O maciço alcalino de Tunas, PR: novos dados geocronológicos

The NW-SE elongated Tunas intrusion, occupying an area of 22 km², crops out about 80 km from the city of Curitiba, and it is emplaced into Precambrian metavolcanic-sedimentary rocks of the Açungui Group. Five sub-circular volcanic structures are recognized. Petrographically, the massif mainly consists of syenites and alkali syenites with subordinate alkali gabbros, essexites, syenogabbros and syenodiorites; small late syenitic dykes and magmatic breccias are also found. Previous K-Ar data give a Late Cretaceous mean age of 82.2 Ma for Tunas rocks. In this article we present new U-Pb age determinations on zircon crystals from syenitic rocks (ID-TIMS, 82.7 ± 0.7 Ma; SHRIMP, 84.7 ± 1.2 Ma) which confirm that age, placing the massif into the Late Cretaceous group of alkaline intrusions tectonically associated with the São Jerônimo-Curiúva Lineament, a NW-SE-trending branch of the Ponta Grossa Arch in southern Brazil.A intrusão de Tunas, de forma alongada para NW-SE e ocupando área de 22 km², ocorre a aproximadamente 80 km da cidade de Curitiba e está encaixada em terrenos metavulcanossedimentares pré-cambrianos do Grupo Açungui. Cinco estruturas vulcânicas de contorno subcircular são reconhecidas. Do ponto de vista petrográfico, o maciço consiste principalmente em sienitos e álcali sienitos, com presença subordinada de gabros alcalinos, essexitos, sienogabros e sienodioritos; pequenos diques, de formação tardia e natureza sienítica, e brechas magmáticas estão também presentes. Idades K-Ar obtidas anteriormente (valor médio de 82,2 Ma) indicam que as rochas de Tunas são do Cretáceo Superior. Neste trabalho são apresentadas novas determinações,utilizando-se do método U-Pb em cristais de zircão de rochas sieníticas (ID-TIMS, 82,7 ± 0,7 Ma; SHRIMP, 84,7 ± 1,2 Ma),que confirmam essa idade e permitem colocar Tunas no grupo de intrusões alcalinas do Cretáceo Superior associadas tectonicamente com o Lineamento São Jerônimo-Curiúva, uma feição estrutural ligada ao Arco de Ponta Grossa, de orientação NW-SE, na região Sudeste do Brasil

Novas técnicas aplicadas ao método U-Pb no CPGeo - IGc/USP: avanços na digestão química, espectrometria de massa (TIMS) e exemplos de aplicação integrada com SHRIMP

O presente trabalho tem como principal objetivo apresentar novas técnicas relativas ao método geocronológico U-Pb, principalmente em zircão, utilizadas no CPGeo-IGc/USP. Trata-se de um método que vem sendo constantemente aprimorado desde sua implantação na década de 90. Técnicas de separação ou concentração de zircão, digestão química parcial e total envolvendo lixiviamento e dissolução completa, concentrações de U e Pb em microcolunas de troca aniônica, utilização de spike 205Pb, bem como equações de cálculo de idade são comentadas. À guisa de exemplo, são discutidas aplicações de dados isotópicos U-Pb, obtidos em zircão com heranças isotópicas (presença de núcleo e borda), envolvendo técnicas de lixiviamento e forno de microondas convencional. Estudos relativos à gênese de zircão com base em isótopos de 176Hf/177Hf inicial complementam este trabalho. Por último, encontram-se totalmente desenvolvidas nos anexos, as formulações matemáticas utilizadas no programa PBDAT.The present work describes new techniques of U-Pb ID-TIMS developed at the CPGeo-IGc/USP. Techniques of partial and total chemical digestions, U and Pb concentration using anion exchange in a micro column, and the utilization of a 205Pb spike are discussed. Main geochronological equations used are also discussed. Examples of the application of U-Pb data, obtained by leaching technique using a microwave oven in zircon with isotopic inheritances in the core and border, are presented. The genesis of zircon based on the initial 176Hf/177Hf ratio is discussed. Finally complete listings of the mathematical formulations used in the PBDAT software are given in the appendix

