Processos acrescionários na porção central de Gondwana : exemplos de terrenos Alto Moxotó e Alto Pajeú da província Borborema, NE do Brasil

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2017.A Província Borborema corresponde a um cinturão orogênico Neoproterozoico consolidado no final do ciclo orogênico Brasiliano (ca. 800-580 Ma), que se estende ao longo do Gondwana Ocidental por meio das Faixas Pan-Africanas. Na presente tese, o papel de possíveis processos acrescionários na amalgamação dos terrenos Alto Pajeú, Alto Moxotó e Pernambuco-Alagoas, bem como seu significado na evolução crustal deste setor do continente Gondwana são investigados. Baseado em uma série de técnicas geológicas, incluindo geologia estrutural, geoquímica elementar e isotópica, além do auxílio de geofísica aérea na região localizada entre os municípios de Floresta e Airí, Pernambuco, é sugerido que sistemáticos processos de subducção, colisão continental e acreção resultaram na configuração atual desta parte do Gondwana. No Terreno Alto Moxotó, as primeiras manifestações tectônicas são refletidas na formação de magmas do tipo TTG (Suíte Riacho das Lajes) durante o Neoarqueano (2,6 Ga). Este evento resultou na geração de crosta juvenil, advinda de fusão de basaltos em condições de alta temperatura e pressão em ambiente intra-oceânico. Um segundo evento de subducção ocorreu durante o Riaciano (ca. 2,1 Ga), representado por magmas (Suíte Floresta) resultantes de fontes heterogêneas. Tal evento, teria ainda retrabalhado intensamente a crosta arqueana envolvendo ascensão astenosférica durante acreção de terrenos coevos ao quebramento (slab break off) de litosfera oceânica. Já na transição do Estateriano para o Caliminiano (ca. 1,6 Ga), as unidades Riacho do Navio, Coloete e Carnoió, registram o último pulso tectônico deste terreno. As duas primeiras apresentam características similares a granitos do meta- a peraluminosos, típicos de um ambiente de subducção e colisão, enquanto que a última apresenta típica assinatura de granito intra-placa. A ocorrência das rochas das unidades Riacho do Navio e Coloete na margem do terreno, indicam que este se comportou como um bloco crustal quasi-rígido, que foi submetido a subducção e colisão periférica durante um maior evento de fragmentação continental. Com relação ao arranjo tectônico entre os Terreno Alto Moxotó, Alto Pajeú e Pernambuco-Alagoas, dados de magnetometria e radiometria associada a análise estrutural meso-macro e microscópica, revelaram uma complexa história deformacional. Mapas geofísicos indicam assinaturas contrastantes entre estes domínios, bem como realçam as principais estruturas da região, incluindo os limites de terrenos: i.e. Zona de Cisalhamento Serra de Jabitacá e Lineamento Pernambuco. Análise geométrica é sugestiva de aloctonia entre o Terreno Alto Pajeú (Toniano) com relação ao Alto Moxotó (Arqueano-Paleoproterozoico). Estruturas de cavalgamento associadas espacialmente a remanescentes de crosta oceânica (Suíte Serrote das Pedras Pretas), sugerem que a colagem entre estes domínios se deu durante a orogenia Cariris Velhos (ca. 1,0-0,9 Ga), enquanto que zonas de cisalhamento de rejeito direcional associada com foliações e lineações de transposição obliteraram estruturas prévias e marcaram a colagem lateral entre este primeiro conjunto de terrenos e o Pernambuco-Alagoas durante a orogenia Brasiliana (ca. 0,6-0,5 Ga). Outra possibilidade a ser considerada, é que a tectônica de empurrão possa ter se desenvolvido no inicio do Ediacarano. Por fim, análises Sm-Nd de 106 amostras coletadas ao longo dos Terrenos Alto Moxotó e Alto Pajeú, revelaram fontes igualmente contrastantes. O primeiro, apresenta fontes mais velhas, que variam do Arqueano ao Paleoproterozoico, enquanto que o segundo entre o Paleo- e Mesoproterozoico. Estes também apresentam processos crustais diacrônicos, registrados pela assinatura isotópica de Nd, confirmando que se tratam de fragmentos litosféricos não contínuos. A integração