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CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O objetivo principal do trabalho foi o estudo do magmatismo e ambientes sedimentares associados nas rochas do Grupo Tucuruí de idade neoproterozóica, além de discutir a sua contextualização na evolução do Cinturão Araguaia. A referida unidade aflora na região de Tucuruí, nordeste do Pará, ao longo da zona de transição entre o Cráton Amazônico e Cinturão Araguaia e é descrita como uma sucessão vulcano-sedimentar constituída por depósitos vulcânicos incluindo derrames basálticos, eventuais intrusões de diabásios e brechas basálticas intercaladas com depósitos siliciclásticos litorâneos constituídos por subarcóseos e siltitos amalgamados, cujas camadas orientam-se na direção NNE-SSW com mergulho baixo para SE. A Falha de Tucuruí, por cavalgamento projeta estes conjuntos rochosos para oeste resultando em fraturamento e percolação de fluidos nestas rochas. Os depósitos siliciclásticos mostram granocrescência e espessamento ascendente nos quais foram reconhecidas cinco fácies sedimentares reunidas em duas associações, sendo elas, depósitos de antepraia sendo constituída pela fácies subarcóseo com estratificação cruzada de baixo ângulo e tempestitos de face litorânea compostos pelas fácies subarcóseo com laminação planoparalela, siltito com laminação planoparalela, siltito com laminação truncada por onda e siltito com estratificação cruzada hummocky. Estas associações de fáceis sugerem processos de transporte e sedimentação ligados a um ambiente marinho raso, seguindo da zona de foreshore até a zona de shoreface, sobre influência de onda de tempestade. A análise petrográfica de subarcóseos e siltitos a revela imaturidade textural e composicional destas rochas, indicando, sobretudo, área-fonte próxima composta de rochas ígneas de composição intermediária a máfica e/ou metamórficas, bem como também indica que a sequência sedimentar esteve submetida a condições eodiagenéticas a mesodiagenéticas. Os depósitos vulcânicos são compostos por rochas mesocráticas, hipocristalinas, cuja mineralogia é constituída por labradorita (An53), augita, minerais óxidos de Fe e Ti e acessoriamente sulfetos e apatita. Os derrames basálticos são afaníticos, compostos por basaltos amigdaloidais, situados na base e topo dos mesmos e basaltos maciço, localizados nas porções centrais dos derrames. No tipo amigdaloidal, as amígdalas são preenchidas por clorita, quartzo, zeólita e material criptocristalino verde e estão imersas em matriz intergranular ou intersertal, sendo estas duas últimas as tramas texturais principais dos basaltos maciços. Os sills de diabásio faneríticos e de granulação média possuem textura intergranular e eventualmente intercrescimento micrográfico. As brechas basálticas por sua vez, ocorrem entre os derrames e/ou no contato com a sequência sedimentar, sendo constituídas de fragmentos de basaltos exibindo estruturas de fluidez envolvidos em matriz sedimentar de granulometria silte, localmente entremeadas com concentrações irregulares de zeólitas e epídoto, indicando desta forma a concomitância entre processos de sedimentação e vulcanismo. A análise geoquímica realizada em 14 amostras de rochas vulcânicas da região de estudo, utilizando espectrometria de plasma acoplado ao espectrômetro de massa (ICP-MS) revela concentrações de SiO2 variando entre 46 a 48% e álcalis (Na2O+K2O) entre 2-4% predominantemente. As concentrações de CaO, Fe2O3 e TiO2 são elevadas e variam entre 8-128%, 12-16% e 2 -3% respectivamente, enquanto a concentração de MgO é moderada e varia entre 5-7%. Já os elementos traços tem valores de Cu, Cr e Co em concentração moderada entre 102-216ppm, 160-560 ppm, 44-52 ppm, já os valores de elementos como Ba, Rb e Sr variam entre 115-350 ppm, 5-34 ppm e 145-424 ppm respectivamente e as razões (La/Yb)n entre 2 a 5. Este quadro composicional é compatível com basaltos de afinidade toleítica. O comportamento de elementos traços é típico de províncias de basaltos continentais, onde os elementos terras raras mostram fraco fracionamento. Anomalias são