Microssonda Iônica de Alta Resolução e de Alta Sensibilidade (SHRIMP IIe/MC) do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo, Brasil: método analítico e primeiros resultados

This paper presents the characteristics of the high resolution secondary ion mass spectrometer coupled with an Ion Microprobe (SHRIMP IIe/MC), installed at the Institute of Geosciences of the University of São Paulo (IGc-USP), as well as the respective analytical procedures and the first results obtained with standard samples, making possible to conduct routine analysis of zircon samples. The standard of the Temora 2 zircon, with age of 416.78 Ma, was analyzed by the SHRIMP IIe/MC at the Institute of Geosciences of the University of São Paulo and yielded the age of 416.8 ± 3.8 Ma. Samples of the Archean zircon OG1 and the Neoproterozoic zircon Z6266, which yielded U-Pb ages of 3465.4 ± 0.6 Ma and of 559 ± 0.2 Ma, respectively, using Thermal Ionization Mass Spectrometry (TIMS), were analyzed by SHRIMP IIe/MC at the IG-USP and yielded U-Pb ages of 3462.6 ± 5.1 Ma and 561.0 ± 0.92 Ma, respectively, in Concordia diagrams. Therefore, these values and the literature values are very close. Both OG1 and Z6266 samples, due to the homogeneity in their composition and isotopic relationship, can be used as SHRIMP standard. These results indicate that data obtained using SHRIMP IIe at the IGc-USP are reliable and compatible with international standards. Dating of samples with ages ranging from Cenozoic to Archean, obtained using SHRIMP IIe/MC U-Pb geochronology on zircon crystals, is presented here to illustrate this point.Este trabalho apresenta as características de espectrômetro de massa de íons secundários acoplado com uma Microssonda Iônica de Alta Resolução, do tipo SHRIMP IIe/MC, instalada no Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo (IGc-USP), bem como os respectivos procedimentos analíticos e os primeiros resultados obtidos em amostra de padrões, tornando-a apta a operar para análises em rotina de amostras de zircão. O padrão de zircão Temora 2, com idade de 416,78 Ma, foi analisado no SHRIMP IIe/MC de IGc-USP e apresentou a idade de 416,8 ± 3,8 Ma. As amostras de zircão arqueano OG1 e de zircão neoproterozoico Z6266, respectivamente com idades U-Pb obtidas por Espectrometria de Massa de Ionização Térmica (TIMS) de 3465,4 ± 0,6 Ma e de 559 ± 0,2 Ma foram analisadas no SHRIMP IIe de IG-USP e apresentaram idades U-Pb em diagramas Concórdia de 3462,6 ± 5,1 Ma e 561,0 ± 0,92 Ma respectivamente, portanto muito próximos aos valores referenciados na literatura. Tanto a amostra OG1 como a Z6266, em razão da homogeneidade de suas composições e das relações isotópicas, poderão ser utilizadas como padrões para SHRIMP. Esses resultados indicam que o SHRIMP IIe/MC do IGc-USP produz dados confiáveis compatíveis com os padrões internacionais. Como exemplos são aqui apresentadas datações de amostras de idades variáveis, desde cenozoica até arqueana, efetuadas pelo método geocronológico U-Pb por meio de SHRIMP IIe em cristais de zircão

A Formação Água Clara na Região de Araçaíba - SP: registro U-Pb de uma bacia mesoproterozóica

