The Proterozoic Guanhães banded iron formations, Southeastern border of the São Francisco Craton, Brazil: evidence of detrital contamination

A sequência supracrustal Guanhães, portadora de formações ferríferas bandadas (BIFs), ocorre como fatias tectônicas superpostas ao embasamento de terrenos granito-gnáissicos do tipo TTG de idade Arqueana, desenvolvidas no limite entre o período Proterozoico e o Paleozoico, durante a colagem Brasiliana. A idade máxima de deposição da sucessão é de ~2,18 Ga e foi determinada por datação de zircões detríticos em quartzitos. Além de quartzitos, a sucessão é composta por xistos, BIFs, gnaisses e anfibolitos, todos metamorfisados em condições de fácies anfibolito. A análise dos Elementos Terras Raras + Y (ETR+Y), normalizados ao PASS, para as BIFs de Guanhães, mostra enriquecimento em ETR pesados e anomalia positiva de Eu. Dois tipos de contaminação foram observados nas amostras. O primeiro é uma contaminação detrítica que resultou em baixos valores de Y/Ho (< 30) e Pr/Yb (SN). As evidências de contaminação desse tipo, combinadas à análise do empilhamento estratigráfico do pacote de rochas supracrustais, indicam que as BIFs de Guanhães foram depositadas em ambiente marinho raso. Um evento Cambriano expressivo está presente nos dados relativos à datação de zircões. O segundo tipo de contaminação resultou em maiores valores de anomalia de Eu, anomalia positiva de Ce e maiores concentrações de ETR, possivelmente devido à interação entre fluidos magmáticos posteriores e as BIFs de Guanhães. As amostras sem contaminação mostram distribuição de ETR semelhante a outras BIFs Précambrianas, particularmente às BIFs da Sequência do Morro Escuro e do Grupo Serra da Serpentina, com ausência de anomalia verdadeira de Ce e Y/Ho próximo aos valores da água do mar (45). Os dados geocronológicos e geoquímicos apresentados neste artigo sugerem correlação entre a sucessão supracrustal de Guanhães (GSSu) e os Grupos Serra da Serpentina e Serra de São José.The Guanhães banded iron formation (BIF) bearing succession occurs as tectonic slices, juxtaposed to Archean TTG granite-gneissic basement rock, developed during the Neoproterozoic-Cambrian Brasiliano collage. The succession has a maximum depositional age of ~2.18 Ga, from detrital zircons in quartzite, and consists of quartzites, schists, BIFs, gneiss and amphibolite, all metamorphosed under amphibolite facies conditions. The Guanhães BIF shows HREE enrichment and consistent positive Eu anomaly (PAAS-normalized REE+Y). Two types of contamination were observed in the samples. The first is contamination by an exotic detrital component, which resulted in low Y/Ho (< 30) and Pr/Yb (SN) ratios. Evidence of such contamination, combined with inferred stratigraphic stacking data, indicates that the Guanhães BIFs were deposited on a shallow marine environment. The second type of contamination resulted in higher Eu-anomalies, positive Ce-anomalies, and higher REE+Y concentrations, possibly due to the interaction between later magmatic fluids and the Guanhães BIF. A strong Cambrian event is recorded in zircon age data. The uncontaminated samples display REE+Y distribution similar to other Precambrian BIFs, particularly those from the Morro-Escuro Sequence and the Serra da Serpentina Group, without true Ce-anomalies and Y/Ho close to seawater values (45). Geochronological and geochemical data presented in this paper strongly suggest a correlation between the Guanhães supracrustal succession and the Serra da Serpentina and Serra de São José Groups.

NOVOS DADOS GEOCRONOLÓGICOS U-Pb DE ZIRCÕES DETRÍTICOS NA SERRA DO ESPINHAÇO MERIDIONAL, REGIÕES DE ALTAMIRA E IPOEMA

A Serra do Espinhaço Meridional é representada principalmente pelas unidades do Supergrupo Espinhaço formado por um espesso pacote de quartzitos, filitos e metaconglomerados, com metavulcânicas, formações ferríferas bandadas e carbonatos subordinados. As rochas metassedimentares da região de Altamira e Ipoema foram divididas em três unidades litoestratigráficas: a Unidade Basal constituída por metaconglomerado e quartzito, a Unidade Intermediária constituída por quartzito com metaconglomerados e filitos associados e a Unidade Superior constituída por quartzitos com estratificação cruzada de grande porte. A área estudada foi dividida em dois domínios estruturais: Oeste, onde as rochas estão dobradas formando sinclinais e anticlinais em escala macroscópica e Leste, onde prevalece uma tectônica de cavalgamentos frontais formando cavalos tectônicos de direção aproximada N-S vergentes para oeste. A deposição sedimentar nesta região iniciou ao final do Paleoproterozoico no período Estateriano, com idade máxima de deposição dos sedimentos em 1.751 ± 19 Ma. A distribuição das idades indica um preenchimento da bacia nesta região por aporte de fontes mais antigas predominantemente autóctones localizadas a norte e oeste da bacia, sendo a maioria relacionada a terrenos de idade riaciana/orosiriana, seguido pelos mesoarqueanos/neoarqueanos e estaterianos, com pequena contribuição alóctone relacionada a terrenos de idade sideriana e paleoarqueana

