Ordovician A-type granitoid magmatism on the Ceara Central Domain, Borborema Province, NE-Brazil

We present field relationships, major and trace element geochemistry and U-Pb SHRIMP and ID-TIMS geochronology of the A-type Ordovician Quintas pluton located in the Ceara Central Domain of the Borborema Province, in northeastern Brazil. This pluton presents a concentric geometry and is composed mainly of syenogranite, monzogranite, quartz syenite to quartz monzodiorite, monzogabbro and diorite. Its geochemical characteristics [SiO2 (52-70%), Na2O/K2O (1.55-0.65), Fe2O3/MgO (2.2-7.3), metaluminous to sligthly alkaline affinity, post-collisional type in (Y + Nb) x Rb diagram, and A-type affinity (Ga > 22 ppm, Nb > 20 ppm, Zn > 60 ppm), REE fractioned pattern with negative Eu anomaly] are coherent with post-collisional A(2)-type granitoids. However, the emplacement of this pluton is to some extent temporally associated with the deposition of the first strata of the Parnaiba intracratonic basin, attesting also to a purely anorogenic character (A(1)-type granitoid). The emplacement of this pluton is preceded by one of the largest known orogenesis of the planet (Neoproterozoic Pan-African/Brasiliano) and, if it is classified as an A(2)-type granitoid, it provides interesting constraints about how long can last A(2)-type magmatic activity after a major collisional episode, arguably triggered by disturbance of the underlying mantle, a topic extensively debated in the geoscience community. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Geochemistry and Pb-207/Pb-206 zircon ages of granitoids from the southern portion of the Tamboril-Santa Quiteria granitic-migmatitic complex, Ceara Central Domain, Borborema Province (NE Brazil)

The Tamboril-Santa Quiteria Complex is an important Neoproterozoic granitic-migmatitic unit from the Ceara Central Domain that developed from ca. 650 to 610 Ma. In general the granitoids range in composition from diorite to granite with predominance (up to 85%) of granitic to monzogranitic composition with biotite as the main mafic AFM phase. Geochemical and Pb-207/Pb-206 evaporation zircon geochronology studies were applied in a group of these abundant monzogranitic rocks from the region of Novo Oriente in the southern portion of the Ceara Central Domain. In this area the granitoids are weakly peraluminous biotite granitoids and deformed biotite granitoids of high-K calc-alkaline and ferroan composition, which we interpreted as primary magmas (segregated diatexites) derived from the partial melting of crustal material. The close temporal relation of this magmatism with local eclogitic and regional high temperature metamorphism in Ceara Central Domain point out to an orogenic setting, arguably emplaced during the collisional stage. Subordinate coeval juvenile mantle incursions are also present. This crustally derived magmatism is the primary product of the continental thickening that resulted from the collision between the rocks represented by the Amazonian-West African craton (Sao Luiz cratonic fragment) to the northwest and the Paleoproterozoic-Archean basement of the Borborema Province to the southeast along the Transbrasiliano tectonic corridor. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

U-Pb zircon ages of orthogneisses and supracrustal rocks of the Cariris Velhos belt: Onset of Neoproterozoic rifting in the Borborema Province, NE Brazil