The main objective of this work is to present U-Pb isotopic data obtained from zircons of metabasic rocks and subordinate acid and associated rocks of the Água Clara Formation in the Araçaíba region - São Paulo. The Água Clara Formation is predominantly constituted by a sequence of carbonate rocks (pure to impure marbles), calc-silicate rocks, calc schists, mica schists, amphibole schists, quartzites, garnet-chlorite-biotite schists, metacherts, basic and intermediate metatuffs, metabasites, amphibolites and cornubianites. The metabasic bodies are usually a few km long with widths of hundreds of m. They are greenish gray, fine- to medium-grained, and usually present nematoblastic texture. More isotropic terms also occur, showing granoblastic texture. They are composed of pyroxenes (diopside or augite), amphiboles (actinolite and hornblende), and plagioclases (andesine/oligoclase). The most common accessories are apatite, magnetite, epidote, titanite, and rare zircon. In thin section, preserved ophitic and subophitic textures are observed, indicating a probable igneous origin. The geochemical data suggest compositions similar to enriched midoceanic ridge basalts (E-MORB) tending to oceanic island basalts (OIB). The subalkaline, tholeiitic characteristics, similar to E-MOR basalts tending to OI basalts, suggest distension or back-arc environments as the geotectonic settings for the basic magmatism. The geochronologic and geochemical characteristics and structural patterns described for the Água Clara Formation metabasic lithotypes (probably sills and/or dikes) suggest that periodic volcanism with associated sedimentation occurred during the Mesoproterozoic at about 1500 Ma. This event represents an important marker in the volcano-sedimentary evolution of the Apiaí Domain. The Neoproterozoic values obtained refer to zircon recrystallization, to neoformation processes which affected the metabasics and amphibolites, to the emplacement of granitic and acid volcanic rocks, and to regional cooling of the Água Clara Formation.O objetivo deste trabalho fundamenta-se no estudo isotópico dos corpos metabasíticos associados à Formação Água Clara e as suas relações com as encaixantes. A Formação Água Clara é constituída predominantemente por uma seqüência de rochas carbonáticas (mármores puros a impuros). Rochas cálcio-silicáticas, cálcio xistos, mica xistos, anfibólio xistos, quartzitos, granada-clorita-biotita xistos, metacherts, metatufos básicos e intermediários, metabasitos, anfibolitos e cornubianitos. As rochas metabásicas estudadas normalmente têm dimensões longitudinais expressivas chegando a quilométricas, com dimensões transversais de até centenas de metros. São de coloração cinza - esverdeada, apresentam granulometria fina a média e textura normalmente nematoblástica. Ocorrem termos mais isótropos que exibem textura granoblástica. São compostos por piroxênios (diopsídio ou augita), anfibólios (actinolita e hornblenda) e plagioclásios (andesina/oligoclásio). Os acessórios mais comuns são apatita, magnetita, epidoto, titanita e raramente zircão. Em lâmina observa-se texturas ofíticas e subofíticas preservadas o que indica uma provável origem ígnea para esses corpos. Os dados geoquímicos sugerem composições semelhantes a basaltos enriquecidos de cadeias mesoceânicas (E-MORB) com tendências a basaltos de ilhas oceânicas (OIB). As características de basaltos toleíticos, subalcalinos semelhantes a basaltos enriquecidos de cadeias mesoceânicas com tendência a basaltos de ilhas oceânicas (OIB), permitem sugerir como ambiente geotectônico gerador deste magmatismo básico, am-bientes distensivos ou em bacias de retroarco. Os dados analíticos U-Pb (convencional, EMF e SHRIMP) obtidos para os litotipos metabásicos indicam épocas de cristalização dos zircões e conseqüente formação dessas rochas durante o mesoproterozóico, com idades do intervalo 1590 - 1470 Ma. Os valores neoproterozóicos obtidos (~600 Ma) provavelmente referem-se a processos de recristalização e neoformação de zircões nas rochas metabásicas, colocação de rochas de natureza granítica e resfriamento regional da Formação Água Clara

Geocronologia e geologia isotópica dos terrenos pré-cambrianos da porção sul-oriental do Estado de São Paulo

