Geologia dos grupos Araí e Serra da Mesa e seu embasamento no sul do Tocantins

Abstract

Esta dissertação apresenta os dados de litoestatigrafia, geoquímica e geocronologia dos grupos Araí e Serra da Mesa e do embasamento comum a esses grupos obtidos no Sul do Tocantins. Pretende-se com esses dados avançar no conhecimento das relações deposicionais entre os dois grupos, constante objeto de controvérsia; assim como estudar o embasamento pouco conhecido na região. O embasamento compreende paragnaisses intercalados por xistos grafitosos da Formação Ticunzal que são intrudidos por granito gnaisses peraluminosos da Suíte Aurumina, formados na colisão paleoproterozóica durante o Evento Transamazônico (2,2 a 2,0 Ga). Neste trabalho este embasamento foi definido como Terreno Jaú-Calvacante. Os grupos Araí e Serra da Mesa são formados por rochas sedimentares que foram depositadas em ambientes continental e plataformal, originados a partir da evolução de rifts durante o Paleo/Mesoproterozóico (1,8 – 1,5 Ga). A Bacia Araí é do tipo rift-sag que foi dividida em quatro estágios: pré-rift, sin-rift, transicional e pós-rift ou flexural. O estágio pré-rift é composto pelas Unidades A1, com conglomerados polímiticos; e A2, com quartzitos eólicos e conglomerados oligomíticos. O estágio sin-rift apresenta apenas a Unidade A3 que é composta por rochas metapiroclásticas líticas. As três unidades apresentam sedimentação continental. O estágio transicional é composto pelas unidades A4 e A5. A Unidade A4 é composta por intercalações de quartzitos, conglomerados oligomíticos e localmente metagrauvaucas. A Unidade A5 é constituída por quartzitos, metapelitos e subordinadamente conglomerados oligomíticos. O estágio transicional apresenta uma mistura de sedimentos marinhos e continentais. O último estágio pós-rift (Formação Traíras), consiste em sedimentos depositados em uma plataforma marinha silico-carbonatada, marcada por dois ciclos deposicionais, cada um com granodecrescência ascendente, denominados de unidades A6 e A7. O grupo Araí apresenta metamorfismo na fácies xisto verde com dobramento suave. O Grupo Serra da Mesa é representado por uma sequência marinha correlata ao estágio pós-rift do Grupo Araí e é composto por sedimentos depositados em uma plataforma marinha silico-carbonatada, marcada por dois ciclos deposicionais, denominados, respectivamente, de Unidade SM1 e Unidade SM2. O grupo Serra da Mesa apresenta metamorfismo na fácies anfibolito e dobramento apertado a assimétrico. Os dois tipos de deformação e metamorfismo, desenvolvidos no ciclo Brasiliano, se distribuem dos dois lados do Sistema de Falhas Rio Maranhão. Desta forma estabelece-se uma correlação litoestratigráfica entre o Grupo Serra da Mesa e o estágio pós-rift do Araí. Além das semelhanças litoestratigráficas, os dois grupos têm similaridade isotópica, que são: rochas carbonatadas com valores semelhantes de δ13CPDB de 2,60 a 2,93 0/00. Idades de proveniência Sm-Nd indicando fontes paleoproterozoícas variando entre 1,85 e 2,4 Ga.Datações U-Pb de zircões detríticos ,pertencendo tanto ao Grupo Araí como Serra da Mesa, forneceram principalmente idades paleoproterozoícas de 1,55 a 2,4 Ga. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

This dissertation presents the results of lithostratigraphic , geochemical and geochronological data of the Araí and Serra da Mesa groups and their basement, carried out in the south of Tocantins. The objective is to understand the depositional relationship between these groups; and to study the basement that is poorly known. The basement comprises paragneisses interlayered with graphite-bearing schists of Ticunzal Formation, intruded by Suite Aurumina peraluminous granites, formed during the paleoproterozoic Transamazonic collision (2,2-2,0 Ga) .In this work the basement was defined as Jaú-Cavalcante Terrain. The Araí and Serra da Mesa groups are sedimentary rocks which were deposited in continental and shelf environments, created during the evolution of the Paleo/Mesoproterozoic Araí rift The Araí Group is a typical rift-sag basin that was divided into four stages: pre-rift, sin-rift, transitional and flexural stages. The pre-rift stage is composed by A1 Unit with polymitic conglomerates and A2 Unit with eolian quartzites and oligomitic conglomerates. The sin-rift stage is only composed by A3 Unit that consists of metapyroclastic rocks. These three units represent a continental sedimentation . The Transitional stage is composed by A4 and A5 units. The A4 Unit is composed by quartzites, oligomitic conglomerates and locally metagraywackes. The A5 Unit is composed by a sucession of phyllites, quartzites and some oligomitic conglomerates. The transitional stage represents a mixture of continental and marine environment. The last flexural stage (Traíras Formation) consists of carbonate and siliciclastic sediments formed in marine-shelf , with two cycles of deposition, each one with downward coarsening, denominated A6 and A7 units. The Araí Group shows green-schist metamorphism and gentle to soft folding. The Serra da Mesa Group is represented by a marine sequence, that can be correlated to the flexural stage of the Araí Group. It is composed by carbonate and siliciclastic sediments deposited in a marine shelf with two cycles of deposition, with downward coarsening, respectively denominated of SM1 and SM2 units. The Serra da Mesa group show amphibolite metamorphism and tight to assimetric folding. The Two types of metamorphism and deformation, developed during the Brasiliano cycle, are distributed on both sides of the Rio Maranhão Fault System. Thus a lithostratigraphic correlation can be established between the Serra da Mesa Group and flexural stage (Traíras Formation) of the Araí Group. Besides the lithostratigraphic similarities, the two groups present have isotope similarities: carbonate rocks with similar values of δ13CPDB between 2,60 and 2,93 0/00;.Sm-Nd provenance ages showing paleoproterozoic sources varying between 1,85 and 2,4 Ga; U-Pb ages on detritical zircon indicate paleoproterozoic values of 1,55 to 2,4 Ga.