dos dados obtidos neste trabalho com informações disponíveis na literatura permite sugerir que a Província Borborema, ao menos em parte, se comportou como um análogo de um orógeno acrescionário moderno.The Borborema Province corresponds to a Neoproterozoic orogenic belt that was consolidated at the end of the Brasiliano cycle (ca. 800-540 Ma), that extends to the Pan-African mobile belts trough West Gondwana. In this thesis, the role of accretionary processes on the amalgamation of the Alto Pajeú, Alto Moxotó and Pernambuco-Alagoas terranes, as well as its significance on the crustal evolution of this portion of Gondwana is investigated. Based on several geologic techniques, including structural geology, whole-rock and isotopic geochemistry, besides the usage of airborne geophysics in an area located between the Floresta and Airí towns, Pernambuco, it is suggested that systematic subduction processes, continent-continent collision and crustal accretion resulted in the actual tectonic framework. Within the Alto Moxotó Terrane, the first tectonic event is reflected on the formation of TTG-type magmas (Riacho das Lajes Suite) during the Neoarchean (ca. 2.6 Ga). Such episode, resulted on the generation of juvenile crust, derived from basalt melting on high pressure and temperature conditions in an intraoceanic setting. A second subduction-related event occurred during the Rhyacian period (ca. 2.1 Ga). It is represented by magmas (Floresta Suite) that present heterogeneous sources. Such event, reworked the Archean crust, involving asthenospheric upwelling during terrane accretion coeval to slab break off of the oceanic slab. During the Statherian-Caliminian transition (ca. 1.6 Ga), the Riacho do Navio, Coloete and Carnoió units record the last tectonic pulse of this terrane. The formers present similar features to meta- to peraluminous granites, typical from subduction- to collisional-related settings, whereas the latter present within-plate geochemical signature. The occurrence of the Riacho do Navio and Coloete units on the terrane margin, indicate that it represent a quasi-rigid crustal block that underwent subduction and peripheral collision, during a major event of continental break-up. Regarding the tectonic relationships between the Alto Moxotó, Alto Pajeú and Pernambuco-Alagoas terranes, airborne magnetic and radiometric data associated with mesoscopic and microscopic structural analysis revealed a complex deformational history. Geophysical maps indicate contrasting signatures between these domains, as well as highlight the main structures of the region, including the terrane boundaries: i.e. Serra de Jabitacá Shear Zone and Pernambuco Lineament. Geometric analysis suggest an allochtonous contact between the Tonian Alto Pajeú and the ArcheanPaleoproterozoic Alto Moxotó Terranes. Thrusting structures spatially associated with remnants of oceanic crust (Serrote das Pedras Pretas Suite), also suuggest that terrane collage occurred during the Cariris Velhos orogeny (1.0-0.9 Ga), whereas later strike-slip shear zones with associated transposition foliations and lineations obliterate previous structures and mark lateral assembly between them and the Pernambuco Alagoas Terrane during final stages of the Brasiliano orogeny (ca. 0.6-0.5 Ga). Another possibility, is that thrust tectonics may be related to Early Ediacaran. Lastly, 106 Sm-Nd analysis of 106 samples collected in the Alto Moxotó and Alto Pajeú terranes, also revealed contrasting sources. The former presents older sources, varying from the Archean to Early Paleoproterozoic, whereas the latter Paleo- to Mesoproterozoic sources. They also show diachronic crustal processes, which is recorded by Nd isotopic signature, confirming that they do not correspond to continuous lithospheric fragments. The integration of the obtained data in this work with those available in the literature, suggest that the Borborema province was once an analogous of a modern accretionary orogen

