Geologia, Geocronologia, Geoquímica e Petrogênese das Rochas Ígneas Cretácicas da Província Magmática do Cabo e suas Relações com as Unidades Sedimentares da Bacia de Pernambuco (NE do Brasil)

The area studied forms a thin NNE-directed belt situated south of Recife town (Pernambuco state), northeastern Brazil. Geologically, it comprises the Pernambuco Basin (PB), which is limited by the Pernambuco Lineament to the north, the Maragogi high to the south and the Pernambuco Alagoas massif to the west, all of them with Precambrian age. This thesis reports the results obtained for the Cabo Magmatic Province (CMP), aiming the characterization of the geology, stratigraphy, geochronology, geochemistry and petrogenesis of the Cretaceous igneous rocks presented in the PB. The PB is composed of the Cabo Formation (rift phase) at the base (polymictic conglomerates, sandstones, shales), an intermediate unit, the Estiva Formation (marbles and argillites), and, at the top, the Algodoais Formation (monomictic conglomerates, sandstones, shales). The CMP is represented by trachytes, rhyolites, pyroclastics (ignimbrites), basalts / trachy-andesites, monzonites and alkali-feldspar granite, which occur as dykes, flows, sills, laccoliths and plugs. Field observations and well descriptions show that the majority of the magmatic rocks have intrusive contacts with the Cabo Formation, although some occurrences are also suggestive of synchronism between volcanism and siliciclastic sedimentation. 40Ar/39Ar and zircon fission tracks for the magmatic rocks indicate an average age of 102 r 1 Ma for the CMP. This age represents an expressive event in the province and is detected in all igneous dated materials. It is considered as a minimum age (Albian) for the magmatic episode and the peak of the rift phase in the PB. The 40Ar/39Ar dates are about 10-14 Ma younger than published palynologic ages for this basin. Geochemically, the CMP may be divided in two major groups; i) a transitional to alkaline suite, constituted by basalts to trachy-andesites (types with fine-grained textures and phenocrysts of sanidine and plagioclase), trachytes (porphyrytic texture, with phenocrysts of sanidine and plagioclase) and monzonites; ii) a alkaline suite, highly fractionated, acidic volcano-plutonic association, formed by four subtypes (pyroclastic flows ignimbrites, fine-to medium-grained rhyolites, a high level granite, and later rhyolites). These four types are distinguished essentially by field aspects and petrographic and textural features. Compatible versus incompatible trace element concentrations and geochemical modeling based on both major and trace elements suggest the evolution through low pressure fractional crystallization for trachytes and other acidic rocks, whereas basalts / trachy-andesites and monzonites evolved by partial melting from a mantle source. Sr and Nd isotopes reveal two distinct sources for the rocks of the CMP. Concerning the acidic ones, the high initial Sr ratios (ISr = 0.7064-1.2295) and the negative HNd (-0.43 to -3.67) indicate a crustal source with mesoproterozoic model ages (TDM from 0.92 to 1.04 Ga). On the other hand, the basic to intermediate rocks have low ISr (0.7031-0.7042) and positive HNd (+1.28 to +1.98), which requires the depleted mantle as the most probable source; their model ages are in the range 0.61-0.66 Ga. However, the light rare earth enrichment of these rocks and partial melting modeling point to an incompatible-enriched lherzolitic mantle with very low quantity of garnet (1-3%). This apparent difference between geochemical and Nd isotopes may be resolved by assuming that the metasomatizing agent did not obliterate the original isotopic characteristics of the magmas. A 2 to 5% partial melting of this mantle at approximately 14 kbar and 1269oC account very well the basalts and trachy-andesites studied. By using these pressure and temperatures estimates for the generation of the basaltic to trachy-andesitic magma, it is determined a lithospheric stretching (E) of 2.5. This E value is an appropriated estimate for the sub-crustal stretching (astenospheric or the base of the lithosphere?) region under the Pernambuco Basin, the crustal stretching probably being lower. The integration of all data obtained in this thesis permits to interpret the magmatic evolution of the PB as follows; 1st) the partial melting of a garnet-bearing lherzolite generates incompatible-enriched basaltic, trachy-andesitic and monzonitic magmas; 2nd) the underplating of these basaltic magmas at the base of the continental crust triggers the partial melting of this crust, and thus originating the acidic magmas; 3rd) concomitantly with the previous stage, trachytic magmas were produced by fractionation from a monzonitic to trachy-andesitic liquid; 4th) the emplacement of the several magmas in superficial (e.g. flows) or sub-superficial (e.g. dykes, sills, domes, laccoliths) depths was almost synchronically, at about 102 r 1 Ma, and usually crosscutting the sedimentary rocks of the Cabo Formation. The presence of garnet in the lherzolitic mantle does not agree with pressures of about 14 kbar for the generation of the basaltic magma, as calculated based on chemical parameters. This can be resolved by admitting the astenospheric uplifting under the rift, which would place deep and hot material (mantle plume?) at sub-crustal depths. The generation of the magmas and their subsequent emplacement would be coupled with the crustal rifting of the PB, the border (NNE-SSW directed) and transfer (NW-SE directed) faults serving as conduits for the magma emplacement. Based on the E parameter and the integration of 40Ar/39Ar and palynologic data it is interpreted a maximum duration of 10-14 Ma for the rift phase (Cabo Formation clastic sedimentation and basic to acidic magmatism) of the PB

Química mineral do vulcano-plutonismo paleoproterozoico da região de São Félix do Xingu (PA), Cráton Amazônico