New geochronological and geochemical constraints on Precambrian sedimentary and volcanic successions exposed in the western part of the Central Domain of the Borborema Province, NE Brazil, indicate the presence of two distinct tectono-stratigraphic complexes: Riacho Gravata and Sao Caetano. Both complexes and associated orthogneisses are referred in the literature as the Cariris Velhos belt, having depositional, extrusive, or intrusive ages within the interval 985-913 Ma. The Riacho Gravata complex consists of bimodal (but mostly felsic) volcanic and volcanoclastic rocks, muscovite+/-graphite schists, quartzites, and marble with local occurrences of banded-iron-formation. The Sao Caetano complex mainly consists of metagreywackes, marbles, calc-silicate rocks, and rare meta-mafic rocks. Meta-mafic rocks from both complexes have geochemical signatures similar to those of continental flood basalts, with epsilon Nd (1.0 Ga) values ranging from -1.0 to -2.8. Felsic volcanic rocks from the Riacho Gravata complex show epsilon Nd (1.0 Ga) values ranging from -1.0 to -7.4 and geochemical signatures similar to A(2)-type granitoids. New SHRIMP U-Pb zircon data from felsic volcanic rocks within the Riacho Gravata complex yielded ages of 1091 +/- 13 Ma and 996 +/- 13 Ma. In contrast, meta-graywackes from the Sao Caetano complex show a maximum deposition age of ca. 806 Ma in the northern part and ca. 862 Ma in the southern part of the outcrop area. The orthogneisses show epsilon Nd (1.0 Ga) values ranging from 1.0 to -4.2 with U/Pb TIMS and SHRIMP ages ranging from 960 to 926 Ma and geochemical signatures of A(2)-type granitoids. The data reported in this paper suggest at least two periods of extension within the Central Domain of the Borborema Province, the first starts ca. 1091 Ma with magmatism and deposition, creating the Riacho Gravata basin and continued intrusion of A-type granites to 920 Ma. A second rift event, which reactivated old faults, generated a basin with a maximum deposition age of ca. 806 Ma. Furthermore, the oldest granitoids cutting these metasedimentary rocks have crystallization ages of ca. 600 Ma. This suggests that the second rift event could be early Brasiliano in age. The resulting Sao Caetano basin received detritus from a variety of sources, although detritus from the Riacho Gravata complex dominated. Deposition ages of the Riacho Gravata and the Sao Caetano complexes are coeval with deposits in other basins of the Borborema Province (Riacho do Tigre in the Central Domain; Macurure and Maranco in the Sergipano Belt of the Southern domain). The Macaubas Group from SE Brazil and its counterparts in Africa, the Zadanian and Mayumbian Groups, in the western edge of the Congo Craton are also coeval. Closure of the Riacho Gravata and Sao Caetano basins occurred during the Brasiliano convergence (705-600 Ma). During the last stage of convergence, ca. 612 Ma, pull-apart basins were created and filled; final basin closure took place 605-592 Ma, after deposition ceased. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Implicações sobre a natureza das fontes mantélicas envolvidas na gênese da Província Magmática do Paraná

Neste estudo, buscou-se compreender os processos e materiais que contribuíram às fontes mantélicas envolvidas na gênese da Província Magmática do Paraná (PMP). O papel que a crosta, a litosfera e o manto terrestre (raso ou profundo) desempenham na geração de assinaturas químicas e isotópicas em basaltos de derrames continentais e oceânicos tem sido um tema intensamente pesquisado e muito debatido na literatura internacional (e.g., Sheth, 2005). Embora muitos estudos já tenham sido conduzidos na PMP, existe ainda uma grande controvérsia com relação à natureza das regiões-fonte dos magmas (manto litosférico continental ou manto sublitosférico), como também acerca dos mecanismos geodinâmicos que provocam o início da fusão dessas regiões-fonte (e.g., Bellieni et al., 1984; Hawkesworth et al., 1992). Nesse contexto, uma grande quantidade de análises de elementos traço (litófilos e siderófilos), como também dados isotópicos de quatro sistemas de decaimento radioativo (Rb-Sr, Sm-Nd, U-Th-Pb e Re-Os), foram obtidos em basaltos que ocorrem no norte e sul da PMP. A regionalização geoquímica e isotópica (Sr-Nd-Pb) observada nas rochas basálticas da PMP tem sido frequentemente interpretada como resultante da fusão de manto litosférico subcontinental heterogêneo. Entretanto, dados geoquímicos de elementos altamente siderófilos e de razões isotópicas 187Os/188Os, obtidos neste estudo, indicam uma fonte mantélica homogênea, já que os basaltos baixo-TiO2 e alto- TiO2 possuem razões isotópicas de ósmio muito similares (187Os/188Osi = 0,1295±0,0018), as quais são distintas daquelas de manto litosférico subcontinental antigo (Proterozoico ou Arqueano; 187Os/188Os = 0,113). Os dados isotópicos Re-Os exibem uma tendência linear (187Re/188Os versus 187Os/188Os), definindo uma isócrona de boa qualidade (idade = 131,6 ± 2,3 Ma), consistente com as idades obtidas em trabalhos anteriores utilizando o método 40Ar/39Ar. Comumente, a PMP tem sido geneticamente ligada ao hotspot Tristão da Cunha via Rio Grande Rise e Walvis Ridge. No entanto, as razões isotópicas de ósmio determinadas nas rochas da Ilha de Tristão da Cunha são muito distintas daquelas dos basaltos da PMP, reforçando que essa pluma não deve ter contribuído com matéria na gênese dessas rochas. Desta forma, para explicar todas as características isotópicas dos basaltos da PMP é necessário o envolvimento de três componentes mantélicos (Marques et al., 1999). Um deles, empobrecido e semelhante ao DMM, estaria presente na fonte dos basaltos alto-TiO2 e baixo-TiO2, dominando as composições isotópicas de ósmio. Os outros dois componentes enriquecidos (EM-I e EM-II) seriam responsáveis pelas variações nas composições isotópicas de Sr-Nd-Pb. Na gênese dos basaltos alto-TiO2 provavelmente ocorreu envolvimento de crosta continental inferior delaminada (EM-I), enquanto nas rochas baixo-TiO2 há indicação de participação de crosta continental superior reciclada (EM-II). O componente empobrecido possui composição semelhante à de peridotitos de arco, sendo que essa assinatura isotópica pode ter sido gerada por processos metassomáticos relacionados a processos de subducção neoproterozóicas, que teriam modificado o manto astenosférico (DMM). No processo de aglutinação do Gondwana esse manto astenosférico metassomatizado pode ter sido incorporado à base da litosfera, sofrendo posterior refusão, por ocasião da atividade ígnea da PMP.