observadas, sendo elas negativas no caso do Eu e Sr, indicando fracionamento de plagioclásio e positiva no caso do Ti, indicando a semelhança com suítes de alto Ti. Quanto a possível fonte magmática, as razões La/Yb e La/Nb, ambas maiores que 1, permitem admitir a derivação de fontes mantélicas enriquecidas, com fusão parcial de um manto litosférico subcontinental. Desta forma, pode-se resumir que o Grupo Tucuruí representa a porção preservada de rochas de um segmento costeiro influênciado por ondas de tempestade em uma bacia do tipo rifte ou antepaís, com área fonte próxima composta de rochas ígneas e/ou metamórficas, topografia elevada e marcada por intemperismo físico predominante e que foi atingida durante sua formação por vulcanismo efusivo com assinaturas geoquímicas de afinidade toleítica e ambiência continental durante os estágios finais da evolução geológica do Cinturão Araguaia. Ademais, o fraturamento e percolação de fluidos hidrotermais observados a partir dos veios registrados nos conjuntos rochosos do GT, somado à discreta transformação mineralógica que ocorre nos basaltos são compreendidos como influência dos últimos estágios de deformação e metamorfismo regional da evolução geológica do Cinturão Araguaia. The main objective of this work was the study of magmatic and sedimentary environments associated to the rocks of the Neoproterozoic Tucuruí Group, and discusses their relation in the evolution of the Araguaia Belt. This unit is exposed in the region of Tucuruí, northeast state of Pará, northern Brazil, in transition zone between the Amazonian craton and Araguaia belt and is described as a volcano-sedimentary succession composed by basaltic volcanic deposits including occasional intrusions of diabase and basalt breccia intercalated with amalgamated arkosic arenite and siltstones interpreted as coastal deposits with layers oriented in the NNE-SSW dipping down to SE. The Tucuruí overthrusting fault affected this succession toward west, causing fracturing and fluid percolation. The siliciclastic deposits are organized and thickening sucession that include two facies associations: 1) Shoreface formed by arkosic with low angle cross-stratification; and 2) Storm influenced shoreface the comprise the arkosic sandstones with parallel lamination , siltstone with lamination parallel, laminated siltstone truncated by wave and siltstone with hummocky cross-stratification. These associations suggest processes for easy transport and sedimentation connected to a shallow marine environment, following the foreshore-shoreface zones influenced by storms. The petrographic analysis of arkosic arenite and siltstones reveals compositional and textural immaturity of these rocks, suggesting proximity of source area composed of igneous mafic to intermediate igneous or metamorphic rocks. The sedimentary sucession was submitted to eodiagenetic environment and mesodiagenetic conditions. The volcanic deposits are composed of mesocratics and hipocrystalline rocks, whose mineralogy consists of labradorite (An60), augite, Fe and Ti oxides and sulfides and apatite accessory. The basalt flows are aphanitic composed of amygdaloidal basalts, located on the bottom and top of them and massive basalts, located in the central portions of the basaltic flows. In type amygdaloidal, the amygdales are filled by chlorite, quartz, zeolite and green cryptocrystalline material and are embedded in the matrix or intergranular intersertal, the latter being the main plots of textural massive basalts. The diabases of the sills are phaneritic and have coarse grained, intergranular texture and micrographic intergrowth. The basaltic breccias, occur between basaltic flows and / or in contact with the sedimentary sequence and is composed of fragments of basalt showing flow structures involved in matrix grain size of sediment silt, locally intercalated with irregular concentrations of zeolites and epidote, indicating thus the concomitant processes of sedimentation and volcanism. The geochemical analysis carried out on 14 samples of volcanic rocks, using inductively coupled plasma spectrometry with mass