O paleoproterozoico (2.3 a 1.6 ga) do terreno Alto Moxotó, província Borborema : significado e implicações para o gondwana ocidental

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2012.O presente trabalho refere-se à evolução tectônica da região de Sucuru (estado da Paraíba) no âmbito Terreno Alto Moxotó (TAM), um domínio tipicamente Paleoproterozoico da Subprovíncia Transversal da Província Borborema. Este trabalho foi dividido em dois artigos científicos. O primeiro artigo tem seu foco na evolução estrutural da região de estudo, além de inferências sobre o metamorfismo associado. A área de estudo é dividida em dois compartimentos tectônicos, um metassedimentar (porção SSE) representado pelo Complexo Sertânia, e um metaplutônico, representado pelo Complexo Floresta (Ortognaisses graníticos a granodioriticos e extensa exposição de migmatitos) e as suítes intrusivas Malhada Vermelha (Rochas máficas-ultramáficas), Pedra D´água (Sheets de ortgnaisses graníticosgranodioríticos) e Serra da Barra (Sienogranítica), este conjunto é cortado ainda por zonas de cisalhamento tangenciais e transcorrentes. Foram reconhecidos três episódios deformacionais. O episódio Dn representa um evento contracional com transporte tectônico para NW-NNW, sendo importantes as zonas de cisalhamento de empurrão de Sucuru e do Carmo. O episódio Dn+1 é de natureza transcorrente e idade ediacarana, destacando-se as zonas de cisalhamento de Coxixola e do Congo, que representam estruturas de escala regional. O episódio final Dn+2, progressivo, transtracional tardi-ediacarano-cambriano, culminou com a formação do enxame de diques da Suíte Sucuru e dos granitos tipo-A de Prata e Serra da Engabelada. Evidências petrográficas demonstram que o episódio Dn atingiu um pico metamórfico de fácies granulito ou eclogito, cujas paragêneses foram posteriormente reequilibradas para o fácies anfibolito característico do evento Dn+1. O episódio Dn+1 desenvolveu corredores miloníticos no fácies anfibolito, com migmatização associada, enquanto o evento Dn+2, de fácies xisto verde, é restrito à área de influência das intrusivas tardi a pós-tectônicas. O segundo artigo refere-se com a evolução tectono-magmatica das rochas metaplutônicas pré-brasilianas com base em dados de litogeoquímica e geoquímica isotópica (U-Pb e Sm-Nd). Três grandes eventos tectono-magmáticos foram reconhecidos. O primeiro é Sideriano, sendo responsável pela formação dos ortognaisses do Complexo Floresta, cuja assinatura geoquímica indica tipicamente um ambiente de arco magmático. A idade de 2.32 Ga através de U-Pb associado a valores εNd(t) variando de positivos a negativos sugerem geração de crosta juvenil Paleoproterozoica associado à retrabalhamento crustal de crosta arqueana. No Riaciano ocorreu o alojamento dos magmas referentes às Suítes Malhada Vermelha (em torno de 2.008 Ga) e Pedra D´Água (2.057 Ga). A primeira suíte possui assinatura geoquímica de magmas toleíticos a cálcio-alcalinos de arcos de ilhas (claras anomalias de Nb e Ta) além de valores de εNd(t) entre discretamente positivos até negativos sugerindo um evento transicional entre oceânico e continental para este magmatismo. Já a Suíte Pedra D´água possui um caráter cálcio alcalino de alto potássio típicamente peraluminoso associado a valores negativos de εNd(t), sugerindo um evento de colisão continental. O terceiro evento magmático é o evento Serra da Barra, que culminou com o emplacement dos sienogranitos desta suíte. Este evento ocorreu no estateriano (Idade U-Pb de 1.6 Ga), e representa um evento de extensão crustal coincidente com um evento de quebramento global bem conhecido durante o final do Paleoproterozóico. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACTThe present work concerns on the tectonic evolution of the Sucuru region (State of Paraíba), within the Alto Moxotó Terrane (AMT), a paleoproterozoic domain from the Transversal Subprovince of the Borborema Province. It was divided in two scientific papers. The first one focus on the structural evolution of the study área and inferences about the associated metamorphism. The Sucuru area can be divided in two tectonic compartments, the first one is metassedimentary (SSE portion), being represented by the Sertânia Complex. And the other is metaplutonic, represented by the Floresta Complex (granitic to granodioritic gneisses and wide migmatites), and the intrusive suítes: Malhada Vermelha (Mafic-Ultramafic rocks), Pedra d´Água (sheets of granitic-granodioritic orthogneisses) and Serra da Barra (Metasyenogranites). This whole set is affectd by thrust and strike-slip shear zones. Three deformational events were recognized. The Dn episode is a thrust event with tectonic transport to NW-NNW of the Sucuru and Carmo shear zones. The episóde Dn+1 is na ediacaran shearing, strongly affected by the Coxixola and Congo shear zones (regional scale structures) plus minor internal shear zones. The final Dn+2, progressive episode is transtensional tardiediacaran-cambrian. It results on the emplacement of the Sucuru Suite dyke swarm and the intrusion of the Serra da Engabelada and Prata granites. Petrographic evidences showed that the Dn event reached a metamorphic peak at the granulite or eclogite facies, with the original paragenesis were re-equilibrated to amphibolite conditions of the Dn+1 event. The Dn+2, present green-schist metamorphic facies, and is restrict to the influence area of the tardi to post-tectonic intrusive suites. The second papers referes to the tectono-magmatic evolution of the pre-brasiliano metaplutonic units based on whole rock geochemistry and isotopic geochemistry (U-Pb and Sm-Nd). Three magmatic events were recognized. The first on is Syderian, being responsible for the formation of the orthogneisses and migmatites from the Floresta Complex, with geochemical signature typical from arc magmatic setting. The U-Pb age of 2.37 Ga associated with slightly positive to negative εNd(t) values suggest generation of paleoproterozoic juvenile crust associated with reworking os archean crustal crust. On the Rhyacian period, the Malhada Vermelha suite magmatism and the Pedra d´Água suite magmatism took place (around 2.008 and 2.057 Ga respectively). The first one has geochemical signature varying from toleiitic to calc-alkaline from island arcs (expressive Nb and Ta negative anomalies), beyond εNd(t) positive to negative values, suggesting an oceanic to continental transitional setting for this magmatism. On the other hand, the Pedra D´água suíte have a high K calc-alkaline peraluminous magmatism, associated with negative de εNd(t) values, suggesting a crustal event, typically a continental collisional event. The third identified event is the Serra da Barra event, which formed the syenogranites from this suite. This is a Statherian event (U-Pb age ~1.6 Ga), and represent a within-plate crustal (geochemistry signature and negative εNd(t) values), which coincides with worldwide know extensional events during the final of the Paleoproterozoic

