Evolução metamórfica das rochas da região de Stene Point, Ilha Coronation, microcontinente das orcadas do sul - Antártica

• Main Author: Valadares, Diana Martins Pinheiro
• Other Authors: Moraes, Renato de
• Format: Master Thesis
• Language: Portuguese
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2012
• Subjects: Antártica; Geologia estrutural; Metamorfismo; not available; Adie; Adie Inlet; Antarctic; Antarctic Peninsula; Cabinet Inlet; Cape Casey; Coronation Island; Miers; Miers Bluff; Orcadas; Signy Island; Stene; Stene Point; Target Hill; The Antarctic; Trinity Peninsula; Antarc*
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-13012014-093237/

Esta dissertação visa investigar as condições de metamorfismo e deformação das rochas metamáficas e metassedimentares do Complexo Metamórfico Scotia, na Ilha Coronation, formadas no estágio de subducção que precede a desagregação do Gondwana. A análise química das fases minerais permitiu determinar valores de temperatura e pressão calculadas com o programa THERMOCALC. Além disso, estudo sobre a proveniência dos metassedimentos foi conduzido com o método U-Pb em grãos de zircão. O Complexo Metamórfico Scotia é formado por intercalação de rochas metamáficas e metassedimentares com mármores e metachert, derivadasde depósitos sedimentares de caráter turbidítico, metamorfisadas e deformadas em ambiente de subducção. As rochas metamáficas consistem em rochas foliadas, de textura nematoblástica, com porfiroblastos de granada e plagioclásio. A paragênese é: quartzo + hornblenda + granada + epidoto + albita ±biotita ±titanita. As rochas metassedimentares compreendem rochas foliadas, de textura lepidoblástica com domínios granoblásticos e porfiroblastos de granada e plagioclásio, com a paragênese: quartzo + muscovita + biotita + clorita + granada + plagioclásio ± titanita. Em ambas as rochas, é comum a presença de minerais zonados. A granada tem ampla variação composicional entre os componentes almandina-grossulária-espessartita do núcleo para borda, há intercrescimento das composições oligoclásio-andesina e albita-oligoclásio-andesina nos grãos de plagioclásio, o epidoto é zonado opticamente e o anfibólio cálcico tem núcleos com pleocroísmo mais fraco que as bordas e finas lamelas de exsolução de cummingtonita. Os cálculos de P-Tindicam dois grupos de resultados, um com pressões elevadas, entre 12 e 16 kbar, e outro com pressões intermediárias, entre 4 e 8 kbar. O grupo com pressões elevadas registra o pico bárico com 15,95 ± 2,85 kbar, para rochas máficas, e de 16,40 ± 1,50 kbar, para as rochas metassedimentares. O pico metamórfico é registrado pela temperatura mais elevada, que coincide com o grupo de pressões intermediárias, calculado em 621 ± 18°C, para as rochas máficas e 564 ± 18 °C, para as rochas metassedimentares. Os dois grupos de condições P-Tindicam que a subducção pode ter chegado à elevadas profundidades, na fácies metamórfica epidoto-eclogito, mas com o pico metamórfico nas fácies metamórficas epidoto-anfibolito e anfibolito, em condições similares ao que foi calculado por Meneilly & Storey (1986) para as rochas da Ilha Signy. As condições P-Tde metamorfismo não são conclusivas, considerando a presença de texturas e composições que mostram desequilíbrio nos minerais. Os dados U-Pb em zircão permitiram identificar as populações de grãos detríticos com maior contribuição nos metassedimentos nos intervalos do Jurássico Inferior ao Permiano Inferior, 200-290 Ma, e do Carbonífero Inferior ao Neoproterozóico, 350-550 Ma. Através destes dados podem-se estabelecer as regiões de Adie Inlet, Cabinet Inlet Cape Casey e Target Hill, que fazem parte do embasamento da Península Antártica, como as principais áreas fontes dos protolitos sedimentares do Complexo Metamórfico Scotia; e permitem uma correlação entre o complexo e as unidades do Grupo Península Trinity e da Formação Miers Bluff. Os limites máximos para deposição foram estimados para o Jurássico Inferior com as idades de 202 e 191 Ma para as rochas do Complexo Metamórfico Scotia. The present master dissertation aims to investigate the metamorphism and deformation conditions of mafic and metasedimentary rocks of the Scotia Metamorphic Complex, Coronation Island, formed in the subduccion stage that precedes the disintegration of Gondwana. Chemical analysis of mineral phases allowed determining temperature and pressure values, calculated with THERMOCALC. Furthermore, a study on the origin of metasediments was conducted with U-Pb method to date zircon grains. The Scotia Metamorphic Complex is formed by intercalation of mafic and metasedimentary rocks with metachert and marble, derived from sedimentary turbiditic deposits, metamorphosed and deformed in a subduction setting. The mafic rocks are foliated, with nematoblastic texture and porphyroblasts of garnet and plagioclase. The paragenesis is: quartz + hornblende + garnet + epidote + albite ± biotite ± titanite. The metasedimentary rocks comprise foliated rocks, lepidoblastic texture with granoblastic domains and porphyroblasts of garnet and plagioclase, with the paragenesis: quartz + chlorite + muscovite + biotite + garnet + plagioclase ± titanite. In both rocks, is common the presence of zoned minerals. Garnet has a wide compositional variation between the almandine-grossular-spessartite end members from core to rim, plagioclase ir composedof intergrowths of oligoclase-andesine and albite-oligoclase-andesine, the epidote is optically zoned, and the calcic amphibole has cores with weaker pleochroism than the rims and thin cummingtonite exsolution lamellae. The P-Tcalculations indicate two groups of results, one with elevated pressures, between 12 and 16 kbar, and another with intermediate pressures, between 4 and 8 kbar. The group with higher pressures recorded peak baric conditions with 15.95 ± 2.85 kbar, for mafic rocks, and 16.40 ± 1.50 kbar, for the metasedimentary rocks. The metamorphic peak is achieved at higher temperature, which coincides with the group of intermediate pressures, calculated at 621 ± 18 °C, for the mafic rocks and 564 ± 18 °C, for the metasedimentary rocks. The two groups of P-Tconditions indicate that the rocks may have reached high depths during subduction in epidote-eclogite facies, but with the metamorphic peak in the epidote-amphibolite and amphibolite facies, under similar conditions to what was calculated by Meneilly & Storey (1986) for the Signy Island rocks. The P-Tmetamorphism conditions are not conclusive, considering the presence of textures and compositions that show disequilibrium in the minerals. The U-Pb zircon ages permitted to identify populations of detrital grains with a major contribution in the metasediments between the Lower Jurassic to Lower Permian, 200-290 Ma, and Lower Carboniferous to the Neoproterozoic intervals, 350-550 Ma. Through these data can be established the regions of Adie Inlet, Cape Inlet Cabinet Casey Hill and Target, which are part of the Antarctic Peninsula basement, as the main source areas for the sedimentary protoliths of the Scotia Metamorphic Complex, and allow a correlation between the complex and the Trinity Peninsula Group and Miers Bluff Formation unities. The maximum deposition limit was estimated for the Lower Jurassic to the ages 202 and 191 Ma for the Scotia Metamorphic Complex rocks.