spectrometry (ICP-MS) reveals concentrations of SiO2 ranging from 46-48% and alkalis (Na2O + K2O) between 2-4% predominantly. The concentrations of CaO, and TiO2 Fe2O3 are high and ranges from 8-128%, 12-16%, 2-3% and respectively, while the concentration of MgO is moderate and will vary between 5-7%. As for the trace elements have values of Cu, Cr and Co in moderate concentration between 102-216ppm, 160-560 ppm, 44-52 ppm, since the values of elements such as Ba, Rb and Sr vary between 115-350 ppm, 5 -34 ppm and 145-424 ppm, respectively, and ratios (La/Yb)n between 2-5. This framework is consistent with compositional affinity tholeiitic basalts.The behavior of trace elements is typical of continental basalt provinces, where the rare earth elements show weak fractionation. Anomalies are observed, which were negative in the case of Eu and Sr, indicating fractionation of plagioclase and positive in the case of Ti, indicating a high similarity with suites magmatic source, the reasons La/Yb and La/Nb, both greater than 1, allow us the derivation of enriched mantle sources, with a partial melting of subcontinental lithosphere mantle. Thus, can summarize that the Tucuruí group represents the portion preserved of coastal segment influenced by storm in a rift or foreland basin, with contribution for igneous or metamorphic rocks as source area marked for high topography and by physical weathering dominant that achieved during its formation by effusive volcanism with geochemical signatures of tholeiitic affinity and continental during the final stages of the geological evolution of the Araguaia Belt. Moreover, the fracturing and percolation of hydrothermal fluids from veins observed in clusters recorded rocky GT, coupled with the discrete mineralogical transformation that occurs in the basalts are understood to influence the later stages of deformation and regional metamorphism of the geological evolution of the Araguaia Belt.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Diversos corpos máficos e ultramáficos associados com outras rochas estão encaixados na seqüência supracrustal no setor norte do Cinturão Araguaia, os quais têm sido reportados genericamente como anfibolitos na literatura. O estudo realizado na região de Xambioá-Araguanã, NW do Estado do Tocantins revelou que apenas uma parte deles são anfibolitos tratando-se a grande maioria de uma suite gabróica representando antigos stocks, sills e diques encaixados concordantemente em rochas metassedimentares do Grupo Estrondo e em rochas gnáissicas do embasamento Arqueano (Complexo Colméia), e que se acham deformados e metamorfizados. Eles são representados petrograficamente por metagabros com feições ígneas reliquiares, escapolita metagabros e anfibolitos. As paragêneses metamórficas principais nos metagabros são escapolita e hornblenda, sendo que alguns ainda preservam plagioclásio e clinopiroxênio originais e textura intergranular. As paragêneses mais comuns são: Hb + Scp ± Grt + Bt + Ti (metagabros) e Hb + Pl ± Scp + Grt + Ti ± Qtz ± Ky (anfibolito) e revelam estabilidade metamórfica na fácies Anfibolito(T = 550 a 580 °C, P = 6 a 7 kbar. Os estudos litoquímicos demonstram que as rochas metamáficas estudadas apresentam grande homogeneidade composicional entre os diferentes plútons, e que o comportamento dessas rochas em vários diagramas geoquímicos revela se tratar de protólitos magmáticos de natureza basáltica toleítica transicional, em que os estudos petrográficos indicaram tratar-se de gabros e diabásios, hoje transformados pelo metamorfismo. As assinaturas geoquímicas apresentam padrões comparáveis aos basaltos do tipo P-MORB ou OIB, indicando envolvimento de fontes mantélicas férteis na geração dessas rochas. Os estudos geocronológicos realizados pelo método U-Pb em zircão por ablasão a laser (ICP-MS-LA) em metagabros destacaram valores de idade de 878 ± 22 Ma; 804 ± 35 Ma e 752 ± 23 Ma interpretadas como idades mínimas de cristalização dos protólitos ígneos. Apesar dos valores não se superporem nos limites dos erros analíticos, esses valores podem ser interpretados como idades mínimas de