Karin Voll

A área da Serra do Azeite e arredores situa-se integralmente na Província Mantiqueira, no domínio do Orógeno Araçuaí, de idade brasiliana. Foram individualizadas 5 unidades litoestratigráficas: O embasamento Paleoproterozóico é representado pelo Complexo Pocrane que foi subdividido em duas subunidades, uma ortoderivada outra paraderivada. A subunidade ortoderivada é constituída de biotita gnaisse migmatítico, interpretada como a representante vulcânica de um arco magmático Paleoproterozóico. A subunidade paraderivada é constituída de granada-biotita gnaisse migmatítico e quartzito subordinado, interpretada como uma paleobacia associada ao mesmo arco magmático. A Suíte Intrusiva Galiléia é composta por tonalitos a granodioritos Neoproterozóicos, está relacionada à edificação do arco magmático, no estágio pré-colisional do Orógeno Araçuaí. O Grupo Rio Doce representa a sequência supracrustal deste arco magmático, com os granada-biotita xistos e intercalações xisto/quartzito da Fm. Palmital do Sul, granada-muscovita-estaurolita xisto e muscovita xisto da Fm. São Tomé e quartzitos da Fm. João Pinto. As paragêneses minerais das rochas estudadas indicam metamorfismo regional de médio a alto grau na fácies anfibolito com reestabilização em fácies xisto verde. Foram interpretadas cinco fases deformacionais que definem a evolução estrutural da área. A fase deformacional Dn-1, anterior à Orogenia Brasiliana, ocorre somente no Complexo Pocrane e é retratada por foliação intrínseca comumente transposta. A fase Dn imprimiu a foliação principal e atingiu todos os litotipos da área. A fase Dn+1 deformou a foliação principal por meio de estruturas de regime dúctil. A fase Dn+2 se dá em continuidade ao encurtamento crustal (Dn e Dn+1) e é responsável pelo acervo rúptil-dúctil. A fase Dn+3 está associada ao colapso do orógeno. A análise estrutural indica que a área está próxima da zona de inversão do transporte tectônico para E que marca a sutura do Orógeno Araçuaí.

Introduction: The Araguainha impact structure, located in central Brazil, is – with a 40 km diameter, the largest of the ten confirmed impact structures of South America. The structure was formed at the NE border of the Paraná basin at the end of the Permian [1]. It is well exhumed, and the target stratigraphy is well exhibited in and around the 8 km wide central uplift [2-4]. The structure is formed in shocked Ordovician alkali granite that is sometimes porphyritic, Neoproterozoic phyllites/metasandstones of the Cuiabá Group, and Devonian sandstones of the Furnas Formation, as well as arenitic (sandstone), metapelitic, and quartzitic supracrustal lithologies of Paleozoic age. Impact melt rocks, partially impact melted alkali granite - the so-called Transitional Granite [3], possible pseudotachylitic breccia (PTB), and melt rock clasts of different compositions in suevite are the main lithologies associated with the impact, in the central uplift area. All the target rock strata can be recognized in polymict impact breccias. Outside the central uplift, the Paleozoic supracrustal sequence of the Paraná basin outcrops. An extensive major and trace element geochemical database exists for Araguainha lithologies [see 2-4]. The data show that all granite-based samples have very similar major element compositions but display some differences with respect to trace elements. Melt rock clasts from suevite range in composition from granitic to quartzitic [3,4] Objectives: The well exposed stratigraphy, the preservation of impact-related melt rocks and the available database make this structure an excellent candidate to evaluate 1) how homogeneous, in terms of geochemical composition, the impact melt rocks are; 2) what the grade of involvement of the supracrustal rocks from the Paraná basin was in the generation of melt, and what the role of Cuiabá Group rocks was; and 3) what the Sr-Nd isotope systematics are for these rocks. In order to better discriminate the impact-generated partially and completely melted lithologies and assess the nature of precursors for melt rock clasts in suevite, a series of 22 representative samples is being analyzed at the Geochronology Laboratory of the University of Brasilia for their Sr and Sm-Nd isotope characteristics. At the time of writing the Sr data for this sample suite are complete, whereas the Sm-Nd data will be presented only at the conference. Results and discussion: Based on the chemical data of [3, 4], several generalized conclusions can be drawn: 1. Alkali granite (AG) and Transitional Granite (TG) form a data cluster at typical granitic major element compositions. AG samples mostly have 70-75 wt% SiO2, ~13 wt% Al2O3, > 3.3 wt% Na2O, > 4.8 wt% K2O and have mostly similar Rb abundances (~200 ppm) but are variable in Sr content. 2. The TG has lower SiO2 contents (68.9-73.7 wt%), ~14 wt% Al2O3, and variable Na2O (3.3 to 6.19 wt.%) and K2O (0.62 to 5.44 wt%); these samples have similar contents in Rb (from 20 to 241 ppm) as the AG but are more enriched in Sr. 3. Cuiabá Group samples mostly have reduced SiO2 (60.9 to 66.9 wt%) with respect to AG, however, one sample is of arenitic character with comparatively enriched SiO2. All Cuiabá samples, except the more silicic one, are enriched in Al2O3 (>15.5 wt%) and have similar contents ocf Sr and a small enrichment in Rb. 4. Impact melt rocks are similar in SiO2 contents (~70.7 to ~72 wt%) to the AG, and have much more Rb (> 228 ppm) but similar Sr contents (~85 ppm) than the granitic phases. One sample, with 78 wt% SiO2, may be carrying a small sedimentary component from a Cuiabá Group or supracrustal source. 3. The analyzed PTB samples have lower SiO2 contents (between 63.7 and 71.6 wt%) compared to AG, and the samples with reduced SiO2 are strongly increased in, possibly secondary, Fe2O3. They are similar to the TG with respect to Rb and Sr concentrations.  In terms of  initial 87Sr/86Sr ratios (recalculated to 253 Ma), the AG and TG samples are similar (between 0.72124 and 0.72860), whereas the Cuiabá samples are a little more enriched (between 0.73142 and 0.73861).  The PTB samples and one impact melt rock are very homogeneous in Sr isotopes (between 0.72326 and 0.72581) and similar to the AG and TG composition. This demostrates that the impact melt rocks generated at the Araguainha impact structure are homogeneous. Nevertheless, the Sm-Nd isotopic results for this sample suite must be awaited still. It will be discussed at the conference.  References: [1] Tohver, E. et al. (2012). Geochimica et Cosmochimica Acta, 86:214-227 [2]. Engelhardt, W.v. et al. 1992. Meteoritics 27:2-457. [3] Fischer S. (2015). MSc Diss., Freie Univ. Berlin. [4] Preuss, J. (2012). Diploma Thesis, Univ. Potsdam