Um OLHAR SOBRE OS MINERAIS DE ASBESTO: ASPECTOS HISTÓRICOS E GEOLÓGICOS E ESTUDO DE CASO DO SÍTIO XILILI (PE), PORÇÃO CENTRAL DA PROVÍNCIA BORBOREMA: An overview into the asbestos minerals: historical and geological aspects and case study of the Sítio Xilili (PE), Central Borborema Province

Asbestos is a generic name given to minerals that have a fibrous habit and elongated morphology. These minerals subdivide into silicates from the serpentine group: chrysotile and, the amphibole group: crocidolite (var. riebeckite), amosite (var. cummingtonite-grunerite), besides anthophyllite, tremolite, and actinolite. They are minerals with great economic appeal since they have high flexibility, heat, electricity, and traction resistance. Despite their toxicity, those fibers are utilized for thousands of years in the civil construction and automobile industries. Asbestos is found mainly in metasomatized ultramafic rocks, and the main asbestos deposit, from the chrysotile type, in Brazil, occurs in the Cana Brava Mine, Goiás. In this paper, we deal with the case study of the Sítio Xilili (near Arcoverde City, Pernambuco) anthophyllitic asbestos occurrence. The asbestos occurs as lenses in the serpentinized ultramafic rocks composed of antigorite, serpentine, talc, magnesite, and chlorite, which are hosted by the metavolcanosedimentary rock from the Riacho do Tigre Complex, Rio Capibaribe Terrane, Borborema Province. Mineralogical, petrographic, and field data aspects are presented to add information on how to identify asbestos deposits through petrographic analysis.Asbesto ou amianto são nomes genéricos dados a minerais que possuem hábito fibroso e morfologia alongada. Estes subdividem-se em silicatos do grupo da serpentina: crisotila e do grupo dos anfibólios: crocidolita (variedade da riebeckita), amosita (variedade da cummingtonita-grunerita), além da antofilita, tremolita e actinolita. São minerais de grande apelo econômico por possuírem elevada flexibilidade, resistência ao calor, eletricidade e tração. Apesar de sua toxidade, estas fibras são utilizadas há milhares de anos na indústria de construção civil e automobilística. São encontrados principalmente em rochas ultramáficas metassomatizadas e o principal depósito de asbesto, do tipo crisotila, no Brasil, ocorre na mina Cana Brava, Goiás. Neste trabalho tratamos como estudo de caso a ocorrência de asbesto antofilítico do Sítio Xilili (próximo a cidade de Arcoverde, Pernambuco). O asbesto ocorre em lentes de rochas ultramáficas serpentinizadas compostas por antigorita, serpentina, talco, magnesita e clorita encaixadas nas rochas metavulcanosedimentares do Complexo Riacho do Tigre, Terreno Rio Capibaribe, da Província Borborema. São apresentados aspectos mineralógicos, petrográficos e de campo, os quais trazem informações sobre como identificar um depósito de asbesto através de técnicas petrográficas

Estudo integrado de aerogeofísica e geologia estrutural aplicado ao mapeamento geológico do entorno da Serra do Jatobá, Terreno Alto Pajeú, Província Borborema

Este estudo integrou dados de satélite (ASTER GDEM), imagens aerogeofísicas (gamaespectrometria e magnetometria), mapas geológicos da bibliografia e investigação de campo com o objetivo de refinar o conhecimento geológico acerca da região da Serra do Jatobá, Terreno Alto Pajeú da Província Borborema. Esse terreno é de particular interesse para o estudo dessa província neoproterozoica, pois é constituído por rochas desenvolvidas no intervalo de 1000 a 920 Ma, relacionado ao evento Cariris Velhos. Foram mapeadas seis unidades geológicas, as quais apresentaram contrastes geofísicos, sobretudo no mapa de composição ternária (RGB), assim como rochas ortoderivadas, que afloram de forma local (Complexo Cabrobó); paraderivadas, formadas por xistos; calcissilicáticas e quartzitos (complexos Lagoa das Contendas e São Caetano); metagranitos (suítes Recanto-Riacho do Forno e Serra do Jatobá); e granitos brasilianos (Itaporanga e Triunfo). Essas unidades apresentam disposições principais NW-SE e E-W em resposta ao desenvolvimento de estruturas transcorrentes denominadas zonas de cisalhamento Quixabeira, Margarida e Moça, que obliteram estruturas prévias desenvolvidas por tectônica de empurrão, como transporte tectônico para SSE (i.e., zonas de cisalhamento Cacimba e Jatobá). A orientação regional dessas estruturas é facilmente observada no mapa magnetométrico da primeira derivada DZ, coincidente com o arcabouço regional. Esse conjunto é cortado por fraturas e falhas de direção NW-SE e E-W, que marcam a transição rúptil-dúctil na região. This study integrates satellite data (ASTER GDEM), airborne geophysical maps (gamma-ray spectrometry and magnetometry) and field investigation to refine the geological knowledge about the Serra do Jatobá region, Alto Pajeú Terrane of the Borborema Province. This terrane is of particular interest for the study of this neoproterozoic province, as it comprises rocks developed in the interval 1000 – 920 Ma, related to the Cariris Velhos event. Six geological units were mapped and present geophysical contrasts, mainly on the ternary compositional (RGB). They include local orthoderived rocks (Cabrobró Complex), paraderived rocks formed by schists, calcsilicate rocks, and quartzites (Lagoa das Contendas and São Caetano complexes), intrusive metagranites (Recanto-Riacho do Forno and Serra do Jatobá suites), and Brasiliano-related granitoids (Itaporanga and Triunfo). These units display NW-SE and E-W orientations in response to the development of transcurrent structures denominated Quixabeira, Margarida, and Moça shear zones, which obliterate the previous thrustrelated top-to-the-SSE fabrics (i.e., Cacimba and Jatobá shear zones). The regional orientation of these structures is easily observed in the first derivative DZ magnetic map. These shear zones are cut by NW-SE and E-W striking fractures and faults direction that mark the ductile-brittle transition in the region

