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    Complexos máfico-ultramáficos do escudo Sul-rio-grandense : revisão com ênfase na geoquímica dos elementos da série 3D de transição.
    (1992) Hartmann, Leo Afraneo; Wildner, Wilson; Remus, Marcus Vinicius Dorneles; Suita, Marcos Tadeu de Freitas
    Os complexos máfico-ultramáficos do Rio Grande do Sul foram reavaliados, com ênfase nos dados disponíveis para elementos químicos da série 3d de transição. Os complexos apresentam geralmente três componentes, quais sejam, ultramáfico (principalmente peridotitos, serpentinitos e xistos magnesianos), máfico e metassomático. Este último componente está bem desenvolvido na maioria dos complexos e foi identificado mas não estudado em detalhe. A suíte gabróica está presente em diversas áreas, tal como Pedras Pretas, e mostra uma química da série 3d de transição desde menos evoluída até mais evoluída, podendo ser classificada da mesma forma que em outras séries do mundo. Os serpentinitos são semelhantes entre si, independente da área avaliada, normalmente mostrando características residuais exceto em Pedras Pretas, onde a química do protólito gabróico foi mantida. Os peridotitos do Cerro da Mantiqueira são harzburgitos e a sua química da série 3d não pode ser distinguida de serpentinitos. Na região do Arroio Cambaizinho, os xistos magnesianos contendo várias proporções de tremolita + clorita + magnetita + ilmenita foram testados em camadas com um a cinco metros de espessura e que apresentam continuidade lateral de afloramento de centenas de metros. Eles mostram química uniforme na mesma banda e parecem corresponder a lavas magnesianas, de afinidade possivelmente komatiítica, metamorfizada na fácies anfibolito. As lavas foram derivadas de um manto enriquecido em elementos LILE ou contaminadas por material crustal.
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    Controle das transformações nos padrões de EGP pelo estudo da geoquímica da cromita.
    (1997) Suita, Marcos Tadeu de Freitas; Hartmann, Leo Afraneo
    O estudo de elementos do grupo da platina (EGP) em complexos máfico-ultramáficos (CMU) de natureza variada, mostra que corpos não deformados e não metamorfizados são ricos em elementos do grupo do Pd (PEGP) nos tipos estratiformes e no grupo do irídio (IEGP) nos ofïolíticos. Diferentes tipos de CMU modificados (com deformação, metamorfïsmo e/ou hidrotermalismo variados) mostram padrões anômalos: maciços estratiformes podem possuir padrões normalizados de IEGP do tipo ofïolítico e corpos ofïolíticos padrões ricos em PEGP, do tipo estratiforme. A composição do núcleo da cromita de cromititos maciços, mais refratária durante modificações pós-magmáticas, tende a ser menos modificada e indica a extensão das mudanças em CMU de qualquer natureza. As condições comuns de metamorfisrno de fácies xistos verdes de rochas máfico-ultramáficas, em especial se existem fluidos ricos em CO2, indicam as condições ideais sob as quais pode ocorrer a mobilização e lixiviação preferencial de Rh, Pt, Pd e Au destas rochas. Sob estas condições, rochas cromitíferas estratiformes severamente deformadas, metamorfizadas e/ou hidrotermalizadas podem desenvolver padrões pobres em PEGP e ricos em IEGP, do tipo ofïolítico, e cromititos ofiolíticos podem ter padrões ricos em PEGP, similares aos dos corpos estratiformes. Para interpretar padrões de EGP+Au em CMU modificados é necessário conhecer a evolução geoquímico-petrológica dos cromititos associados.
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    Estudos químicos, físicos e isotópicos em zircões.
    (1996) Hartmann, Leo Afraneo; Vasconcellos, Marcos Antonio Zen; Leite, J. D.; Takehara, Lucy; Remus, Marcus Vinicius Dorneles; Suita, Marcos Tadeu de Freitas; McNaughton, Neal Jesse
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    Evolução do Grupo Macaúbas e Formação Salinas no Orógeno Araçuaí Central, MG.
