Evolução tectono-estratigráfica das Bacias Santa Bárbara e Guaritas, Rio Grande do Sul

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2012.As bacias Santa Bárbara e Guaritas, localizadas no extremo sul do Brasil, representam o último episódio deposicional da Bacia do Camaquã. Compreendem arenitos, siltitos e conglomerados depositados no final do Neoproterozoico e início do Paleozoico em resposta ao período pós-colisional do Ciclo Brasiliano/Pan-Africano. Análises combinadas de U-Pb e Lu-Hf em zircões detríticos foram realizadas no Laboratório de Geocronologia da Universidade de Brasília, e integradas com dados de paleocorrentes a fim de determinar as idades deposicionais, a proveniência sedimentar e a evolução tectônica destas bacias. Foram coletadas duas amostras representativas de cada bacia e amostras dos furos de sondagem, CQP-01 e CQP-02, realizados pelo Serviço Geológico do Brasil. Os dados geocronológicos U-Pb apresentaram idades concordantes dominantemente Paleoproterozoicas e Neoproterozoicas para as duas bacias, com um aumento de zircões Mesoproterozoicos e eoproterozoicos para a bacia Guaritas. A idade máxima de deposição obtida para a bacia Santa Bárbara é de 553 ± 16 Ma. Para a bacia Guaritas, os dados bibliográficos, reunidos com os dados obtidos, permitem concluir que a idade máxima de deposição é de 540-535 Ma. As idades modelo Lu- Hf (TDM) mostram que os zircões contêm uma herança dominantemente Arqueana e Paleoproterozoica para as duas bacias, com valores de εHf dominantemente negativos, indicando uma origem crustal a partir de uma litosfera subcontinental para as rochas fonte que preencheram as bacias estudadas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACTThe Santa Bárbara and Guaritas basins, located in southern Brazil, represent the last episode of the depositional Camaquã Basin, including sandstone, siltstone and conglomerates deposited during the late Neoproterozoic and early Paleozoic as part of the response made to the collisional period of the Brasiliano/Pan-African Cycle. Combined U-Pb and Lu-Hf analyses of detrital zircons from outcrops and drill holes of both basins, together with an analysis of paleocurrent data, provide information on the sedimentary provenance and tectonic evolution of the basins. The U-Pb geochronological data present concordant ages that are dominantly Paleoproterozoic and Neoproterozoic for both basins, with an increasing contribution of Neoproterozoic and Mesoproterozoic zircons for the Guaritas basin. The maximum depositional age obtained for the Santa Bárbara basin is 553 ± 16 Ma. For the Guaritas basin, previous data and these current data show that the maximum depositional age is 540-535 Ma. The Lu-Hf model ages (TDM) show that the zircons contain an inheritance dominantly Archean and Paleoproterozoic for both basins, with dominantly negative εHf values, which indicates a crustal origin from a subcontinental lithosphere for the source rocks of these basins

História termotectônica da margem continental brasileira a partir de dados de traços de fissão em apatita

The Brazilian continental margin shows geomorphological structures formed during several episodes of tectonic activity initiated in the Neoproterozoic. In order to establish a thermotectonic history model for the Brazilian continental margin, an integration and reinterpretation of the apatite fission track (AFT) data was performed. AFT ages range from ~385 to 10 Ma. The AFT data reveal that the continental margin was characterized by at least three thermal events post Brasiliano Cycle: Early Cretaceous, Late Cretaceous and Paleogene-Neogene. The events are related to the opening processes of the South Atlantic Ocean and to the rift and post-rift phases, with tectonic reactivations along to the margin. The Mantiqueira Province and the São Francisco Craton record the oldest events, from the Ordovician to the Permian, respectively, which affected the various parts in varying ways as evidence of the Famatinian and Gondwanide orogenies.A margem continental brasileira denota estruturas geomorfológicas moldadas durante vários episódios de atividade tectônica iniciados no Neoproterozoico. Com o objetivo de estabelecer um modelo de história termotectônica para a margem continental brasileira, foi realizada a integração e reinterpretação dos dados traços de fissão em apatita (TFA) disponíveis ao longo de toda a margem continental. As idades TFA variam de ~385-10 Ma. Os dados TFA revelam que a margem continental foi caracterizada por pelo menos três eventos térmicos após o Ciclo Brasiliano: Cretaceo Inferior, Cretaceo Superior e Paleógeno-Neógeno. Os eventos são relacionados aos processos de abertura do Oceano Atlântico Sul e às fases rifte e pós-rifte, com reativações tectônicas ao longo da margem. A Província Mantiqueira e o Cráton São Francisco registram os eventos mais antigos, desde o Ordoviciano e o Permiano, respectivamente, que afetaram de modo variado diferentes partes dessas províncias como reflexo das orogenias Famatiniana e Gondwanide

