Geocronologia U/PB em zircões detríticos e a evolução tectônica e estratigráfica da bacia espinhaço no setor meridional

Abstract

O Supergrupo Espinhaço em Minas Gerais representa um importante registro de bacias sedimentares intracontinentais desenvolvidas no Orógeno Araçuaí e no Cráton do São Francisco durante o Proterozoico. A presente tese tem o objetivo de esclarecer aspectos relacionados à proveniência sedimentar da Bacia Espinhaço e propor um modelo de evolução paleogeográfica para o Grupo Conselheiro Mata com base na integração de dados sedimentológicos e estratigráficos, geoquímica em rocha total, datação U-Pb e análise Lu-Hf em grãos de zircão. Os dados geoquímicos indicam que as unidades estudadas foram formadas a partir de sedimentos provenientes de rochas félsicas e de rochas sedimentares. Picos de idade Paleoproterozoica ocorrem em todas as unidades da bacia, mas as proporções relativas entre as populações de cada período são nitidamente diferentes, o que pode refletir as frequentes mudanças no padrão de paleocorrentes ao longo do tempo. As análises Lu-Hf na maior parte das populações sugerem reciclagem de uma crosta antiga (TDM com assinaturas Paleo- a Mesoarqueanas). Os valores de εHf(t) negativos para as populações Neoarqueanas (c. 2,7 Ga) são similares aos valores encontrados nas amostras de xisto da Formação Barão de Guaicuí, indicando que essa unidade foi uma potencial fonte para os sedimentos. Os dados isotópicos de Hf da Sequência Espinhaço Inferior apresentam arranjos verticais de εHf(t) pobremente definidos em c. 2,4 Ga (εHf(t) -8,4 a +4,2) e 2,1 Ga (εHf(t) −18,8 a +4,4), indicando que esses grãos de zircão refletem a mistura de uma crosta Arqueana em magmas juvenis do Sideriano e Riaciano. A Fm. São João da Chapada apresenta uma pequena população de grãos de zircão que cristalizou durante o Arqueano, possuindo uma composição isotópica de Hf muito próxima da amostra de gnaisse do Complexo Basal, datado em 2828 Ma e apresentando εHf(t) de -1 a +1,3. Essas evidências sugerem que o embasamento cristalino foi uma importante fonte de sedimentos para a Formação São João da Chapada. A ausência de grãos ígneos de zircão com composição isotópica de Hf juvenil no filito hematítico sugere que não havia componentes derivados do manto presentes na fonte do filito hematítico. O presente estudo mostra que a população Esteniana da Fm. Sopa-Brumadinho possui composição isotópica de Hf juvenil e não é restrita à borda leste do rifte (Região de Extração), mas também ocorre na borda oeste. As fontes formadas entre 1,4 e 1,6 Ga registram o retrabalhamento de uma crosta Arqueana, enquanto as fontes formadas entre 1,5 e 2,2 Ga envolveram a mistura de uma crosta arqueana com material juvenil. Na fase sag há uma mudança de ambiente de sedimentação de continental para marinho, que é caracterizada pela progressiva diminuição da quantidade relativa de sedimentos formados no Período Riaciano e concomitante aumento na proporção dos sedimentos do Período Orosiriano. A fonte Orosiriana, formada pela mistura de magma juvenil com uma crosta antiga, ainda não foi identificada nas regiões adjacentes. As fácies sedimentares identificadas nos ciclos transgressivo-regressivos do Grupo Conselheiro Mata foram agrupadas em seis associações de fácies: 1) offshore a lower shoreface, com períodos de quiescência e outros com deposição episódica (Fm. Santa Rita); 2) upper shoreface a foreshore, com retrabalhamento das unidades sotopostas (Fm. Córrego dos Borges); 3) ambiente costeiro desértico representado por depósitos eólicos de duna e interduna (Fm. Córrego dos Borges); 4) upper shoreface a foreshore influenciados pela maré, caracterizados pela migração de dunas subaquosas, colapso das ondas na região de espraiamento e ciclos de maré de sizígia e quadratura (Fm. Córrego Pereira); 5) lower shoreface, com decantação dos sedimentos finos e uma combinação de fluxos unidirecionais e oscilatórios gerados por tempestades (fms. Córrego da Bandeira e Rio Pardo Grande); e 6) plataforma carbonática (estromatolítica)-siliciclástica, com influxo siliciclástico reduzido e precipitação subaquosa (Fm. Rio Pardo Grande).