cristalização desses cristais de zircão e de alojamento dos protólitos desses metagabros, no Neoproterozóico. Eles representam corpos de natureza plutônica e subvulcânica (gabros, diabásios) que foram intrudidos na base da sucessão sedimentar da bacia Araguaia em sua interface com o embasamento Arqueano, anteriormente ao metamorfismo regional e revelam um importante evento de magmatismo basáltico toleítico no Neoproterozóico, provavelmente relacionado a um evento de tectônica extensional no período toniano-criogeniano, durante o estabelecimento da Bacia Araguaia. Several mafic and ultramafic bodies associated with other rocks are incased in the supracrustal sequence in the sector north of the Araguaia belt, and have been treated generically as amphibolites in literature. In the present study the bodies are focused that occur in an important area of exposition, located on Xambioá-Araguanã regions in the northwest of the Tocantins state. The bodies are emplaced in the metassedimentar rocks of the Estrondo Group and Archean gneissic rocks of the basement of the Araguaia belt. These bodies are represented by metagabbro, metadiabase and amphibolite with the indistinct presence in these two main litotypes of scapolite and hornblend as metamorphic minerals, the scapolite decreases to the measure that increases the amount of garnet. The metamorphic paragenesis identified in the metagabbros show Hb + Scp + Grt + Ti ± Qtz + (Pl An44-50 and Cpx, as original igneous minerals) and in amphibolites, Hb+ Pl ± Scp ± Grt ± Ky. Geochemical data demonstrate that the metamafic rocks of the different bodies exhibit homogeneity in their composition as far as in the most different samples. Using various discriminates geochemistry diagrams show the nature of original igneous rocks is transitional toleitic basalts series, and their geochemical signatures is comparable to P-MORB or OIB. This indicates the involvement of fertile mantle sources in the magma generation of the gabbros studied. The geochronological studies carried by U-Pb method (LA-ICP-MS) supplied an interval of 804 ± 35 to 878 ± 22 Ma, considered as minimum age of emplaced of the gabbros, in the Neoproterozoic.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O Cinturão Araguaia é uma importante feição geotectônica da Província Estrutural de Tocantins, desenvolvida durante a amalgamação do supercontinente Gondwana Ocidental no Neoproterozóico. O cinturão está situado na borda leste do Cráton Amazônico e limita dois segmentos crustais distintos: a leste ocorrem terrenos afetados pelos eventos termo-tectônicos decorrentes da amalgamação do Gondwana (ciclo PanAfricano ou Brasiliano) e, a oeste, terrenos que não mostram evidências de atuação destes eventos. Modelos evolutivos propostos para o Cinturão Araguaia, em geral, sugerem que ele se instalou em uma bacia formada pelo rifteamento restrito (sem formação expressiva de crosta oceânica) da crosta continental arqueana, seguido pela inversão tectônica da bacia acompanhada de transporte de massa, de SE para NW, do material supracrustal. No entanto, estudos geocronológicos revelaram que as rochas do Cinturão Araguaia repousam sobre um embasamento de idade arqueana ao norte, e de idade paleproterozóica ao sul. Adicionalmente, eles revelaram a presença de basaltos com estrutura almofadada, situados na porção mais oeste do Cinturão Araguaia, com cristais de zircão (herdados ?) de 2.05 Ga. Estes dados sugerem que a contribuição de material crustal paleoproterozóico pode ter sido importante e que as rochas metassedimentares do cinturão podem ter tido áreas fontes de idades distintas. A definição desta questão é fundamental para a reconstrução da evolução paleogeográfica do Cinturão Araguaia e do continente Gondwana Oeste. Em função disso, neste trabalho foram determinadas idades de cristais detríticos de zircão de quartzitos e idades-modelo Sm-Nd de rochas metassedimentares do Cinturão Araguaia, com o objetivo de identificar as idades das possíveis áreas fontes dessas rochas, e contribuir para o entendimento da história evolutiva deste cinturão no contexto da amalgamação do