Micro-structural and compositional variations of hydrothermal epidote-group minerals from a peralkaline granite, Corupá Pluton, Graciosa Province, South Brazil, and their petrological implications

Epidote-group minerals, together with albite, quartz, fluorite, Al-poor and Fe-rich phyllosilicates, zircon, and minor oxides and sulphides, are typical hydrothermal phases in peralkaline alkali-feldspar granites from the Corupá Pluton, Graciosa Province, South Brazil. The epidote-group minerals occur as single crystals and as aggregates filling in rock interstices and miarolitic cavities. They display complex recurrent zoning patterns with an internal zone of ferriallanite-(Ce), followed by allanite-(Ce), then epidote-ferriepidote, and an external zone with allanite-(Ce), with sharp limits, as shown in BSE and X-ray images. REE patterns show decreasing fractionation degrees of LREE over HREE from ferriallanite to epidote. The most external allanite is enriched in MREE. LA-ICP-MS data indicate that ferriallanite is enriched (>10-fold) in Ti, Sr and Ga, and depleted in Mg, Rb, Th and Zr relative to the host granite. Allanite has lower Ga and Mn and higher Zr, Nb and U contents as compared to ferriallanite, while epidote is enriched in Sr, U and depleted in Pb, Zr, Hf, Ti and Ga. The formation of these minerals is related to the variable concentrations of HFSE, Ca, Al, Fe and F in fluids remaining from magmatic crystallization, in an oxidizing environment, close to the HM buffer. L-MREE were in part released by the alteration of chevkinite, their main primary repository in the host rocks.

Neoproterozoic evolution of the basement of the South-American platform

Neoproterozoic geologic and geotectonic processes were of utmost importance in forming and structuring the basement framework of the South-American platform. Two large domains with distinct evolutionary histories are identified with respect to the Neoproterozoic era: the northwest-west (Amazonian craton and surroundings) and the central-southeast (the extra-Amazonian domain). In the first domain, Neoproterozoic events occurred only locally and were of secondary significance, and the geologic events, processes, and structures of the pre-Neoproterozoic (and syn-Brasiliano) cratonic block were much more influential. In the second, the extra-Amazonian domain, the final evolution, structures and forms are assigned to events related to the development of a complex net of Neoproterozoic mobile belts. These in turn resulted in strong reworking of the older pre-Neoproterozoic basement. In this domain, four distinct structural provinces circumscribe or are separated by relatively small pre- Neoproterozoic cratonic nuclei, namely the Pampean, Tocantins, Borborema and Mantiqueira provinces. These extra-Amazonian provinces were formed by a complex framework of orogenic branching systems following a diversified post-Mesoproterozoic paleogeographic scenario. This scenario included many types of basement inliers as well as a diversified organization of accretionary and collisional orogens. The basement inliers date from the Archean toMesoproterozoic periods and are different in nature. The escape tectonics that operated during the final consolidation stages of the provinces were important to and responsible for the final forms currently observed. These latest events, which occurred from the Late Ediacaran to the Early Ordovician, present serious obstacles to paleogeographic reconstructions. Two groups of orogenic collage systems are identified. The older system from the Tonian (>850 Ma) period is of restricted occurrence and is not fully understood due to strong reworking subsequent to Tonian times. The second group of orogenies is more extensive and more important. Its development began with diachronic taphrogenic processes in the Early Cryogenian period (ca. 850e750 Ma) and preceded a complex scenario of continental, transitional and oceanic basins. Subsequent orogenies (post 800 Ma) were also created by diachronic processes that ended in the Early Ordovician. More than one orogeny (plate interaction) can be identified either in space or in time in every province. The orogenic processes were not necessarily synchronous in different parts of the orogenic system, even within the same province. This particular group of orogenic collage events is known as the “Brasiliano”. All of the structural provinces of the extra-Amazonian domain exhibit final events that are marked by extrusion processes, are represented by long lineaments, and are fundamental to unraveling the structural history of the Phanerozoic sedimentary basins.