Análise estrutural e metamórfica da região de Sucuru (Paraíba): implicações sobre a evolução do Terreno Alto Moxotó, Província Borborema

Inserida no Terreno Alto Moxotó da Província Borborema, a região de Sucuru (Paraíba) engloba dois domínios tectono-estratigráficos dominantemente pré-ediacaranos, separados por uma expressiva zona de cisalhamento de empurrão (ZC do Carmo). O primeiro é de caráter metaplutônico, sendo formado por uma trama granodiorítica e migmatítica (Complexo Floresta) e por várias suítes intrusivas. Dentre essas, distingue-se uma suíte máfica-ultramáfica (Malhada Vermelha), outra dominantemente granítica-granodiorítica (Pedra d'Água) e uma terceira sienítica-sienogranítica (Serra da Barra). No segundo domínio predominam paragnaisses migmatíticos do Complexo Sertânia. Todo conjunto foi cortado por diques e granitos tipo A ediacaranos-cambrianos. Três eventos tectônicos são aqui reconhecidos. O episódio Dn representa um evento contracional com transporte tectônico para NW-NNW, sendo importantes as zonas de cisalhamento de empurrão de Sucuru e do Carmo. O episódio Dn+1 é de natureza transcorrente e idade ediacarana, destacando-se as zonas de cisalhamento de Coxixola e do Congo, que representam estruturas de escala regional. O episódio final Dn+2, progressivo, transtracional tardi-ediacarano-cambriano, culminou com a formação do enxame de diques da Suíte Sucuru e dos granitos tipo A de Prata e Serra da Engabelada. Evidências petrográficas demonstram que o episódio Dn atingiu um pico metamórfico de fácies granulito ou eclogito, cujas paragêneses foram posteriormente reequilibradas para a fácies anfibolito característico do evento Dn+1. O episódio Dn+1 desenvolveu corredores miloníticos na fácies anfibolito, com migmatização associada, enquanto que o evento Dn+2, de fácies xisto verde, é restrito à área de influência das intrusivas tardias a pós-tectônicas. A ocorrência de granada anfibolitos com textura simplectítica no caminho metamórfico Mn-Mn+1 sugere que o evento contracional representou um episódio metamórfico de alta pressão, marcando uma sutura de idade, provavelmente, paleoproterozoica.Inserted on the Alto Moxotó Terrane of the Borborema Province, the Sucuru region (Paraíba state, Brazil) includes two dominantly pre-Ediacaran tectono-stratigraphic domains, bounded by an expressive thrust shear zone (Carmo SZ). The first domain has a metaplutonic nature, being formed by granodioritic to migmatitic orthogneisses (Floresta Complex) cut by several intrusive suites. These suites comprise a unit of mafic-ultramafic nature (Malhada Vermelha), a second one mainly of granitic-granodioritic composition (Pedra d'Água) and a last suite whose composition ranges from syenitic to syenogranitic (Serra da Barra). On the second domain predominate migmatitic paragneisses from of the Sertânia Complex. All these units were cut by Cambrian-Ediacaran felsic dykes and A-type granites. Three tectonic events were recognized. The first Dn episode represents a thrusting with tectonic transport to NW-NNW, being important the Sucuru and Carmo shear zones. The Dn+1 episode is a transcurrent event of Ediacaran age, being important in regional context the Coxixola and Congo shear zones. The final progressive late Ediacaran-Cambrian Dn+2 episode, culminated with the emplacement of the Sucuru dyke swarm and the Prata and Serra da Engabelada A-type granites. Petrographic evidences show that the Dn episode reached its metamoprhic peak on the granulitic or eclogitic facies, whose paragenesis was after re-equilibrated to the amphibolite during the Dn+1 event. The Dn+1 episode developed mylonitic corridors on the amphibolite facies with associated migmatization, while the Dn+2, event reached a greenschist facies restrict to influence of the late and post-tectonic intrusives. The occurrence of garnet amphibolites with symplectite texture along the metamorphic path Mn-Mn+1 suggests that the thrust event represented a high pressure metamorphic episode, indicating a probable Paleoproterozoic suture

