of the former basin where protoliths of the Anápolis-Itauçu paragranulites originally accumulated. Similar Nd isotopic data were obtained in samples of associated granites, wich display T_DM model ages between 1.45 and 1.2 Ga and two older values of 1.81 and 2.15 Ga and e_Nd(T) values between -2.61 and -7.96, indicative of assimila tio n of older material by the original magma. SHRIMP U-Pb data in analyzed granites indicate that the amphibolite facies granite shows a strong inheritance pattern (between 2.1 and 0.8 Ga) and magmatic(?)/metamorphic age at ca. 660-650 Ma. The granulite facies granite ANA 1 gave magmatic/metamorphic ages of ca. 650 Ma, without any discernible older inheritance. The growth or overgrowth of zircon occurred at the same time of the high grade metamorphism in the area, probably related with the collision event between the Goiás Magmatic Arc to the west/ southwest and the São Francisco Craton, to the east.

SHRIMP U-Pb and Sm-Nd isotopic data for Araxá Group micaschist, associated amphibolite and intrusive tonalite were used to estimate the age and tectonic setting of deposi tio n of the original detrital sediments, in the southern part of the Neoproterozoic Brasília Fold Belt.

One amphibolite sample from a layer interleaved tectonically within the metasedimentary rocks has the U-Pb zircon age of 838 ± 20 Ma. Its tholeiitic composi tio n and depleted mantle isotopic signature (e_Nd = +5.1) suggests that it represents a tectonic slice of the former oceanic lithosphere separating the São Francisco and Amazon continents.

U-Pb ages of detrital zircon grains and T_DM model ages of the Araxá Group micaschists show a bimodal pattern, interpreted as the result of provenance from two contrasting sources: i) young juvenile sources, probably represented by igneous rocks of the Goiás Magmatic Arc in the west most probably belonging to the São Francisco Craton, in the east. The detrital popula tio n is largely dominated by ca. 666-682 Ma old zircon grains derived from both mafic and felsic igneous source rocks. Detrital metamorphic grains and rims dated at ca. 715 Ma and 643 Ma indicate that the original basin received sediments from Neoproterozoic sources with a previous metamorphic overprint, implying that young metamorphic rocks have been uplifted, exposed and eroded, providing sediment for at least part of what is presently mapped as the Araxá Group. The youngest detrital zircon age of ca. 643 Ma represents the upper limit for deposi tio n of the original detrital sediments. Their minimum age is constrained by the crystalliza tio n of an intrusive tonalite at 638 ± 11 Ma. The data suggest, therefore, that the Araxá Group metasediments were deposited and metamorphosed within a very short time interval, most probably during the tectonic events related with the accre tio n of the Goiás Magmatic Arc to the western part of the Brasília Belt and final closure of the Goiás Ocean.