The structure of western Serra do Curral, Quadrilátero Ferrífero, and tectonic control of the high-grade iron hard bodies

The structure of western Serra do Curral, Quadrilátero Ferrífero, represents the partial exposure of a syncline that verges to NNW - Piedade Syncline. This regional structure has parasitic folds denominated as B1A which are refolded by folds B1B that also have vergence to NNW. Both of them have ENE-WSW direction, are non-cylindrical folds and configure an interference pattern that is similar to Type 3 from Ramsay. This refolding occur during progressive deformation. The occurrence of high-grade magnetitic-martitic accumulation (>; 64% Fe) of medium size (~ 100 Mt) is controlled by the combination of these folds and high angle thrust fault, both with the same direction. Above these structures, there is a development of folds with NNW-SSE direction and WSW vergence (B2 folds). These folds are restricted to the B1 limbs and they configure an interference pattern named "abbuting fold". The age obtained by U/Pb SHRIMP on monazite grains is 2034 ± 11 Ma. The monazite grains occur on textural balance with the iron oxide from high-grade accumulations. This age corresponds to the formation timing of the high-grade bodies and suggests that the mineralization process is contemporary to the regional metamorphic peak of Quadrilátero Ferrífero.O segmento oeste da Serra do Curral, Quadrilátero Ferrífero, representa a exposição parcial de um sinclinal vergente para NNW - Sinclinal Piedade. As dobras parasíticas dessa estrutura regional foram denominadas B1A e estão redobradas por dobras B1B, também vergentes para NNW. Ambas são de direção ENE-WSW, acilíndricas e configuram um padrão de superposição semelhante ao Tipo 3 de Ramsay. Esse redobramento ocorre em caráter de deformação progressiva e junto com falhas inversas de alto ângulo e de mesma direção que controlam a ocorrência de acumulações magnetítica-martíticas de alto teor (>; 64% Fe) de tamanho médio (~ 100 Mt). Sobre essas estruturas, estão desenvolvidas dobras de direção NNW-SSE com vergência para WSW (dobras B2). Estas se limitam aos flancos das dobras B1 e configuram um padrão de superposição do tipo abbuting fold. A idade obtida por datação U/Pb SHRIMP em grãos de monazita que ocorrem em equilíbrio textural com os óxidos de ferro das acumulações de alto teor é 2034 ± 11 Ma. Essa idade corresponde ao timing de formação desses corpos e indica que o processo de mineralização é contemporâneo ao pico metamórfico regional do Quadrilátero Ferrífero

Aragão Granite — Nhandú intrusive Suite — an oxidized, A2-type granite, from 1967 to 1964 Ma from the Alta Floresta Gold Province — Amazonian Craton

The Aragão Granite, located at the Alta Floresta Gold Province (AFGP), consists of a granitic stock of around 80 km2 with medium to thick granulation, porphyritic texture and monzogranitic to sienogranitic modal composition. Geochemical data indicate to an A2-type affinity, similar to granitic magmas of evolved active continental margins. The U-Pb SHRIMP in zircon crystallization ages of 1964 ± 11 Ma and 1967 ± 2 Ma allow its inclusion into the Nhandú Intrusive Suite and its correlation with the Creporizão Intrusive Suite of the Tapajós Mineral Province (TMP), in the Pará State. Associated with Aragon granite, a porphyrithic megaenclave medium to thick, with porphyritic texture and granodioritic to monzogranitic modal composition, occurs. The enclave presents a geochemical pattern similar to shoshonitic granitic magmas, and their crystallization age U-Pb SHRIMP in zircon (1995 ± 5 Ma) indicates relation with granitoids of the Cuiú-Cuiú Complex. The Aragão Granite occurs hosted in a foliated granites where the U-Pb SHRIMP crystallization age is 2009 ± 4 Ma. These results suggest that the host rocks of Aragao Granite are part of the Cuiú-Cuiú Complex. The stratigraphical correlation determined in this work indicates that the eastern portion of AFGP represents the extension of Tapajós-Parima Province, south of Cachimbo Graben, north of Mato Grosso State.O Granito Aragão, localizado na Província Aurífera Alta Floresta (PAAF), consiste de um stock granítico de ~ 80 km2, de granulação média a grossa, textura porfirítica e composição modal monzogranítica a sienogranítica. Os dados geoquímicos indicam afinidade com magmas graníticos tipo-A2, similares àqueles gerados em margens continentais ativas evoluídas. As idades de cristalização U-Pb SHRIMP em zircão de 1964 ± 11 Ma e 1967 ± 2 Ma permitem incluí-lo na Suíte Intrusiva Nhandú (SINH) e correlacioná-lo com a Suíte Intrusiva Creporizão (SIC) na Província Mineral do Tapajós (PMT), no Pará. Associado ao Granito Aragão ocorre um megaenclave fanerítico médio a grosso, de textura porfirítica e composição modal granodiorítica a monzogranítica. O enclave apresenta padrão geoquímico semelhante a magmas graníticos shoshoníticos, e sua idade de cristalização U-Pb SHRIMP em zircão (1995 ± 5 Ma) indica relação com granitoides do Complexo Cuiú-Cuiú. O Granito Aragão ocorre alojado em granitoides foliados com idade de cristalização U-Pb SHRIMP de 2009 ± 4 Ma. Estes resultados sugerem que as rochas hospedeiras do Granito Aragão fazem parte do Complexo Cuiú-Cuiú. As correlações estratigráficas estabelecidas no presente trabalho indicam que a porção leste da PAAF representa a extensão da Província Tapajós-Parima, ao sul do Gráben do Cachimbo, norte do Estado de Mato Grosso.

