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Title: Processos acrescionários na porção central de Gondwana : exemplos de terrenos Alto Moxotó e Alto Pajeú da província Borborema, NE do Brasil
Authors: Santos, Lauro Cézar Montefalco de Lira
Orientador(es):: Dantas, Elton Luiz
Assunto:: Tectônica de placas
Crosta continental
Estratigrafia (Geologia)
Província da Borborema
Issue Date: 21-May-2017
Data de defesa:: 13-Feb-2017
Citation: SANTOS, Lauro Cézar Montefalco de Lira. Processos acrescionários na porção central de Gondwana: exemplos de terrenos Alto Moxotó e Alto Pajeú da província Borborema, NE do Brasil. 2017. xxi , 255 f., il. Tese (Doutorado em Geologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Abstract: A Província Borborema corresponde a um cinturão orogênico Neoproterozoico consolidado no final do ciclo orogênico Brasiliano (ca. 800-580 Ma), que se estende ao longo do Gondwana Ocidental por meio das Faixas Pan-Africanas. Na presente tese, o papel de possíveis processos acrescionários na amalgamação dos terrenos Alto Pajeú, Alto Moxotó e Pernambuco-Alagoas, bem como seu significado na evolução crustal deste setor do continente Gondwana são investigados. Baseado em uma série de técnicas geológicas, incluindo geologia estrutural, geoquímica elementar e isotópica, além do auxílio de geofísica aérea na região localizada entre os municípios de Floresta e Airí, Pernambuco, é sugerido que sistemáticos processos de subducção, colisão continental e acreção resultaram na configuração atual desta parte do Gondwana. No Terreno Alto Moxotó, as primeiras manifestações tectônicas são refletidas na formação de magmas do tipo TTG (Suíte Riacho das Lajes) durante o Neoarqueano (2,6 Ga). Este evento resultou na geração de crosta juvenil, advinda de fusão de basaltos em condições de alta temperatura e pressão em ambiente intra-oceânico. Um segundo evento de subducção ocorreu durante o Riaciano (ca. 2,1 Ga), representado por magmas (Suíte Floresta) resultantes de fontes heterogêneas. Tal evento, teria ainda retrabalhado intensamente a crosta arqueana envolvendo ascensão astenosférica durante acreção de terrenos coevos ao quebramento (slab break off) de litosfera oceânica. Já na transição do Estateriano para o Caliminiano (ca. 1,6 Ga), as unidades Riacho do Navio, Coloete e Carnoió, registram o último pulso tectônico deste terreno. As duas primeiras apresentam características similares a granitos do meta- a peraluminosos, típicos de um ambiente de subducção e colisão, enquanto que a última apresenta típica assinatura de granito intra-placa. A ocorrência das rochas das unidades Riacho do Navio e Coloete na margem do terreno, indicam que este se comportou como um bloco crustal quasi-rígido, que foi submetido a subducção e colisão periférica durante um maior evento de fragmentação continental. Com relação ao arranjo tectônico entre os Terreno Alto Moxotó, Alto Pajeú e Pernambuco-Alagoas, dados de magnetometria e radiometria associada a análise estrutural meso-macro e microscópica, revelaram uma complexa história deformacional. Mapas geofísicos indicam assinaturas contrastantes entre estes domínios, bem como realçam as principais estruturas da região, incluindo os limites de terrenos: i.e. Zona de Cisalhamento Serra de Jabitacá e Lineamento Pernambuco. Análise geométrica é sugestiva de aloctonia entre o Terreno Alto Pajeú (Toniano) com relação ao Alto Moxotó (Arqueano-Paleoproterozoico). Estruturas de cavalgamento associadas espacialmente a remanescentes de crosta oceânica (Suíte Serrote das Pedras Pretas), sugerem que a colagem entre estes domínios se deu durante a orogenia Cariris Velhos (ca. 1,0-0,9 Ga), enquanto que zonas de cisalhamento de rejeito direcional associada com foliações e lineações de transposição obliteraram estruturas prévias e marcaram a colagem lateral entre este primeiro conjunto de terrenos e o Pernambuco-Alagoas durante a orogenia Brasiliana (ca. 0,6-0,5 Ga). Outra possibilidade a ser considerada, é que a tectônica de empurrão possa ter se desenvolvido no inicio do Ediacarano. Por fim, análises Sm-Nd de 106 amostras coletadas ao longo dos Terrenos Alto Moxotó e Alto Pajeú, revelaram fontes igualmente contrastantes. O primeiro, apresenta fontes mais velhas, que variam do Arqueano ao Paleoproterozoico, enquanto que o segundo entre o Paleo- e Mesoproterozoico. Estes também apresentam processos crustais diacrônicos, registrados pela assinatura isotópica de Nd, confirmando que se tratam de fragmentos litosféricos não contínuos. A integração dos dados obtidos neste trabalho com informações disponíveis na literatura permite sugerir que a Província Borborema, ao menos em parte, se comportou como um análogo de um orógeno acrescionário moderno.
