Aprimoramento da sistemática U-Pb através do método de traços de fissão e técnicas de caracterização: termocronologia da faixa Brasília e sua correlação com a bacia do Paraná

Abstract

Fission-Track (FT) Method is widely used to obtain apparent age and thermal histories related to intermediate to low temperature thermotectonic events (below 400ºC for zircon) commonly undetectable by other dating methods. The FT age refers to the cooling age within the partial annealing zone (PAZ), while the U-Pb age is related to the mineral formation time - crystallization or recrystallization age - and sometimes can indicate the occurrence of high grade metamorphic events. The use of both methods enables a more comprehensive geochronological study of orogenic sources and sedimentary basins. This paper aims to provide new information about cooling ages related to possible orogenic sources located in the southern portion of the Brasília Belt, which probable provided detrital sediments to the Paraná Basin. The work was conducted in metasedimentary rocks of the southern segment of the Brasília Belt sedimentary rocks of the Paraná Basin which currently arise on the surface. Other purpose of this paper is to investigate the effect of the chemical etching - used to reveal fission tracks - in the lattice, chemical composition, morphology and isotope geochemistry of zircon grains. The obtained results from the FT ages clearly show the metamorphic intensity direction associated within the Brasília Belt, i.e., decreasing towards São Francisco-Congo Craton. While U-Pb ages, distributed in the range from 1.6 to 3.2 Ga, show that the metamorphic temperature associated associated to metasedimentary rocks did not exceed 900ºC. Regarding to U-Pb ages obtained in the Paraná Basin is inferred as possible sources those formed during the orogenic cycles: Famatinian; Gondwanide; Brazilian (I,II,III); Tonian (Lower Neoproteroic); Stenian (Mesoproterozoic); Statherian, Orosirian and Rhyacian (Paleoproterozoic). Among which stand out the Tocantins Province, São Francisco-Congo Cratoon, Mantiqueira System and terranes related to the western margin of the...

O método de traços de fissão (MTF) é amplamente utilizado para obtenção de idades e histórias térmicas relacionadas a eventos termotectônicos ocorridos em temperaturas baixas a moderadas (abaixo de 400ºC para o zircão) comumente não detectáveis por outros métodos radiométricos da datação. A idade traços de fissão (TF) refere-se ao tempo de resfriamento através de um intervalo de temperatura, chamado de zona de annealing parcial (ZAP), enquanto a idade obtida pela sistemática U-Pb refere-se à idade de cristalização (ou recristalização) e por vezes pode indicar a ocorrência de evento metamórfico intenso. Este estudo visa aplicar a metodologia combinada da datação MTF e U-Pb em grãos de zircão individuais, com o intuito de obter informações inéditas sobre as idades de resfriamento correlacionáveis a processos tectônicos de possíveis fontes orogênicas localizadas no segmento sul da Faixa Brasília, que tenham fornecido detritos clásticos para a Bacia do Paraná. O estudo foi realizado em rochas metassedimentares do segmento sul da Faixa Brasília e em rochas sedimentares da Bacia Fanerozoica adjacente, que afloram atualmente. Objetiva-se também investigar a relação do ataque químico, utilizado na revelação dos traços de fissão, com a estrutura cristalina, composição química, morfologia e geoquímica isotópica dos grãos de zircão. Os resultados obtidos a partir das idades TF mostram claramente o sentido da intensidade do metamorfismo associado à Faixa Brasília, ou seja, decrescente rumo ao Cráton São Francisco. Por sua vez, as idades U-Pb distribuídas na faixa de 1,6 a 3,2 Ga, evidenciam que o metamorfismo nas rochas metassedimentares não atingiu temperaturas superiores a 900ºC. Através das idades U-Pb obtidas na Bacia do Paraná infere-se como possíveis fontes, aquelas formadas durante os ciclos orogênicos: Famatiniano; Gondwanides; Brasiliano I, II e III; Toniano(Neoproterozoico...