Evolução petrogenética e tectônica do evento Cariris Velhos na região de Afogados da Ingazeira (PE), terreno Alto Pajeú, Província Borborema

The Tonian Cariris Velhos event was studied in the area around Afogados da Ingazeira town, Pernambuco State, Northeast Brazil, which is situated within the Alto Pajeú terrane, a Tonian-Ediacaran composite domain of the Borborema Province. The exposed rocks belong to the São Caetano Complex, which is formed of biotite-muscovite paragneisses and quartz-feldspathic gneisses, derived from arkosic or felsic volcanic protoliths, with marble and quartzite intercalations. The deformation started with a D1/D2 thrusting episode, when metamorphism ranged from greenschist to amphibolite facies, and was accompanied by emplacement of orthogneiss sheets. The subsequent episode, the D3 phase, had an extensional character and was marked by intrusion of small metadiorite dikes, which were strongly transposed by the D4 phase, a new episode of transcurrent deformation. The main structure of the D4 phase is the Afogados da Ingazeira shear zone (ZCAI), which Ediacaran age was well constrained by the associated Solidão granite, dating from 574 ± 54 Ma. A geochemical study of the metasedimentary rocks shows that the protoliths of the paragneisses located in the southeastern part of the ZCAI are greywackes, whereas those of the northwestern part are greywackes, lithic sandstones and arkoses, although the REE patterns of these samples normalized to NASC (North American Shale Composite) show minor differences between them. These metasedimentary rocks have geochemical signatures and patterns of synorogenic sediments compatible with island and continental arc sources. The geochemical patterns of the orthogneisses are also consistent with a magmatic arc environment, the same conclusion reached by other authors with respect to the metavolcanic rocks of the Alto Pajeú terrane. The occurrence of the pre-transcurrent D3 extensional episode suggests that the D1/D2 thrusting deformation and associated metamorphism may be related to orogenic processes, pointing to the existence of the Cariris Velhos orogeny.O evento Cariris Velhos foi investigado numa área em torno da cidade de Afogados da Ingazeira, Pernambuco, Nordeste do Brasil, situada no terreno Alto Pajeú, um domínio composto toniano-ediacarano da Província Borborema. Nesta área as rochas metassupracrustais do Complexo São Caetano são formadas por biotita-muscovita paragnaisses e gnaisses quartzo-feldspáticos, de protólito arcosiano ou vulcânico félsico, com intercalações de mármores e quartzitos. Sua história deformacional começou com um episódio tangencial D1/D2, cujo metamorfismo variou do fácies xisto verde ao anfibolito, sendo marcado pela intrusão de sheets de ortognaisses. O episódio subsequente D3, de caráter extensional foi marcado pela injeção de diques de metadioritos, os quais foram fortemente transpostos pelo episódio posterior D4, de natureza transcorrente. A principal estrutura deste episódio transcorrente é a zona de cisalhamento de Afogados da Ingazeira (ZCAI), cuja idade ediacarana é bem calibrada pela intrusão contemporânea do granito de Solidão, datado em 574 ± 74 Ma. Um estudo geoquímico das rochas metassedimentares indica que os protólitos do bloco SE da ZCAI são grauvacas, enquanto que os do bloco NW representam grauvacas, litoarenitos e arcóseos, mas o padrão de terras raras normalizado para o NASC (North American Shale Composite) não mostra grandes diferenças composicionais entre elas. Possuem assinatura geoquímica de sedimentação sinorogênica, transicionando entre sedimentos derivados de arcos de ilhas oceânicos a continentais. Os padrões geoquímicos dos ortognaisses também são indicativos de ambiente de arco magmático, confirmando conclusões encontradas por outros autores no estudo das rochas metavulcânicas do terreno Alto Pajeú. A descoberta do evento extensional D3 pré-transcorrência sugere que a deformação tangencial D1/D2 e o metamorfismo associado devem estar relacionados a evento orogênico, o que confirmaria a existência da orogênese Cariris Velhos

Neoarchean crustal growth and Paleoproterozoic reworking in the Borborema Province, NE Brazil : insights from geochemical and isotopic data of TTG and metagranitic rocks of the Alto Moxotó Terrane