Gondwana. Cristais detríticos de zircão extraídos de duas amostras de quartzitos da Formação Morro do Campo foram datados pelo método de evaporação de Pb em monocristais zircão (Pb-Pb em zircão). A amostragem foi realizada tanto na porção norte, região de Xambioá (TO), como no segmento sul, região de Paraíso Tocantins (TO), do Cinturão Araguaia. As idades Pb-Pb em zircão dos cristais detríticos da amostra de quartzito de Xambioá mostram uma grande contribuição de terrenos arqueanos (3,0-2,65 Ga). Por outro lado, as idades de zircão detrítico do quartzito amostrado em Paraíso Tocantins, revelam a grande contribuição de terrenos mesoneoproterozóicos (1,25-0,85 Ga) e, secundariamente, de terrenos paleoproterozóicos (1,7-1.85 Ga). Esses resultados atestam a existência de áreas fontes distintas nos diferentes segmentos do Cinturão Araguaia. A grande concentração de idades Pb-Pb em zircão entre 0,85 e 1,0 Ga obtidas no quartzito de Paraíso do Tocantins, pode ser considerada como indicativo do limite superior da idade de sedimentação das rochas metassedimentares. Idades modelo Sm-Nd (TDM) de diferentes litotipos amostrados, em seções transversais ao longo do Cinturão Araguaia apresentam uma distribuição bimodal com maior freqüência de idade entre 1,4 e 2,1 Ga, com moda entre 1,6 e 1,7 Ga. O outro intervalo de idade, bem menos freqüente, situa-se entre 2,4 e 2,7 Ga. As TDM obtidas sugerem que as rochas metassedimentares do Cinturão Araguaia podem resultar de mistura de fontes de idade paleoproteozóica com fontes mais jovens, provavelmente meso-neoproterozóicas. Alternativamente, essa mistura pode ter envolvido também fontes arqueanas, porém de modo restrito. Os dados isotópicos aqui apresentados sugerem que as rochas metassedimentares do Cinturão Araguaia são provenientes de segmentos crustais situados à leste do cinturão. Os sedimentos, depositados em bacias oceânicas associadas a estes segmentos, foram transportados para a margem leste do Cráton Amazônico, durante a tectônica que estruturou o Cinturão Araguaia, resultante da amalgamação do supercontinente Gondwana Ocidental. A ocorrência de cristais detríticos de zircão de idade arqueana no quartzito de Xambioá, não implica necessariamente em uma fonte situada no Cráton Amazônico, uma vez que rochas arqueanas estão presentes nas possíveis áreas fontes localizadas a leste do cinturão. Ademais, estes cristais arqueanos podem ter sido reciclados por processos sedimentares e incorporados em terrenos mais novos. Os principais segmentos crustais candidatos à área fonte para as rochas metassedimentares do Cinturão Araguaia seriam o Cráton São Francisco, o Maciço de Goiás e os terrenos do Arco Magmático de Goiás. Estas áreas fontes situam-se a leste deste cinturão, e reúnem rochas magmáticas com idades compatíveis àquelas encontradas nos cristais detríticos de zircão. Além disso, a mistura de rochas provenientes destes diferentes segmentos crustais pode resultar no intervalo de idades TDM obtidas neste trabalho. A colisão do Cráton Paraná, hoje encoberto pela Bacia do Paraná, com o Cráton São Francisco, o Maciço de Goiás, e os diferentes terrenos do Arco Magmático de Goiás, resultou na estruturação do Cinturão Brasília e na formação de um grande bloco crustal. A colisão obliqua deste bloco com o Cráton Amazônico, cerca de 50 a 100 Ma depois de sua formação, teria causado o transporte de massa de SE para NW, o alçamento dos diferentes conjuntos litológicos sobre a borda leste deste cráton, e resultado na estruturação do Cinturão Araguaia. The Araguaia belt is an important geotectonic unit of the Tocantins Structural Province, developed during the amalgamation of the West Gondwana Supercontinent during the Neoproterozoic. This belt is located on the border of the Amazon Craton and divides two different crustal segments: to the east there are terrains affected by thermo-tectonic events related to the Gondwana amalgamation. In the west side, terrains not affected by these PanAfrican/Brasiliano events occur. Generally, it has been suggested that the Araguaia belt, was installed in a continental rift basin, developed on