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Título: Petrologia e geoquímica dos basaltos da Formação Parauapebas : implicações para o ambiente tectônico da Bacia Grão Pará, Província de Carajás
Autor(es): Martins, Pedro Luiz Gomes
Orientador(es): Toledo, Catarina Labouré Bemfica
Assunto: Província Arqueana de Carajás - Brasil
Geoquímica - petrologia - minérios
Geoquímica isotópica
Vulcanismo
Data de publicação: 27-Jul-2017
Data de defesa: 22-Fev-2017
Citação: MARTINS, Pedro Luiz Gomes. Petrologia e geoquímica dos basaltos da Formação Parauapebas: implicações para o ambiente tectônico da Bacia Grão Pará, Província de Carajás. 2017. 93 f., il. Dissertação (Mestrado em Geologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Resumo: A Formação Parauapebas constitui uma unidade extrusiva neoarqueana e representa uma importante atividade vulcânica, predominantemente máfica, do distrito Serra Norte na Província Mineral de Carajás, Pará. Inserida na sequência metavulcanossedimentar do Grupo Grão Pará (Domínio Carajás), os basaltos e basaltos andesíticos, tipos mais abundantes da Formação Parauapebas, ocorrem em sucessões de extensos derrames de lavas maciças e amigdaloidais. O estudo dos testemunhos de sondagem de nove furos estratigráficos que interceptam rochas basálticas no corpo N4WS (Serra Norte) demonstrou que estas rochas atingem pelo menos 369 m de espessura, nos quais foram identificados 11 ciclos marcados por bases maciças e topos com amígdalas e zonas de espilitização. Os basaltos são verde escuros, afaníticos, finos, hipocristalinos ou hipovítreos. Apresentam textura ígnea preservada sendo comumente intergranular ou intersetal e, em alguns domínios, microporfiríticos. Seus constituintes primários essenciais são plagioclásio (An 40-55) e augita (WOmédia = 37,7 %; ENmédia = 41,3 %; FSmédia = 21,0 %) e os acessórios são titanita, ilmenita, pirita e magnetita. A albita (An 0,5-8,4), Mg- clorita (brunsvigita), Fe-epidoto, quartzo e calcita ocorrem como fases secundárias, sendo interpretadas como produto de alteração hidrotermal de fundo oceânico e/ou metamorfismo incipiente. Em geral, as rochas vulcânicas estudadas destacam-se pelo conteúdo de SiO2 entre 51,12 e 55,26 %, teores elevados de álcalis (4,70 – 7,50 %) com teores de K2O entre 1,23 e 2,81%, TiO2 (<1,0 %) e MgO e FeO entre 4,38 – 7,38 % e 7,02 - 12,35 %, respectivamente. Nos diagramas classificatórios, as amostras situam-se no campo dos basaltos andesíticos, na transição da série toleítica e calcialcalina. Apresentam, relativo aos valores do condrito e manto primitivo, anomalias negativas acentuadas de Nb (Nb/Nb* = 0,05 – 0,69) e Ti (Ti/Ti* = 0,31 – 0,51), enriquecimento em elementos terras-raras leves (La/Ybcn = 4,00 - 7,58; La/Smcn = 2,83 – 4,09), distribuição plana de elementos terras-raras pesados (Gd/Ybcn = 1,14 – 1,54) e anomalias negativas discretas de Eu (Eu/Eu* = 0,58 – 0,97). Os dados obtidos para o sistema Sm-Nd demonstram idades-modelo entre 3,02 e 3,36 Ga, com ƐNd(t) negativo variando entre -1,53 a -4,11, indicando que a contaminação crustal tem papel fundamental na composição química das rochas estudadas. Os dados de SHRIMP U-Pb em zircão demonstram idades de cristalização magmática de 2749 ± 6,5 e 2745 ± 5 Ma para as rochas vulcânicas máficas. Os basaltos da Formação Parauapebas foram formados, provavelmente, em um ambiente intraplaca continental sem influência de zonas de subducção. Embora este vulcanismo possa ter sido originado pela abertura de uma bacia back-arc continental, a inexistência de rochas plutônicas típicas de ambiente de arcos magmáticos, contemporâneas com o magmatismo da Bacia Grão-Pará, não favorecem esta interpretação. Portanto, a Bacia Grão-Pará provavelmente foi formada em regime divergente relacionado a um ambiente do tipo rift intracontinental por volta de 2,75 Ga, fechado posteriormente por processos colisionais ocorridos, provavelmente, no Neoarqueano. Este processo de rifteamento pode ser associado a um slab breakoff relacionado a um relaxamento da orogênese mesoarqueana (Colisão Rio Maria-Carajás).