Identificando argilominerais nas Minas do Camaquã, RS, através do método Spectral Angle Mapper em uma cena ASTER

The present study aimed to identify the occurrence of clay minerals in the Camaquã Mines/RS through the application of the Spectral Angle Mapper (SAM) method in an ASTER scene. The copper ore from the Camaquã Mines occurs in the form of veins, filling subvertical faults, and disseminated in the sedimentary rocks that cover the region. The occurrence of these ore bodies also triggers an intensive process of hydrothermal alteration, marked by the presence of halos with distinct mineral paragenesis, which represents the lateral manifestation of the mineralizations controlled by the faults. An epithermal metallogenic system was proposed as being responsible for the generation of the mineralizing fluids and the formation of alteration zones. The main clay minerals identified in the area were montmorillonite and nontronite, both belonging to the smectite group. In addition to these, minerals of the kaolinite group (kaolinite and haloysite), mixtures of kaolinite/smectite and illite were also identified. As for their genesis, these clay minerals are common products of intermediate argilic alteration, commonly associated with epithermal systems, and which may be present in the late stages of the hydrothermal alterations triggered by the copper mineralization in the Camaquã Mines, as well as by the supergene alteration of this ore deposit tailings.O presente estudo visou identificar a ocorrência de argilominerais nas Minas do Camaquã/RS através da aplicação do método Spectral Angle Mapper (SAM) numa cena ASTER. O minério de cobre das Minas do Camaquã ocorre na forma de veios, preenchendo falhas subverticais, e disseminado nas rochas sedimentares que recobrem a região. A ocorrência destes corpos de minério também desencadeia um intensivo processo de alteração hidrotermal, marcado pela presença de halos com paragêneses minerais distintas, que representa a manifestação lateral das mineralizações controladas pelas falhas. Um modelo metalogenético do tipo epitermal foi proposto como sendo o responsável pela geração dos fluídos mineralizantes e formação das zonas de alteração. Os principais argilominerais identificados na área foram a montmorillonita e a nontronita, ambos pertencentes ao grupo das esmectitas. Além destes, também foram identificados exemplares do grupo da caulinita (caulinita e haloisita), misturas de caulinita/esmectita e ilita. Quanto à sua gênese, esses argilominerais são produtos comuns da alteração argílica intermediaria, comumente associada a sistemas epitermais, e que pode estar presente nos estágios tardios das alterações hidrotermais desencadeadas pelas mineralizações de cobre nas Minas do Camaquã, assim como pela alteração supergênica dos rejeitos deste depósito

Slow slip source characterized by lithological and geometric heterogeneity

Slow slip events (SSEs) accommodate a significant proportion of tectonic plate motion at subduction zones, yet little is known about the faults that actually host them. The shallow depth (<2 km) of well-documented SSEs at the Hikurangi subduction zone offshore New Zealand offers a unique opportunity to link geophysical imaging of the subduction zone with direct access to incoming material that represents the megathrust fault rocks hosting slow slip. Two recent International Ocean Discovery Program Expeditions sampled this incoming material before it is entrained immediately down-dip along the shallow plate interface. Drilling results, tied to regional seismic reflection images, reveal heterogeneous lithologies with highly variable physical properties entering the SSE source region. These observations suggest that SSEs and associated slow earthquake phenomena are promoted by lithological, mechanical, and frictional heterogeneity within the fault zone, enhanced by geometric complexity associated with subduction of rough crust