A sequência orosiriana-estateriana e geometria transpressiva na região de Santa Maria de Itabira, Minas Gerais

As rochas metassedimentares, aflorantes no entorno da cidade de Santa Maria de Itabira (MG), compreendem quartzitos orosirianos, informalmente denominados de Unidade Quartzítica Serra da Pedra Branca, além da sequência estateriana portadora de formação ferrífera bandada típica da Borda Leste da Serra do Espinhaço Meridional. Esse conjunto constitui um bloco alóctone delimitado por zonas de cisalhamento, entre fatias de rochas granito-gnáissicas arqueanas do Complexo Dona Rita e do Granito da Suíte Borrachudos, com idade de 1729 ± 12 Ma. Rochas intrusivas da Suíte neoproterozoica Pedro Lessa e diques de diabásio mesozoicos cortam todo o conjunto. Em todas as unidades foram reconhecidas três famílias de dobras geradas durante a edificação do Orógeno Aracuaí: D1, D2 e D3, que, em conjunto com as zonas de cisalhamento observadas na área, permitiram um esboço de um modelo da evolução tectônica da região, compreendendo três fases, F1, F2 e F2'. A sequência evolutiva aliada ao arcabouço cinemático e geométrico da região leva à interpretação de que a região está inserida num sistema regional transpressivo. O esforço tectônico principal do cinturão de dobramento é transferido na forma de falhas transcorrentes de direção oblíqua à tensão principal.The metasedimentary rocks cropping out in the surroundings of the township of Santa Maria de Itabira (MG), comprise Orosirian quartzites herein informally named Pedra Branca Quartzite and the Statherian banded iron formation bearing sequences at the eastern border of the southern Espinhaço Range. They define an allochthonous shear-zone-bound inlier block, between slices of Archean granite-gneissic rocks of Dona Rita Complex, intruded by the 1729 ± 12 Ma old Borrachudos Granite, Neoproterozoic Mafic Rocks (Pedro Lessa Suite) and mesozoic diabase dikes. The structure of the inlier is controlled by three families of folds D1, D2 and D3 nucleated in three deformational phases F1, F2 and F2' associated to the oblique shear zones development in a transpressive environment during one of the Brasilian Orogenies

Metamorphic evolution and U-Pb zircon SHRIMP geochronology of the Belizário ultramafic amphibolite, Encantadas Complex, southernmost Brazil