    (2019) Castro, Marco Paulo de; Queiroga, Gláucia Nascimento; Martins, Maximiliano de Souza; Soares, Antônio Carlos Pedrosa; Queiroga, Gláucia Nascimento; Uhlein, Alexandre; Fonseca, Marco Antônio; Reis, Humberto Luis Siqueira; Hartmann, Leo Afraneo
    O Cráton São Francisco, juntamente com a sua contraparte africana, o Cráton do Congo, representa uma parte interna e estável de um dos paleocontinentes envolvidos na montagem de Gondwana Ocidental, no período Neoproterozoico. O Paleocontinente São FranciscoCongo experimentou vários eventos de rifteamento desde o Estateriano (ca. 1750 Ma) até o Criogeniano (ca. 700 Ma). Registros de magmatismo anorogênico e/ou sedimentação associada a esses eventos foram encontrados no sistema orogênico Neoproterozoico AraçuaíCongo Ocidental (AWCO), localizado entre os crátons São Francisco (leste do Brasil) e Congo (África central). Após os eventos de rifteamento Paleo-Mesoproterozoicos, eventos extensionais Tonianos e Criogenianos formaram a Bacia Macaúbas, precursora do AWCO, que registra uma série de eventos de rifteamentos, iniciados no Toniano com um rifte continental (ca. 957-875 Ma), preenchido pelas formações Capelinha (redefinida e descrita detalhadamente nesta tese), Matão, Duas Barras e Rio Peixe Bravo, atribuídas ao Grupo Macaúbas inferior (ou pré-diamictitos). Com base em estudos de campo detalhados, dados litoquímicos, geocronologia U-Pb em grãos de zircão e titanita e análises isotópicas de Nd em rocha total, a Formação Capelinha foi caracterizada como uma sucessão vulcano-sedimentar, agora atribuída à base do Grupo Macaúbas e datada em 957 ± 14 Ma (cristalização magmática) e 576 ± 13 Ma (metamorfismo). Os dados geoquímicos do orto-anfibolito da unidade basal da Formação Capelinha sugerem protólito toleítico relacionado a um cenário de rifteamento continental. As rochas metassedimentares mostram um amplo espectro de idades de zircões detríticos do início do Toniano (ca. 940 Ma) com valores negativos de ƐHf. O pico mais jovem (949 ± 12 Ma) limita a idade de sedimentação no mesmo tempo do magmatismo basáltico representado pelo orto-anfibolito. A sucessão vulcano-sedimentar da Formação Capelinha se correlaciona em idade e origem com outras unidades anorogênicas encontradas em uma grande região coberta pelo AWCO e pelos cratons adjacentes. Adicionalmente, o magmatismo de Capelinha parece preceder em cerca de 20-30 Ma o pico principal (930-900 Ma) deste magmatismo anorogênico, sugerindo um sistema de riftes complexo e duradouro. Contrastando com o rifte abortado do início do Toniano, o rifte Criogeniano evoluiu para uma margem passiva (ca. 725-675 Ma) e espalhamento oceânico (ca. de 650 Ma). O rifte continental Criogeniano culminou na deposição das formações Serra do Catuni, Nova Aurora e Chapada Acauã proximal (ocidental) do Grupo Macaúbas superior (rico em diamictitos). As formações Chapada Acauã distal (descrita detalhadamente nesta tese) e Ribeirão da Folha do Grupo Macaúbas Superior, compreendem a sedimentação de margem passiva a oceânica, sendo que a Formação Ribeirão da Folha inclui rochas máficas e ultramáficas em sua sucessão. Durante o Ediacarano, o setor ensiálico da Bacia Macaúbas começou a ser invertido e a maior parte de seu segmento oceânico já havia sido consumida sob o Arco Magmático Rio Doce (630-580 Ma). O golfo Macaúbas foi então convertido na Bacia Salinas (ca. 550 Ma), preenchida pela Formação homônima. Descrições detalhadas de litofácies, juntamente com um estudo isotópico detalhado de grãos de zircão detrítico (U-P e Lu-Hf) e análises isotópicas de δ 13C e δ 18O, fornecem novas interpretações sobre as formações Chapada Acauã e Salinas. A Formação Chapada Acauã Inferior inclui associações de fácies ricas em diamictitos depositadas por fluxos de massa e correntes de turbidez em contexto glaciomarinho. A Formação Chapada Acauã Superior foi depositada em ambiente marinho distal, parcialmente sob ação de descargas de icebergs e compreende pelitos com dropstones, arenitos, e lentes de carbonato (o δ13C corrobora o sinal original da água do mar). A Formação Salinas mostra uma sucessão monótona de turbiditos. As idades U-Pb em grãos de zircão detrítico indicam que a Formação Chapada Acauã foi depositada entre o final do Toniano e o início do Criogeniano (ca. 750-667 Ma), e uma idade máxima de sedimentação para a Formação Salinas de ca. 550 Ma. Espectros de idade de grãos de zircão para a unidade inferior da Formação Chapada Acauã revelam contribuição massiva de fontes juvenis e recicladas de idade RiacianaOrosiriana (ƐHf = +14,64 a -18,53). Apesar de possuir um conjunto de dados semelhante, a unidade superior da Formação Chapada Acauã mostra picos proeminentes de idade