???metadata.dc.description.abstract1???: The Borborema Province corresponds to a Neoproterozoic orogenic belt that was consolidated at the end of the Brasiliano cycle (ca. 800-540 Ma), that extends to the Pan-African mobile belts trough West Gondwana. In this thesis, the role of accretionary processes on the amalgamation of the Alto Pajeú, Alto Moxotó and Pernambuco-Alagoas terranes, as well as its significance on the crustal evolution of this portion of Gondwana is investigated. Based on several geologic techniques, including structural geology, whole-rock and isotopic geochemistry, besides the usage of airborne geophysics in an area located between the Floresta and Airí towns, Pernambuco, it is suggested that systematic subduction processes, continent-continent collision and crustal accretion resulted in the actual tectonic framework. Within the Alto Moxotó Terrane, the first tectonic event is reflected on the formation of TTG-type magmas (Riacho das Lajes Suite) during the Neoarchean (ca. 2.6 Ga). Such episode, resulted on the generation of juvenile crust, derived from basalt melting on high pressure and temperature conditions in an intraoceanic setting. A second subduction-related event occurred during the Rhyacian period (ca. 2.1 Ga). It is represented by magmas (Floresta Suite) that present heterogeneous sources. Such event, reworked the Archean crust, involving asthenospheric upwelling during terrane accretion coeval to slab break off of the oceanic slab. During the Statherian-Caliminian transition (ca. 1.6 Ga), the Riacho do Navio, Coloete and Carnoió units record the last tectonic pulse of this terrane. The formers present similar features to meta- to peraluminous granites, typical from subduction- to collisional-related settings, whereas the latter present within-plate geochemical signature. The occurrence of the Riacho do Navio and Coloete units on the terrane margin, indicate that it represent a quasi-rigid crustal block that underwent subduction and peripheral collision, during a major event of continental break-up. Regarding the tectonic relationships between the Alto Moxotó, Alto Pajeú and Pernambuco-Alagoas terranes, airborne magnetic and radiometric data associated with mesoscopic and microscopic structural analysis revealed a complex deformational history. Geophysical maps indicate contrasting signatures between these domains, as well as highlight the main structures of the region, including the terrane boundaries: i.e. Serra de Jabitacá Shear Zone and Pernambuco Lineament. Geometric analysis suggest an allochtonous contact between the Tonian Alto Pajeú and the ArcheanPaleoproterozoic Alto Moxotó Terranes. Thrusting structures spatially associated with remnants of oceanic crust (Serrote das Pedras Pretas Suite), also suuggest that terrane collage occurred during the Cariris Velhos orogeny (1.0-0.9 Ga), whereas later strike-slip shear zones with associated transposition foliations and lineations obliterate previous structures and mark lateral assembly between them and the Pernambuco Alagoas Terrane during final stages of the Brasiliano orogeny (ca. 0.6-0.5 Ga). Another possibility, is that thrust tectonics may be related to Early Ediacaran. Lastly, 106 Sm-Nd analysis of 106 samples collected in the Alto Moxotó and Alto Pajeú terranes, also revealed contrasting sources. The former presents older sources, varying from the Archean to Early Paleoproterozoic, whereas the latter Paleo- to Mesoproterozoic sources. They also show diachronic crustal processes, which is recorded by Nd isotopic signature, confirming that they do not correspond to continuous lithospheric fragments. The integration of the obtained data in this work with those available in the literature, suggest that the Borborema province was once an analogous of a modern accretionary orogen.
Description: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2017.
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