ELD and RAF acknowledge CNPq financial support through INCT Estudos Tectônicos and research fellowships. PAC was supported by Australian Research Council grant FL160100168.Pre-Brasiliano rocks in the Borborema Province (NE Brazil) are concentrated in basement blocks, such as the Alto Moxotó Terrane. Petrographic, geochemical, and U-Pb and Sm-Nd isotopic data from two basement metagranitic suites within the terrane provide evidence for Neoarchean (2.6 Ga) and Paleoproterozoic (2.1 Ga) subduction-related events. The Riacho das Lajes Suite is made of medium to coarse-grained hornblende and biotite-bearing metatonalites and metamonzogranites. Whole-rock geochemical data indicate that these rocks represent calcic, magnesian and meta-to peraluminous magmas, and have unequivocal affinities with high-Al low-REE tonalite-trondhjemite-granodiorites (TTG). Zircon U-Pb data from two samples of this suite indicate that they were emplaced at 2.6 Ga, which is the first discovered Archean crust in the central portion of the province. The suite has Neoarchean depleted mantle model ages (TDM) and slightly negative to positive εNd(t), indicating slight crustal contamination. The overall geochemical and isotopic data indicate a Neoarchean intraoceanic setting for genesis of the Riacho das Lajes magma via melting of basaltic oceanic crust submitted to high-pressure eclogite facies conditions. On the other hand, the Floresta Suite comprise metaigneous rocks, which are mostly tonalitic and granodioritic in composition. Geochemical data indicate that this suite shares similarities with calcic to calc-alkalic magmas with magnesian and metaluminous to slightly peraluminous characteristics. Other geochemical features include anomolous Ni, V and Cr contents, as well as high large-ion litophile elements (LILE) values. The suite yields U-Pb zircon ages of approximately 2.1 Ga, Archean to Paleoproterozoic TDM ages, and negative to positive εNd(t) values, suggesting both new crust formation and reworking of Archean crust, in addition to mantle metasomatism, reflecting mixed sources. The most likely tectonic setting for the Floresta Suite magmas involved crustal thickening by terrane accretion, coeval to slab break off. Our results provide new insights on proto-Western Gondwana crustal evolution.PostprintPeer reviewe

Integração de sensoriamento remoto, aerogeofísica e análise estrutural no mapeamento geológico: estudo de caso da região de Vieirópolis, Província Borborema, Nordeste do Brasil

Este estudo integra ASTER GDEM, dados aerogeofísicos (magnetometria e gamaespectrometria) e relações de campo para o mapeamento de unidades, domínios e estruturas geológicas da região de Vieirópolis, Paraíba. Essa área é conhecida pela ocorrência de minerais gemológicos e industriais, tais como esmeralda e amazonita. Está inserida na Subprovíncia Rio Grande do Norte da Província Borborema, a qual é caracterizada como um cinturão orogênico estruturalmente complexo que possui continuidade nas faixas móveis do Oeste Africano. O conjunto de dados integrados revelou que a região é cons-tituída por rochas do embasamento, intensamente deformadas por zonas de cisalhamento transcorrentes NE-SW. Seis uni-dades litológicas principais e três novas zonas de cisalhamento mapeadas (i.e., Vieirópolis, Lastro e São Pedro) foram iden-tificadas, assim como a expressão da Zona de Cisalhamento Portalegre, de trend NE-SW. Essa última controla a ocorrência de flogopita xistos esmeraldíferos. Dados magnéticos e de campo sugerem que esse grande sistema de cisalhamentos afeta a borda da Sub-bacia Brejo das Freiras, bem como granitos sin-cinemáticos. Lineamentos NW-SE, ESSE-WNW e E-W foram correlacionados às estruturas rúpteis menos extensas que cortam a foliação regional e favorecem a acomodação de diques pegmatíticos. Esses resultados demostram a importância da integração de sensoriamento remoto, geofísica e dados de campo para elucidar a geologia local de regiões fortemente deformadas.The integration of geological data obtained through fieldwork, remote sensing and airborne geophysics has been shown to be efficient in creation of precise geological maps. The Vieirópolis region, sited in the west of the Rio Grande do Norte Subprovince of the Borborema Province, is characteristically made up of rocks intensely deformed by transcurrent shear zones and late brittle structures which control the mineralization of gemmological and industrial minerals. ASTER GDEM and airborne geophysical images (magnetometry and gamma-ray spectrometry) were used in order to enhance the geological knowledge of this region and to facilitate the identification and delimitation of structures and lithologies mapped during stages of fieldwork. Thus, a geological map on a scale of 1:50,000 was achieved, made up of six main lithological units and three new shear zones (Vieirópolis, Lastro and São Pedro), as well as the NE-SW-trending Portalegre Shear Zone. Within the newly mapped structures, the Vieirópolis Shear Zone stands out due to its expressiveness. Aeromagnetometry data suggest that this zone originated on the edge of the Brejo das Freiras Subbasin, part of the Portalegre Shear Zone System. NW-SE, ESE-WNW and E-W lineaments were correlated to lesser extent brittle structures which sometimes transversely cut the regional foliation, allowing pegmatite fluids to rise. The RGB ternary composition map (K, eTh, eU) also corroborates the presence of these structures, besides helping to determine lithological units. In this case study, the integration of direct and indirect data showed to be essential for the understanding and producing of local geological map