O entendimento dos processos evolutivos do Complexo Encantadas no sul do Brasil foi aperfeiçoado através do estudo integrado do metamorfismo de um anfibolito ultramáfico e da geocronologia U-Pb SHRIMP de zircão. Os núcleos herdados de alguns cristais de zircão tem idades em torno de 2257 ± 12 Ma e constituem a única evidência preservada do protólito ígneo, que pode ter sido um basalto magnesiano ou um piroxenito. O metamorfismo M1 de fácies anfibolito formou abundante hornblenda na amostra investigada, possivelmente há 1989±21 Ma. Esta rocha ultramáfica foi re-metamorfizada talvez há cerca de 702±21 Ma durante um eventoM2 de fácies xistos verdes do metamorfismo regional. Durante o evento M2, a hornblenda foi recristalizada e formou a assembléia actinolita + oligoclásio + microclínio + epidoto + titanita + monazita. Estes eventos foram a manifestação da Orogênese Encantadas (2257 ± 12 Ma) e da Orogênese Camboriú (~1989 Ma) do Ciclo Transamazônico, seguidos por um evento orogênico (702 ± 21 Ma) do Ciclo Brasiliano. O período intra-cratônico entre 2000-900 Ma corresponde à estabilidade do Supercontinente Atlântica, cujos remanescentes são conhecidos como Cráton Rio de la Plata.The integrated investigation of metamorphism and zircon U-Pb SHRIMP geochronology of the Belizário ultramafic amphibolite from southernmost Brazil leads to a better understanding of the processes involved in the generation of the Encantadas Complex. Magmatic evidence of the magnesian basalt or pyroxenite protolith is only preserved in cores of zircon crystals, which are dated at 2257 ± 12 Ma. Amphibolite facies metamorphism M1 formed voluminous hornblende in the investigated rock possibly at 1989 ± 21 Ma. This ultramafic rock was re-metamorphosed at 702±21 Ma during a greenschist facies eventM2; the assemblage actinolite + oligoclase + microcline + epidote + titanite + monazite formed by alteration of hornblende. The metamorphic events are probably related to the Encantadas Orogeny (2257±12 Ma) and Camboriú Orogeny (∼ 1989 Ma) of the Trans-Amazonian Cycle, followed by an orogenic event (702±21 Ma) of the Brasiliano Cycle. The intervening cratonic period (2000-700 Ma) corresponds to the existence of the Supercontinent Atlantica, known regionally as the Rio de la Plata Craton

Reconstructing the Cryogenian-Ediacaran evolution of the Porongos fold and thrust belt, Southern Brasiliano Orogen, based on Zircon U-Pb-Hf-O isotopes

The Neoproterozoic geotectonic triad of the Brasiliano Orogen is reconstructed in southern Brazil from studies focused on the Porongos fold and thrust belt. We integrate field geology with isotopic studies of zircon U–Pb SHRIMP and Lu–Hf–O laser determinations in seven metasedimentary and three metavolcanic rock samples. The results indicate that the Porongos palaeo-basin was derived from mixed sources (3200–550 Ma), with major contributions from Rhyacian (2170 Ma) and Ediacaran (608 Ma) sources. Minor contributions from Archaean to Tonian sources are also registered. The maximum depositional age of the Porongos palaeo-basin is established by the age range of 650–550 Ma with TDM model ages between 2.5 and 1.3 Ga. The reworked signature (εHf values = −34 to −4) and the characteristic crustal magma reservoirs (δ18O ≥5.3 ‰) indicate that these sediments are equivalent to Neoproterozoic granites of the Dom Feliciano Belt. The episodic depositional history started in the Cryogenian (650 Ma) and lasted until the Ediacaran (most likely 570 Ma). A magmatic event of Tonian age is recorded in rhyodacite samples interleaved with the metasedimentary rocks and dated at 773, 801, and 809 Ma. The crustal evolution of the Sul-Riograndense Shield included mountain building, folding and thrusting and flexural subsidence in the foreland. An orogenic triad is revealed as the Pelotas Batholith, the Porongos fold and thrust belt and the Camaquã Basin, all part of the Dom Feliciano Belt.The investigation was supported financially through a scholarship to Juliana and a grant to Léo A. Hartmann by Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico of Brazil, Edital Universal-2012. Support from a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul grant ‘Edital Pesquisador Gaúcho’ is also acknowledged

Ion microproble (SHRIMP) dates complex granulite from Santa Catarina, southern Brazil

Complex polymetamorphic granulites have been dated in the Santa Catarina granulite complex of southern Brazil through SHRIMP study of zircon. This complex is dominated by intermediate-acid plutonic rocks and contains small volumes of mafic and ultramafic rocks, and minor quartzite and banded iron formation. Porphyroblasts of orthopyroxene, clinopyroxene and plagioclase in mafic and acid rocks are interpreted as magmatic remnants in a volumetrically dominant granoblastic aggregate (M1) of the same minerals and hornblende. Hornblende formed during a laterM2 metamorphic event constitutes rims around pyroxene, but the hornblende is also rimmed by granoblastic simplectites of orthopyroxene, clinopyroxene, hornblende and plagioclase in a second granulite facies event (M3). Chlorite and epidote occur in shear zones (M4). This granulite terrain is part of a Neoproterozoic craton, because it was little affected by the Brasiliano Cycle. The two granulite-facies events (M1 andM3) are dated by U/Pb zircon SHRIMP at about 2.68 and 2.17 Ga, while the magmatic protoliths formed at about 2.72 Ga. The amphibolite facies event (M2) probably occurred close to the 2.17 Ga granulitic metamorphism