Evolução Termotectônica da Margem Continental Brasileira

A margem continental brasileira denota estruturas geomorfológicas moldadas durante vários episódios de atividade tectônica iniciados no Neoproterozoico, durante o Ciclo Brasiliano/Pan-Africano, e originada por processos de rifteamento e subsequente separação entre América do Sul e África no Cretaceo Inferior. Com o objetivo de estabelecer um modelo de história termotectônica para a margem continental brasileira, foram realizadas as seguintes análises: (i) traços de fissão em apatita e/ou zircão na margem sul, no Escudo Sul-Rio-Grandense e na Bacia do Camaquã; (ii) traços de fissão em apatita no embasamento onshore e poços offshore da Bacia de Santos (margem sudeste); e, (iii) integração e reinterpretação dos dados traços de fissão em apatita disponíveis ao longo de toda a margem continental brasileira. As idades traços de fissão em apatita ao longo da margem variam de ~385-10 Ma. As idades centrais traços de fissão em zircão obtidas na Bacia do Camaquã variam de ~386 a 210 Ma e são mais jovens do que a idade de deposição, apresentando sinais de reset parcial e/ou total após a deposição. Alguns cristais de zircão com idades Meso-Neoproterozoicas definem uma proveniência inicial, e os mais jovens de 147-104 Ma (Cretaceo Inferior) representam cristais que foram completamente resetados e registram o início da separação entre a América do Sul e a África. A modelagem térmica dos poços offshore da Bacia de santos indicou que a geração de óleo na bacia começou em 55-25 Ma. Os dados revelam que a margem continental foi caracterizada por pelo menos três eventos de resfriamento acelerado pós Ciclo Brasiliano: Cretaceo Inferior, Cretaceo Superior e Paleógeno-Neógeno. Estes eventos são relacionados aos processos de abertura do Oceano Atlântico Sul e às fases rifte e pós-rifte, com reativações tectônicas ao longo da margem e cuja denudação estimada pode ser relacionada ao influxo sedimentar nas bacias offshore. A margem continental sul e o cráton São Francisco registram os eventos de resfriamento mais antigos, desde o Ordoviciano e o Permiano respectivamente, como reflexo das orogenias Famatiniana e Gondwanide.The Brazilian continental margin denotes geomorphological structures formed during several episodes of tectonic activity initiated in the Neoproterozoic during the Brasiliano/Pan African Cycle and originated by rifting and subsequent breakup of South America and Africa in the Early Cretaceous. In order to establish a thermotectonic history model for the Brazilian continental margin these analyzes were performed: (i) apatite and/or zircon fission tracks in the southern margin, Sul- Rio-Grandese Shield and Camaquã Basin; (Ii) apatite fission tracks in onshore basement and offshore boreholes of the Santos Basin (southeast margin); and, (iii) integration and reinterpretation of the available apatite fission tracks along the Brazilian continental margin. The apatite fission track ages along the margin range from ca. 385-10 Ma. The zircon fission track central ages along the Camaquã Basin vary from ca. 386 to 210 Ma and are younger than the depositional age and show signs partial of partially and/or totally reset after deposition. A few zircon grains with Meso-Neoproterozoic ages define an initial provenance age, and the youngest ages of 147-104 Ma (Early Cretaceous) represent zircon grains that have been completely reset and record the time of the initial breakup between South America and Africa. The borehole thermal modeling of the Santos Basin indicates that the oil generation started at 55-25 Ma. The data show that the continental margin was characterized by at least three accelerated cooling events after the Brasiliano cycle: Early Cretaceous, Late Cretaceous and Paleogene-Neogene. These events are related to the opening processes of the South Atlantic Ocean and to the rift and post-rift phases, with tectonic reactivations along the margin and whose estimated denudation can be related to the sedimentary influx in the offshore basins. The south continental margin and the San Francisco craton record the older cooling events, from the Ordovician to the Permian respectively, as reflection of the Famatinian and Gondwanide orogenies