As formações Sobreiro e Santa Rosa são resultado de intensas atividades vulcânicas paleoproterozoicas na região de São Félix do Xingu (PA), SE do Cráton Amazônico. A Formação Sobreiro é composta por rochas de fácies de fluxo de lava andesítica, com dacito e riodacito subordinados, além de rochas que compõem a fácies vulcanoclástica, caracterizadas por tufo, lapilli-tufo e brecha polimítica maciça. Essas rochas exibem fenocristais de clinopiroxênio, anfibólio e plagioclásio em uma matriz microlítica ou traquítica. O clinopiroxênio é classificado predominantemente como augita, com diopsídio subordinado, e apresenta caracterísiticas geoquímicas de minerais gerados em rochas de arco magmático. O anfibólio, representado pela magnesiohastingsita, foi formado sob condições oxidantes e apresenta texturas de desequilíbrio, como bordas de oxidação vinculadas à degaseificação por alívio de pressão. As rochas da Formação Santa Rosa foram extravasadas em grandes fissuras crustais de direção NE-SW, têm características de evolução polifásica e compõem uma fácies de fluxo de lava riolítica e riodacítica e uma fácies vulcanoclástica de ignimbritos, lapilli-tufos, tufos de cristais félsicos e brechas polimíticas maciças. Diques métricos e stocks de pórfiros graníticos e granitoides equigranulares completam essa suíte. Fenocristais de feldspato potássico, plagioclásio e quartzo dispersos em matriz de quartzo e feldspato potássico intercrescidos ocorrem nessas rochas. Por meio de análises químicas pontuais dos fenocristais em microssonda eletrônica, foram estimadas as condições de pressão e temperatura de sua formação, sendo que o clinopiroxênio das rochas intermediárias da Formação Sobreiro indica profundidade de formação variável entre 58 e 17,5 km (17,5 - 4,5 kbar), a temperaturas entre 1.294 e 1.082 ºC, enquanto o anfibólio cristalizou-se entre 28 e 15 km (7,8 - 4,1 kbar), o que sugere uma evolução polibárica. Assim, propõe-se um modelo de geração de magma basáltico hidratado com base na fusão parcial de cunha mantélica e no acúmulo na crosta inferior em uma zona quente, a partir da qual os magmas andesíticos e dacíticos são formados pela assimilação de crosta continental e cristalização fracionada.

Granitos Variscos do Centro Norte de Portugal

A Cadeia Varisca Europeia, formada no final do Paleozóico, estende-se desde a Europa de Leste até à Península Ibérica e inclui extensas áreas ocupadas por rochas graníticas, representando, por isso, uma das regiões do globo em que mais se têm investigado os processos de reciclagem e acreção crustal em contexto de colisão continental. O Maciço Ibérico constitui o segmento mais ocidental do orógeno varisco europeu e uma das áreas onde a actividade plutónica está mais bem expressa e mostra uma maior diversidade tipológica. No Maciço Ibérico, em particular na Zona Centro Ibérica (ZCI), a intrusão de rochas granitóides de idade varisca está preferencialmente associada com a terceira fase de deformação (D3). De acordo com as suas relações com este evento de deformação, os granitóides da ZCI foram subdivididos em dois grandes grupos: sin-D3 e tardi-pós-D3. Em termos petrográficos e geoquímicos, os maciços graníticos sin- e tardi-pós-D3 têm sido integrados em duas séries principais: (a) a série dos granitos de duas micas e dos leucogranitos fortemente peraluminosos e (b) a série dos monzogranitos e granodioritos, metaluminosos a fracamente peraluminosos, com biotite ± anfíbola. Os granitos da primeira série apresentam uma filiação de tipo S e resultam da anatexia de materiais supracrustais durante o clímax de metamorfismo regional, enquanto.os granitóides da segunda série exibem características transicionais I-S e têm sido interpretados, quer como produtos da hibridização de magmas félsicos crustais com magmas básicos de proveniência mantélica, quer como resultantes da anatexia de protólitos metaígneos da crosta inferior. O trabalho realizado no batólito das Beiras revela que o clímax de metamorfismo regional foi atingido neste sector durante um evento extensional (D2), que foi acompanhado por intensa migmatização. No ínício da D3, o volume de fundidos crustais já seria suficientemente grande (ca. 15-35%) para que pudesse ocorrer a sua separação do resíduo sólido. Assim, durante a tectónica transcorrente D3, dá-se a ascenção, diferenciação e consolidação de abundantes quantidades de magmas graníticos, fortemente peraluminosos e isotopicamente evoluídos (tipo-S), que vêm a originar enormes batólitos de leucogranitos de duas micas, com idades entre 317-312 Ma. No final da D3, com a progressiva substituição do manto litosférico pela astenosfera, mais quente, diminui a densidade da coluna litosférica e ocorre o levantamento isostático e exumação da crusta. A fusão por descompressão da astenosfera gera líquidos básicos que hibridizam com os fundidos félsicos crustais, em proporções variáveis, e produzem magmas metaluminosos a ligeiramente peraluminosos, de afinidade calco-alcalina. A ascenção destes magmas terá tido lugar nos últimos estádios da deformação transcorrente e a sua instalação no nível crustal final ocorre após a D3, dando origem aos inúmeros maciços compósitos de granitóides biotíticos híbridos tardi-pós-cinemáticos, presentes no batólito das Beiras. Os dados de campo mostram que estes granitóides são intrusivos nos plutões sin-D3, cortam as estruturas regionais e provocam metamorfismo de contacto nas sequências do Carbónico Superior. Com base nas idades U-Pb obtidas em zircões e monazites, é possível datar este importante período de plutonismo granítico com 306-294 Ma. A assinatura geoquímica e isotópica dos granitóides híbridos tardi-pós-D3 revela que, para além da mistura de componentes com proveniência distinta (manto empobrecido e crusta continental), a sua evolução foi, em grande parte, controlada por processos de cristalização fraccionada (modelo AFC).