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Parceria com a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Contrato nº 010/PR/2010. Programa Geologia do Brasil. Integração, atualização e difusão de dados da Geologia do Brasil

Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. A Formação Três Marias corresponde à unidade de topo do Grupo Bambuí, o qual recobre a porção interna do cráton São Francisco. Estudos consolidados na região cratônica ocidental apontam que esta formação é representativa de uma bacia de antepaís (foreland basin) associada à evolução da Faixa Brasília. A Formação Três Marias também registra o preenchimento de um foreland basin de idade brasiliana na porção oriental do cráton. Este trabalho apresenta os resultados de dados de campo, análise estratigráfica e análises isotópicas U-Pb e ƐHf realizados nesta unidade ao longo da serra do Gorutuba, norte de Minas Gerais. A região se encontra no leste do cráton São Francisco, próximo ao limite com a Faixa Araçuaí. Na área de estudo, a Formação Três Marias constitui depósitos de molassa, compostos essencialmente por conglomerados carbonáticos e arenitos arcoseanos que ocorrem em discordância erosiva com a Formação Serra da Saudade. Os perfis estratigráficos levantados exibem cinco associações de fácies e a sucessão sedimentar aponta que os sedimentos arenosos entraram via um sistema flúvio-deltáico a nordeste da bacia, onde foram retrabalhados em uma plataforma siliciclástica sob influência de ondas, correntes de maré e tempestade. As paleocorrentes apontam uma linha de costa NW-SE, localmente com fluxos de correntes para nordeste e noroeste. Dados geocronológicos obtidos por meio de análises U-Pb (via LA-ICPMS) em grãos de zircões detríticos indicam que a idade máxima de deposição desta unidade é de 556±5 Ma, e que a base da sequência registra a exumação de rochasfontes mais jovens que aquelas do topo. Os zircões da base possuem assinatura ƐHf negativa, assinalando uma área fonte gerada sob condições crustais, enquanto o topo apresenta maior contribuição de grãos com ƐHf positivo, refletindo a erosão e deposição de rochas com características mais mantélicas. Os resultados sugerem que a principal área fonte dos sedimentos corresponde às rochas produzidas nos estágios pré-orogênico, pré- e sin-colisionais da Faixa Araçuaí (ca. 630 – 560 Ma). Os zircões analisados na serra do Gorutuba mostram um espectro de distribuição de idades U-Pb característico de foreland basin e revelam idades mais jovens que aquelas encontrados na borda oeste da bacia. Deste modo, o foreland basin gerado em resposta ao desenvolvimento da Faixa Araçuaí seria mais jovem que aquele registrado na porção ocidental do cráton, relativo à Faixa Brasília. O preenchimento final da bacia Bambuí seria controlado, portanto, pelo desenvolvimento destes dois cinturões de dobramentos ao longo das margens do paleocontinente São Francisco durante a aglutinação de Gondwana Ocidental. The Três Marias Formation corresponds to the top unit of the Bambuí Group, which covers the inner portion of the São Francisco craton. Consolidated studies in the western region show that this formation is representative of a foreland basin associated with the evolution of the Brasília orogen. The Três Marias Formation also records the filling of a brasiliano basin foreland in the eastern portion of the craton. This work presents the results of field data, stratigraphic analysis and U-Pb and ƐHf isotopic analysis performed at this unit along the Gorutuba ridge, northern Minas Gerais. This region is located in the eastern part of the craton São Francisco, close to the boundary with the Araçuaí orogen. In the study area, the Três Marias Formation constitutes molasses deposits, composed essentially of carbonatic conglomerates and sandy arkosean that occur in erosive discordance with the Serra da Saudade Formation. The stratigraphic profiles exhibit five associations of facies and the sedimentary succession indicates that the sandy sediments entered in the basin through a fluvio-deltaic system to the northeast and were reworked in a siliciclastic shelf under influence of waves, tides and storms currents. The paleocurrents indicate a NW-SE coastline, with current flows locally to northeast and northwest. Geochronological data obtained by U-Pb analysis on detrital zircon grains indicate that the maximum deposition age of this unit is 556 ± 5 Ma and that the sequence base registers the exhumation of rocksources younger than those at the top. The zircons of the base show a negative ƐHf signature indicating a source area generated under crustal conditions, while the top has a higher contribution of grains with positive ƐHf reflecting the erosion and deposition of rocks with more mantle characteristics. The results suggest that the main source area of the sediments corresponds to the rocks produced in the pre-orogenic, pre- and sin-collisional stages of the Araçuaí orogen (ca. 630 – 560 Ma). The zircons analyzed in the Gorutuba ridge show a distribution spectrum of U-Pb ages characteristic of foreland basin and reveal younger ages than those found on the western border of the basin. Thus, the foreland basin generated in response to the Araçuaí orogen would be younger than that recorded in the western portion of the craton, related to the Brasilia orogen. The final filling of the Bambuí basin would therefore be controlled by the development of these two fold-thrust belts throughout the margins of São Francisco paleocontinent during the agglutination of the Occidental Gondwana.