Evolução Termotectônica da Margem Continental Brasileira

A margem continental brasileira denota estruturas geomorfológicas moldadas durante vários episódios de atividade tectônica iniciados no Neoproterozoico, durante o Ciclo Brasiliano/Pan-Africano, e originada por processos de rifteamento e subsequente separação entre América do Sul e África no Cretaceo Inferior. Com o objetivo de estabelecer um modelo de história termotectônica para a margem continental brasileira, foram realizadas as seguintes análises: (i) traços de fissão em apatita e/ou zircão na margem sul, no Escudo Sul-Rio-Grandense e na Bacia do Camaquã; (ii) traços de fissão em apatita no embasamento onshore e poços offshore da Bacia de Santos (margem sudeste); e, (iii) integração e reinterpretação dos dados traços de fissão em apatita disponíveis ao longo de toda a margem continental brasileira. As idades traços de fissão em apatita ao longo da margem variam de ~385-10 Ma. As idades centrais traços de fissão em zircão obtidas na Bacia do Camaquã variam de ~386 a 210 Ma e são mais jovens do que a idade de deposição, apresentando sinais de reset parcial e/ou total após a deposição. Alguns cristais de zircão com idades Meso-Neoproterozoicas definem uma proveniência inicial, e os mais jovens de 147-104 Ma (Cretaceo Inferior) representam cristais que foram completamente resetados e registram o início da separação entre a América do Sul e a África. A modelagem térmica dos poços offshore da Bacia de santos indicou que a geração de óleo na bacia começou em 55-25 Ma. Os dados revelam que a margem continental foi caracterizada por pelo menos três eventos de resfriamento acelerado pós Ciclo Brasiliano: Cretaceo Inferior, Cretaceo Superior e Paleógeno-Neógeno. Estes eventos são relacionados aos processos de abertura do Oceano Atlântico Sul e às fases rifte e pós-rifte, com reativações tectônicas ao longo da margem e cuja denudação estimada pode ser relacionada ao influxo sedimentar nas bacias offshore. A margem continental sul e o cráton São Francisco registram os eventos de resfriamento mais antigos, desde o Ordoviciano e o Permiano respectivamente, como reflexo das orogenias Famatiniana e Gondwanide.The Brazilian continental margin denotes geomorphological structures formed during several episodes of tectonic activity initiated in the Neoproterozoic during the Brasiliano/Pan African Cycle and originated by rifting and subsequent breakup of South America and Africa in the Early Cretaceous. In order to establish a thermotectonic history model for the Brazilian continental margin these analyzes were performed: (i) apatite and/or zircon fission tracks in the southern margin, Sul- Rio-Grandese Shield and Camaquã Basin; (Ii) apatite fission tracks in onshore basement and offshore boreholes of the Santos Basin (southeast margin); and, (iii) integration and reinterpretation of the available apatite fission tracks along the Brazilian continental margin. The apatite fission track ages along the margin range from ca. 385-10 Ma. The zircon fission track central ages along the Camaquã Basin vary from ca. 386 to 210 Ma and are younger than the depositional age and show signs partial of partially and/or totally reset after deposition. A few zircon grains with Meso-Neoproterozoic ages define an initial provenance age, and the youngest ages of 147-104 Ma (Early Cretaceous) represent zircon grains that have been completely reset and record the time of the initial breakup between South America and Africa. The borehole thermal modeling of the Santos Basin indicates that the oil generation started at 55-25 Ma. The data show that the continental margin was characterized by at least three accelerated cooling events after the Brasiliano cycle: Early Cretaceous, Late Cretaceous and Paleogene-Neogene. These events are related to the opening processes of the South Atlantic Ocean and to the rift and post-rift phases, with tectonic reactivations along the margin and whose estimated denudation can be related to the sedimentary influx in the offshore basins. The south continental margin and the San Francisco craton record the older cooling events, from the Ordovician to the Permian respectively, as reflection of the Famatinian and Gondwanide orogenies

Identificando argilominerais nas Minas do Camaquã, RS, através do método Spectral Angle Mapper em uma cena ASTER