In the southeastern region of São Paulo State four major tectonic domains were defined. The Embu Domain, north of the Cubatão Shear Zone (CSZ), is composed of metasedimentary rocks, and peraluminous granites (ca. 600 Ma), whose intrusion was controlled by E-NE shear zones, and which have model Nd Tdm age around 2.0 Ga. Gneiss-migmatite rocks (612 Ma) and related granites (580 Ma) predominate in the Mongaguá Domain, which is limited by the Cubatão and Itariri shear zones. These rocks have different model Nd Tdm ages between 1.7 and 2.2 Ga. The Registro Domain, between Cubatão - Itariri Shear System (CISS) and the Serrinha Shear Zone (SSZ), is formed by metasediments and granitic rocks with migmatitic features, and represents a paleoproterozoic domain (1.9 - 2.2 Ga) intensely affected in Neoproterozoic times (750 - 580 Ma). Rocks of the Iguape Domain, limited to the north by the SSZ, include granites (ca. 600 Ma) and low grade metasediments. It is probable that all these tectonic blocks were juxtaposed during a short time interval at the end of Neoproterozoic. The joining of the Registro to the Embu Domain occurred at about 596 Ma along an E-W shear zone. The 598 Ma peraluminous granites of the Embu Domain may register the arrival of the Mongaguá Domain against the newly formed Registro-Embu Domain. The welding of the Iguape and Registro domains probably occurred at 575 Ma, as suggested by the U-Pb (monazite) age of the protomylonitic granites of the SSZ.Na porção sul do Cinturão Ribeira, especificamente região sul-oriental do Estado de São Paulo, quatro domínios tectônicos distintos foram definidos, delimitados por importantes zonas de cisalhamento neoproterozóicas. O Domínio Embu, situado a norte da Zona de Cisalhamento Cubatão (ZCC), compreende metassedimentos parcialmente fundidos e granitos peraluminosos intrusivos, que são balizados por zonas de cisalhamento ENE e apresentam idades U-Pb em torno de 600 Ma, e idade Tdm de 2,0 Ga. Rochas gnáissico-migmatíticas (612 Ma) e graníticas associadas (580 Ma) predominam no Domínio Mongaguá, limitadas a NW pela ZCC, e a sul pela Zona de Cisalhamento Itariri (ZCI), com idades Tdm variadas, entre 1,7 e 2,2 Ga. O Domínio Registro é limitado a norte pelo Sistema de Cisalhamento Cubatão Itariri (SCCI) e a sul pela Zona de Cisalhamento Serrinha (ZCS), composto por rochas metassedimentares de alto grau e rochas graníticas com feições migmatíticas. Representa um terreno paleoproterozóico (1,9 - 2,2 Ga) fortemente afetado durante o Neoproterozóico (750 - 580 Ma). O Domínio Iguape é limitado a norte pela ZCS e compreende rochas graníticas, com cerca de 600 Ma, intrudidas em metassedimentos de baixo grau. Granitos semelhantes aos da Suíte intrusiva Serra do Mar ocorrem nos Domínios Registro e Iguape, com idades em torno de 580 Ma. Possivelmente, a justaposição destes domínios tectônicos ocorreu em épocas neoproterozóicas próximas: 1) a justaposição do Domínio Registro ao Embu, através de zona de cisalhamento EW, teve como época máxima 596 Ma; 2) granitos intrusivos no Domínio Embu, com cerca de 598 Ma, controlados pelo SCCI podem estar associados à justaposição do Domínio Mongaguá, aos Domínios Registro e Embu; 3) a época mais provável da colagem Domínio Iguape / Registro de 575 Ma é sugerida através de datações U-Pb (monazita) em protomilonito granítico da ZCS

New Techniques Applied to the U-Pb Method at the Centre for Geochronological Research of the University of São Paulo: Chemical Digestions, TIMS Mass Spectrometry and Examples of Integrated Application of SHRIMP

The present work describes new techniques of U-Pb ID-TIMS developed at the CPGeo-IGc/USP. Techniques of partial and total chemical digestions, U and Pb concentration using anion exchange in a micro column, and the utilization of a 205Pb spike are discussed. Main geochronological equations used are also discussed. Examples of the application of U-Pb data, obtained by leaching technique using a microwave oven in zircon with isotopic inheritances in the core and border, are presented. The genesis of zircon based on the initial 176Hf/177Hf ratio is discussed. Finally complete listings of the mathematicalformulations used in the PBDAT software are given in the appendix