Abstract: The Parauapebas Formation constitutes a neoarquean extrusive unit and represents an important predominantly mafic, volcanic activity of the Serra Norte district in the Carajás Mineral Province, Pará. The basalts and basaltic-andesites of the Grão Pará Group (Carajás Domain) occur in extensive succession of massive or amygdaloidal lava flows with at least 370 m in thickness. The study of nine drill cores showed that basaltic rocks reached at least 369 m in thickness, in which 11 cycles marked by massive bases and tops with amygdaloidal and spilitization zones. The basalts are grayish green amygdaloidal, porphyritic, aphanitic or fine-grained, and hypocrystalline. The primary igneous textures are largely amygdaloidal, intergranular and intersertal and rarely microporphyritic. The primary mineral assemblages consist predominantly of plagioclase (An 40-55) and augite (WOaverage = 37.7 %; ENaverage = 41.3 %; FSaverage = 21.0 %), and the mineral accessories are titanite, ilmenite, pyrite and magnetite. Albite, chlorite (brunsvigite), Fe-epidote, quartz and calcite are the main secondary minerals, being interpreted as products of seafloor hydrothermal alteration and/or sub-greenschist metamorphism. Generally, the studied volcanic rocks are characterized by SiO2 contents between 51.12 and 55.26%, high alkali contents (4.70 - 7.50%) with K2O contents between 1.23 and 2.81 %, TiO2 (<1.0%) and MgO and FeO between 4.38 - 7.38% and 7.02 - 12.35%, respectively. In the classificatory diagrams, the samples plot into the basaltic andesite field, and the transitional and calc-alkaline fields. The primitive mantle normalized multi-element spiderdiagram of major and trace, and chondrite normalized rare earth elements diagrams, showed negative anomalies of Nb (Nb / Nb * = 0,05 - 0,69) and Ti (Ti / Ti * = 0,31 - 0,51), enrichment in rare earth elements (La / Ybcn = 4.00 - 7.58; La / Smcn = 2.83 - 4.09), flat distribution of heavy rare earth elements (Gd / Ybcn = 1,14 - 1,54) and moderate negative Eu anomalies (Eu / Eu * = 0.58 - 0.97). The data obtained for the Sm-Nd system demonstrate model ages between 3.02 and 3.36 Ga, with negative ƐNd (t) ranging from -1.53 to -4.11, indicating that crustal contamination plays a fundamental role in the geochemistry of the studied rocks. SHRIMP zircon U–Pb dating indicates the crystallization ages of 2749 ± 6.5 and 2745 ± 5 Ma for volcanic mafic rocks. The Parauapebas Formation basalts were most likely produced within an intraplate tectonic setting, rather than in a subduction environment. Although this volcanism could be originated by the opening of a back-arc continental basin, a rift continental setting is more plausible on the basis of regional geology. Therefore, the Carajás Basin likely formed in an extensional regime related to the continental rift setting at ca. 2.75 Ga and later closed possibly by colisional process at the Neoarchean. The rifting process could be associated to a slab breakoff related to the Rio Maria-Carajás Collision.
Descrição: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2017.
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Coorientador(es): Silva, Adalene Moreira
Aparece nas coleções:IG - Mestrado em Geologia (Dissertações)

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