Quimioestratigrafia em basaltos da Formação Serra Geral (Bacia do Paraná) nas regiões centro-oeste de São Paulo e oeste do Paraná: resultados preliminares

A Província Magmática do Paraná-Etendeka, ou ainda Formação Serra Geral assim definida na estratigrafia da Bacia do Paraná, constitui um dos maiores registros vulcânicos em área continental do planeta. O grande volume de magma é evidenciado não só pelas rochas expostas, que contemplam o sul e parte do sudeste brasileiro, mas também pela forte heterogeneidade geoquímica e petrográfica das rochas básicas, intermediárias e ácidas, que integram a placa Sul-Americana. Os trabalhos que abordam a caracterização geoquímica dos diferentes tipos de magmas, obtidos por meio de coleta sistemática de superfície são bastante abundantes, porem pouco são aqueles que abordam a quimioestratigrafia dos basaltos por meio de poços de sondagem buscando as relações estratigráficas aplicadas ao entendimento da evolução dos diferentes tipos de magmas, fontes, intervalo de idades e variações petrográficas sem a influência direta de falhas tectônicas que interferiam no aspecto fidedigno dos dados. Com isso, este trabalho em andamento, com 15 sequencias vulcânicas completas obtidas por meio de poços de sondagem nos estados de São Paulo e Paraná, com até 1156 metros de espessura, são investigados para elementos maiores, traços, terras-raras, isótopos (Pb, Sr e Nd) e idades (Ar-Ar) buscando a compreensão de processos de diferenciação magmática in situ e até mesmo considerações sobre o grau de fusão, fontes mantélicas envolvidas, correlação com a parte sul da província magmática e relação com a fase rifte da placa sul-americana. Os resultados, ainda que preliminares, mostraram que a média da espessura de cada pulso magmático é de 35 metros de rocha basáltica variando de 2 até 90 metros, sendo que a pilha mais profunda alcança 970 metros na região noroeste do estado de São Paulo podendo chegar até 1200 se for considerado a espessura dos sills intrudidos nos sedimentos paleozoicos sotopostos. Já os dados geoquímicos mostraram que as regiões investigadas são compostas exclusivamente por basaltos toleíticos do tipo alto-Ti, com concentrações em TiO2 variando entre 1,77% e 3,66% e MgO de 2,88% até 4,95%, podendo ser divididos em dois subtipos distintos, denominados de Pitanga e Paranapanema conforme classificação de Peate et al. (1992). O primeiro está enriquecido em Nb (8%), K (9%), La (11%), Ce (18%), P (8%), Nd (20%), Zr (19%), Sm (17%), Eu (15%) e Ti (15%) em relação ao segundo. Também é possível verificar que os magmas se alternam na posição estratigráfica sendo iniciado pelo tipo Pitanga (em contato direto com os arenitos eólicos da Formação Botucatu) seguindo pelo magma Paranapanema onde o primeiro, em espessura, e dominante em 60% em relação ao segundo. Por fim, mesmo que o trabalho ainda esteja em fase inicial, é possível concluir que os basaltos investigados podem ter sido abastecidos por mais de uma câmara magmática, que extravasaram suas lavas em épocas distintas, iniciando com basaltos do tipo Pitanga, em contato com os arenitos da Formação Botucatu, e encerrando a pilha edificada com aqueles do tipo Paranapanema.

O Mercosul sedimentar: sedimentos como produtos de exportação/importação

Devido à falta de bacias de drenagem significativas, a plataforma continental sul-sudeste brasileira foi considerada uma plataforma relíquia, na qual os sedimentos depositados representavam única e exclusivamente o fruto do retrabalhamento de sedimentos depositados em tratos de mar baixo. Nos últimos dez anos, a identificação de depósitos de mudbelts na plataforma continental interna e média, associada com o emprego de novos marcadores geoquímicos, permitiu a quebra desse paradigma, bem como o reconhecimento da importância da Bacia do Rio da Prata como elemento exportador de sedimentos para a margem continental do Atlântico Sudoeste. A utilização de isótopos radioativos, naturais e artificiais permitiu identificar o potencial de exportação de sedimentos de origem basáltica até a latitude de 25o S, permitindo separar, geoquimicamente, duas províncias sedimentares de plataforma, utilizando-se a Ilha de São Sebastião como feição morfológica a marcar essa diferenciação. A continuidade dos estudos, em colunas sedimentares holocênicas permitiu identificar o incremento do aporte do Rio da Prata, sobre a plataforma continental, na transição do Holoceno Médio para o Holoceno Tardio. Finalmente, novos estudos estão sendo propostos para avaliar a exportação desses sedimentos, em direção à bacia oceânica, através dos sistemas de cânions existentes no limite da província sedimentar da plataforma sul