RESUMO: Datações in situ de U-Pb em zircão são extremamente úteis pela sua rapidez na geração dos dados e relativas exatidão e precisão. Neste trabalho foram realizadas análises de U-Pb com uso do método LA-MC-ICPMS em cristais de zircão imageados por CL e SEM de amostras desconhecidas e padrão interno de referência (PAD1) em seu estado natural e submetidos a um tratamento térmico a 1000ºC por 48 horas. A reprodutibilidade, exatidão e precisão dos dados isotópicos foram controladas pelo uso de um padrão master GJ-1 e dois sub-padrões utilizados como amostras desconhecidas, 91500 e Mud Tank. Análise das imagens de cristais de zircão do padrão interno (PAD1) e das amostras Jaú6 e Paranã2 mostram que os cristais em seu estado natural apresentam cores mais escuras e maiores imperfeições, enquanto os cristais tratados termicamente mostram um padrão mais límpido e cores azuladas devido a mudanças na estrutura molecular do zircão. Os resultados obtidos do padrão GJ-1 conferem erros de 207 Pb/ 206 Pb = 0,37% e 206 Pb/ 238 U = 0,92% e razões bem próximas àquelas obtidas por ID-TIMS. O sub-padrão 91500 apresentou resultados isotópicos confiáveis, com idade média de 1066±14Ma (erro = 1,3%, 95% de conf., n=60), enquanto o sub-padrão Mud Tank apresentou erros analíticos elevados e não é recomendado para utilização como sub-padrão nas condições operacionais deste trabalho. Os resultados do PAD1 são similares tanto para amostra natural como para tratada termicamente com idades de 710±12Ma e 711±15Ma, respectivamente. Observa-se que tanto os cristais naturais (PAD1-a), como aqueles tratados termicamente (PAD1-bb) com concentrações maiores de Pb (12-15ppm) e de U (70-95ppm) são os que apresentam o menor erro individual nas razões de 207 Pb/ 206 Pb e 206 Pb/ 238 U. As amostras Jaú6 e Paranã2 apresentam idades um pouco mais elevadas quando tratadas termicamente e com razões de 206 Pb/ 238 U menores quando comparadas com as mesmas razões da amostra natural. Tal fato sugere que há uma modificação na estrutura do zircão quando aquecido sendo assim detectável com o uso do método LA-MC-ICPMS. Estudos complementares como análise espectroscópica de Raman e aplicação de abrasão química com HF nos zircões após o tratamento térmico poderão auxiliar no entendimento do processo de aquecimento e produzir dados com melhor precisão, com o emprego do método LA-ICP-MS.