Archean crust, without formation of expressive oceanic crust. Afterwards, tectonic inversion took place with mass transportation toward NW forming this belt. However, geochronological studies have shown that the Araguaia belt lies over Archean basement in the north and Paleoproterozoic rocks in the south. In addition, pillow basalts, located in the western region of the Araguaia belt, presented inherited (?) zircon crystals with ages around 2.05 Ga. These data suggest that the contribution of Paleoproterozoic crustal material may have been an important source for the metasedimentary rocks of the Araguaia belt, too. The answer of this question is fundamental for reconstruction of the paleogeographic evolution of the Araguaia belt in the context of the West Gondwana evolution. In this dissertation, single zircon Pb-evaporation ages in quartzites and Sm-Nd model ages in metasedimentary rocks of the Araguaia belt were determined, in order to identify the ages of the possible sources of these rocks and to contribute to understanding the paleogeographic evolution of this belt and West Gondwana. Detritic zircon crystals of two quartzite samples of the Morro do Campo Formation were dated by the single zircon Pb-evaporation technique. The sampling was carried out in the northern segment (Xambioá region), and in the southern segment (Paraíso do Tocantins region) of the Araguaia belt, both in the state of Tocantins. The zircon ages of the quartzite from Xambioá range from 3.0 to 2.65 Ga. On the other hand, a main contribution of Meso-Neoproterozoic terrains (1.25 – 0.85 Ga), with minor of Paleoproterozoic sources (1.75 – 1.85 Ga), is shown by detritic zircons of the southern segment of the belt. These data indicate the contribution of source areas with distinct ages for the metasedimentary rocks of the Araguaia belt. Sm-N model ages (TDM) of the metassedimentary rocks sampled along the Araguaia belt presented a bimodal distribution, with ages showing a major frequency between 1.4 and 2.1 Ga and a minor frequency between 2.4 and 2.7 Ga. These TDM ages suggest that the metasedimentary rocks of the Araguaia belt may result from Paleoproterozoic terrains mixed with younger sources, probably, of Meso- Neoproterozoic ages. Alternatively, this mixing may had a minor contribution from Archean crust. As a result of these isotopic data, it is suggested that the sources of the metassedimentary rocks of the Araguaia belt are located to the east of the belt. The sediments were deposited in oceanic basins along these segments, and were thrust over the eastern margin of the Amazon Craton, due to the amalgamation of the West Gondwana, resulting in the formation of the Araguaia belt. The presence of detritic zircon of Archean age in the quartzite from Xambioá does not necessarily implies in an Archean source located in the Amazon Craton, since Archean rocks are also present in the possible source areas situated to the east of the Araguaia belt. Moreover, these detritic zircon crystals may have been recycled during sedimentary processes and incorporated in rocks units of younger terrains. The main candidates for crustal sources of the metassedimentary rocks of the Araguaia belt are the rock units of the São Francisco Craton, the Goiás Massif and the Goiás Magmatic Arc. These source areas are located to the east of the Araguaia belt and have magmatic rocks with ages similar to those determined in the detritic zircon crystals. In addition, the mixing of rocks from these different terrains may result in the range of the observed TDM ages of the meatssedimentary rocks. The amalgamation of the Paraná Craton, presently under the Paraná sedimentary basin, with the São Francisco Craton, the Goiás Massif and the terrains of the Goiás Magmatic Arc, resulted in the formation of the Brasília belt and in a huge crustal block. The oblique collision of this block with the Amazon Craton, 50 to 100 Ma after the formation of this block, may have led to the SE to NW tectonic transport that thrust different rock units over the eastern margin of this craton, resulting in the formation of the Araguaia belt.