The present study aimed to identify the occurrence of clay minerals in the Camaquã Mines/RS through the application of the Spectral Angle Mapper (SAM) method in an ASTER scene. The copper ore from the Camaquã Mines occurs in the form of veins, filling subvertical faults, and disseminated in the sedimentary rocks that cover the region. The occurrence of these ore bodies also triggers an intensive process of hydrothermal alteration, marked by the presence of halos with distinct mineral paragenesis, which represents the lateral manifestation of the mineralizations controlled by the faults. An epithermal metallogenic system was proposed as being responsible for the generation of the mineralizing fluids and the formation of alteration zones. The main clay minerals identified in the area were montmorillonite and nontronite, both belonging to the smectite group. In addition to these, minerals of the kaolinite group (kaolinite and haloysite), mixtures of kaolinite/smectite and illite were also identified. As for their genesis, these clay minerals are common products of intermediate argilic alteration, commonly associated with epithermal systems, and which may be present in the late stages of the hydrothermal alterations triggered by the copper mineralization in the Camaquã Mines, as well as by the supergene alteration of this ore deposit tailings.O presente estudo visou identificar a ocorrência de argilominerais nas Minas do Camaquã/RS através da aplicação do método Spectral Angle Mapper (SAM) numa cena ASTER. O minério de cobre das Minas do Camaquã ocorre na forma de veios, preenchendo falhas subverticais, e disseminado nas rochas sedimentares que recobrem a região. A ocorrência destes corpos de minério também desencadeia um intensivo processo de alteração hidrotermal, marcado pela presença de halos com paragêneses minerais distintas, que representa a manifestação lateral das mineralizações controladas pelas falhas. Um modelo metalogenético do tipo epitermal foi proposto como sendo o responsável pela geração dos fluídos mineralizantes e formação das zonas de alteração. Os principais argilominerais identificados na área foram a montmorillonita e a nontronita, ambos pertencentes ao grupo das esmectitas. Além destes, também foram identificados exemplares do grupo da caulinita (caulinita e haloisita), misturas de caulinita/esmectita e ilita. Quanto à sua gênese, esses argilominerais são produtos comuns da alteração argílica intermediaria, comumente associada a sistemas epitermais, e que pode estar presente nos estágios tardios das alterações hidrotermais desencadeadas pelas mineralizações de cobre nas Minas do Camaquã, assim como pela alteração supergênica dos rejeitos deste depósito

História termotectônica da margem continental brasileira a partir de dados de traços de fissão em apatita

The Brazilian continental margin shows geomorphological structures formed during several episodes of tectonic activity initiated in the Neoproterozoic. In order to establish a thermotectonic history model for the Brazilian continental margin, an integration and reinterpretation of the apatite fission track (AFT) data was performed. AFT ages range from ~385 to 10 Ma. The AFT data reveal that the continental margin was characterized by at least three thermal events post Brasiliano Cycle: Early Cretaceous, Late Cretaceous and Paleogene-Neogene. The events are related to the opening processes of the South Atlantic Ocean and to the rift and post-rift phases, with tectonic reactivations along to the margin. The Mantiqueira Province and the São Francisco Craton record the oldest events, from the Ordovician to the Permian, respectively, which affected the various parts in varying ways as evidence of the Famatinian and Gondwanide orogenies.A margem continental brasileira denota estruturas geomorfológicas moldadas durante vários episódios de atividade tectônica iniciados no Neoproterozoico. Com o objetivo de estabelecer um modelo de história termotectônica para a margem continental brasileira, foi realizada a integração e reinterpretação dos dados traços de fissão em apatita (TFA) disponíveis ao longo de toda a margem continental. As idades TFA variam de ~385-10 Ma. Os dados TFA revelam que a margem continental foi caracterizada por pelo menos três eventos térmicos após o Ciclo Brasiliano: Cretaceo Inferior, Cretaceo Superior e Paleógeno-Neógeno. Os eventos são relacionados aos processos de abertura do Oceano Atlântico Sul e às fases rifte e pós-rifte, com reativações tectônicas ao longo da margem. A Província Mantiqueira e o Cráton São Francisco registram os eventos mais antigos, desde o Ordoviciano e o Permiano, respectivamente, que afetaram de modo variado diferentes partes dessas províncias como reflexo das orogenias Famatiniana e Gondwanide