Reappraisal of the Sumé Complex: geochemistry and geochronology of metaigneous rocks and implications for Paleoproteorozoic subduction-accretion events in the Borborema Province, NE Brazil

Abstract The Alto Moxotó Terrane represents the largest exposure of Paleoproterozoic rocks in the central Borborema Province. Several medium- to high-grade metamorphic units are described in the terrane, however geochronological data are still scarce, and the main periods of crust build-up and recycling are poorly known. In this study, we investigate the nature and age of metagranitic and metamafic-ultramafic rocks in the type area of the Sumé Complex. U-Pb zircon data from a metasyenogranite yields a concordant age of 1.97 Ga, which is in contrast with the previously published age of the complex (c. 640 Ma). In addition, Sm-Nd isotope signature indicates Paleoproterozoic to Mesoarchean sources that coupled with negative εNd(t) values suggest reworking of a preexisting crust. Whole-rock geochemical data indicate that metamafic rocks are similar to those already described in the terrane, corresponding to island-arc tholeiites, whereas the metagranitic rocks share similarities with magmas that were generated in an evolved stage of an orogenic setting. The obtained results are coherent with a long-lived Paleoproterozoic accretionary-collisional event (c. 2.1 - 1.9 Ga) described in the Borborema Province, which is correlative with Paleoproterozoic (c. 2.2 - 2.0 Ga) basement inliers/terranes from Pan-African Fold belts.

Exploring the relationships between shear zones and granites: field and microstructural data for contrasting case studies of the Borborema Province (NE Brazil)

We discuss meso- and microstructural features of granites closely related to strike-slip shear zones in the Borborema Province, NE Brazil. The Riacho do Icó stock is an en-cornue intrusion aged at ca. 607 Ma. Magmatic fabric is recorded in the core of the granite, whilst increasing deformation is marked by the development of mylonitic fabrics towards the Afogados da Ingazeira shear zone, including magmatic foliation and lineation rotation. Early recrystallization of quartz and K-feldspar crystals is widespread as a fabric with well-developed granoblastic polygonal textures and lobate subgrain boundaries, heterogeneously deformed lenses and ameboid quartz ribbons, typical of igneous rocks submitted to deformation in deep crustal levels. On the other hand, the Espinho Branco-Santa Luzia leucogranitic belt is hosted along the Patos Lineament, aged between the ca. 575 – 565 Ma interval. These rocks show discordant relationships with the host migmatites and the main deformational fabric is characterized by a dominant magmatic foliation that is locally overprinted by structures that are typical of solid-state flow. Quartz melt pockets and interstitial quartz grains filling fractures in feldspar clasts are common. Such characteristics are compatible with granites that were injected in the continental crust along planar anisotropies (i.e., shear zones) formed during the late-stage partial melting events that originated the migmatites of the area. The case studies are proxies in the understanding of different episodes of magma emplacement along shear zones in this part of West Gondwana.Apresentamos dados meso e microestruturais de granitos associados a zonas de cisalhamento na Província Borborema, Nordeste do Brasil. O stock Riacho do Icó representa uma intrusão en-cornue datada em ca. 607 Ma. A trama magmática é bem representada no núcleo da intrusão, enquanto o incremento da deformação é marcado pelo desenvolvimento de estrutura milonítica em direção à zona de cisalhamento Afogados da Ingazeira, acompanhado de rotação da foliação e lineação. Recristalização precoce de cristais de quartzo e K-feldspato é abundante ao longo de tramas poligonais limites de grãos e subgrãos retilíneos, lentes deformadas de forma heterogênea e grãos fitados de quartzo, típicos de rochas ígneas submetidas a níveis crustais profundos. Por outro lado, o cinturão leucogranítico Espinho Branco-Santa Luzia é hospedado pelo lineamento Patos, como idades variando entre ca. 575 – 565 Ma. Essas rochas apresentam relações discordantes com os migmatitos, e a principal trama deformacional é caracterizada por foliação magmática, localmente obliterada por estruturas típicas de fluxo no estado sólido. Mobilizados de fusão parcial compostos de quartzo intersticial preenchendo fraturas nos clastos de feldspato são comuns. Tais características são compatíveis com granitos injetados na crosta continental por meio de anisotropias planares (i.e., zonas de cisalhamento) formadas durante os últimos estágios de fusão parcial que originaram os migmatitos da área. Os casos de estudo apresentados representam modelos para o entendimento dos diferentes episódios de alojamento de magmas associados a zonas de cisalhamento nessa parte do Gondwana Ocidental