O Grupo Ipueirinha é um cinturão de rochas metavulcanossedimentares situado na porção extremo oeste da Zona Transversal, Província Borborema, região nordeste do Brasil. Esta unidade é predominantemente constituída por metassedimentos marinhos terrígenos representados por metarritmitos imaturos (Formação Caridade do Piauí) e quartzitos (Formação Cacimbas). Os metarritmitos desta sequência exibem anomalias negativas de Eu (Eu/Eu* = 0,68-0,81), enriquecimento em ETRL (LaN/YbN = 4,83-15,32), e elementos incompatíveis coerentes com uma proveniência sedimentar de arco magmático continental. Em geral, dados isotópicos de Nd (Nd(t) entre -3,6 e 0,3) também indicam uma importante contribuição detrítica de fontes juvenis para a deposição desses metarritmitos. Associados à sequência clástica, têm-se metatufos (Formação Barrocão), raras lentes de metamarga, e corpos de metaultramafito de extensão quilométrica (agrupados na unidade informal denominada Serpentinito Carnaubal). Os metatufos riolíticos exibem padrões de ETR fortemente fracionados (LaN/YbN = 3,68-8,94), anomalias negativas de Eu (Eu/Eu* = 0,72-0,94), e padrões de elementos traço incompatíveis similares àqueles de rochas associadas a arco vulcânico (incluindo calha Nb-Ta), além de Nd(t) negativo entre -3,4 e -12,2. Análises de U-Pb em zircões recuperados de metarritmitos e de uma soleira granítica sugerem o período entre 626 e 591 Ma como possível janela de sedimentação e vulcanismo no Grupo Ipueirinha. Dados isotópicos de zircão detrítico também revelam um importante período de magmatismo juvenil na Província Borborema entre 895 e 834 Ma (Hf(t) = 2,0-5,7), bem como um signiticativo rejuvenescimento crustal desta província durante o Neoproterozoico, decorrente da adição de material mantélico juvenil. Em adição, dados de U-Pb e Hf adquiridos para os metarritmitos desta sequência remetem à evolução geológica do Complexo Tamboril-Santa Quitéria (Província Borborema Setentrional). Assim, o Grupo Ipueirinha pode corresponder a uma bacia de retroarco associada ao arco magmático de Tamboril-Santa Quitéria, que constitui um dos únicos registros da tectônica convergente inicial que atuou na margem Gondwana Oeste da Província Borborema. Os metaultramafitos associados ao Grupo Ipueirinha apresentam Nd(t) entre -1,3 e -8,5, e TDM = 1,33-1,64 Ga. Em um contexto de retroarco, estas rochas poderiam representar lascas de crosta oceânica que um dia constituíram o assoalho da bacia Ipueirinha. Toda a faixa de dobramentos foi submetida a quatro fases de deformação e a condições metamórficas de facies xisto verde inferior a superior. Dados geocronológicos adicionais obtidos para um blackwall de cloritito (U-Pb em monazita) em conjunto com a idade máxima de cristalização da soleira granítica limitam deformação, metamorfismo e magmatismo sin-orogênico no Grupo Ipueirinha ao intervalo 591-565 Ma. The Ipueirinha Belt is a ca. 75 km-long and 13 km-wide belt of metavolcano-sedimentary rocks in westernmost Transversal Zone, Borborema Province, NE Brazil. Such belt is mostly constituted by marine terrigenous sedimentary rocks represented by immature metarhythmites (Caridade do Piauí Formation) and quartzites (Cacimbas Formation). Metarhythmites yield negative Eu anomalies (Eu/Eu* = 0.68-0.81), LREE enrichment (LaN/YbN = 4.83-15.32), and incompatible elements coherent with provenance from a continental arc. Overall Nd isotopic data (Nd(t) between -3.6 and 0.3) indicate detrital contribution from juvenile sources for deposition of these metarhythmites. Associated to this clastic sedimentary sequence, there are metarhyolitic tuffs (Barrocão Formation), rare lenses of metamarl, and kilometric-long bodies of metaultramafites (grouped in an informal unit named Serpentinito Carnaubal). The metarhyolitic tuffs exhibit highly fractionated chondrite-normalized REE patterns (LaN/YbN = 3.68-8.94), negative Eu anomalies (Eu/Eu* = 0.72-0.94), and incompatible trace elements patterns similar to those of volcanic arc-related rocks (including a Nb-Ta trough), besides negative Nd(t) ranging from -3.4 to -12.2. Zircon U-Pb analyses performed on crystals recovered from metarhythmites and from a granitic sill suggest that sedimentation and volcanism in the Ipueirinha Belt took place at 626-591 Ma. Such detrital zircon data reveal that the main sources of detritus for the Ipueirinha Basin are Neoproterozoic rocks (maximum age peak at ca. 845 Ma and youngest zircons at ca. 620 Ma). Isotopic data attained from detrital zircons provide evidence for an important period of juvenile magmatism in the Borborema Province from 895 to 834 Ma (Hf(t) = 2.0-5.7), as well as for a crustal renewal of this province during the Neoproterozoic, due to juvenile mantellic inputs. Additionally, U-Pb and Hf data attained for the metarhythmites resemble the geological evolution of the Tamboril-Santa Quitéria Complex (Northern Borborema Province). Hence, the Ipueirinha Belt might have constituted a Cryogenian/Ediacaran back-arc basin to the Tamboril-Santa Quitéria magmatic arc, which is one of the few records of initial convergence tectonics in the West Gondwana margin of the Borborema Province. Metaultramafites associated with the Ipueirinha Belt yield Nd(t) ranging from -1.3 to -8.5 and TDM = 1.33-1.64 Ga. In the context of a back-arc basin, these rocks could represent slices of oceanic crust that once floored the Ipueirinha basin. The whole belt was submitted to four deformational phases and to heterogeneous metamorphic conditions from lower to upper greenschist facies. Additional geochronological data attained for a chloritite blackwall (monazite U-Pb) along with the maximum crystallization age of the granitic sill constrains deformation, metamorphism and syn-orogenic magmatism in the Ipueirinha Belt at 591-565 Ma.