Criogeniana (ca. 715 Ma) e Mesoproterozoicas. Em contraste, a Formação Salinas revelou picos de idade em 670-551 Ma, com valores de ƐHf entre +6,29 e -18,25, atestando uma contribuição massiva do Arco Magmático Rio Doce (630-580 Ma). Os dados apresentados nesta tese sugerem uma idade Criogeniana para a Formação Chapada Acauã, em contraste com a sedimentação orogênica da Formação Salinas, de idade Ediacarana, sugerindo uma importante mudança de proveniência sedimentar. Os dados apresentados, também fornecem novas restrições de tempo para um evento glacial severo registrado pelo Grupo Macaúbas. O intervalo de idade Criogeniana também corresponde ao evento magmático anorogênico de 720-670 Ma que inclui a Província Alcalina do Sul da Bahia, as formações Lower Diamictite e Louila, entre outras evidências encontradas no AWCO e no Cráton São Francisco-Congo. Regionalmente, a Orogênese Brasiliana imprimiu um regime metamórfico tipo Barroviano nas rochas do Grupo Macaúbas e da Formação Salinas ao longo da porção centro-norte do Orógeno Araçuaí. As granadas dessas unidades foram cristalizadas durante o estágio colisional do Orógeno Araçuaí, que formou a foliação regional em torno de 570 Ma. Os valores de PT calculados para bordas e núcleos de granadas, revelaram curvas de trajetória no sentido horário com temperaturas crescentes da zona da granada (500-570ºC) para a zona da estaurolita (520-580ºC) e pressões de 4,1-5,7 kbar (zona da granada) a 3,5-5,6 kbar (zona estaurolita). A datação Th-U-Pb de grãos de monazita por microssonda eletrônica (EMPA) revelou idades de recristalização de 520 Ma e ca. 490-480 Ma. Estas idades são interpretadas como registro de um evento generalizado de produção de fluidos, datado em ca. 520-480 Ma, que ocorreu durante a fase de colapso extensional do Orógeno Araçuaí. O objetivo principal dessa tese é fornecer novas interpretações acerca da idade, proveniência e configuração tectônica dos eventos extensionais Toniano e Criogeniano que afetaram a Bacia Macaúbas no Neoproterozoico, aqui representados pelas formações Capelinha e Chapada Acauã. Além disso, esta tese fornece novas restrições de tempo para um evento glacial registrado pelas rochas do Grupo Macaúbas, interpretações de diferentes processos de sedimentação em ambiente glaciomarinho, além de revelar proveniências sedimentares contrastantes entre as bacias Macaúbas e Salinas. Adicionalmente, as idades químicas Th-U-Pb (CHIME) obtidas em grãos de monazita em conjunto com as trajetórias P-T-t obtidas para os xistos granatíferos das formações Capelinha e Salinas, restringem ainda mais o tempo de evolução do Orógeno Araçuaí.
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    Evolução magmática e metamórfica de zircão do Complexo Barro Alto (GO), com base em imagens de elétrons retro-espalhados e análises químicas por microssonda eletrônica.
    (1999) Takehara, Lucy; Hartmann, Leo Afraneo; Vasconcellos, Marcos Antonio Zen; Suita, Marcos Tadeu de Freitas
    O zircão é muito utilizado em geocronologia U-Pb por ser considerado um sistema isotópico fechado e apresentar quantidades elevadas de U e Th. No presente trabalho, foram feitos estudos de imagens de elétrons retroespalhados (BSE) e perfis de varredura espacial por espectrômetro dispersivo em comprimento de onda dos elementos Hf, Y e U em cristais de zircão de algumas amostras do Complexo Barro Alto (GO). As imagens de BSE e os perfis evidenciam variações nas estruturas internas e na composição dos cristais de zircão, que são reflexos de processos magmáticos e metamórfïcos sofridos pela rocha hospedeira. Além das feições magmáticas presentes, observamos que os processos metamórficos encontram-se registrados de forma variável nos cristais de zircão, sendo que alguns cristais são menos afetados que outros, indicando serem mais resistentes. Em todos os cristais observados, o metamorfismo regional de médio a alto grau do Ciclo Brasiliano encontra-se registrado de uma forma mais ou menos intensa, evidenciando a abertura do sistema neste período, que afetou consequentemente o sistema isotópico.
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    Geochemistry and δ11B evolution of tourmaline from tourmalinite as a record of oceanic crust in the Tonian Ibaré ophiolite, southern Brasiliano Orogen.
    (2020) Arena, Karine da Rosa; Hartmann, Leo Afraneo; Lana, Cristiano de Carvalho; Queiroga, Gláucia Nascimento; Castro, Marco Paulo de
    The isotopic and geochemical evolution of tourmaline constrain the processes of paleo-oceanic lithosphere in ophiolites. The Brasiliano Orogen is a major structure of South America and requires characterization for the understanding of Gondwana supercontinent evolution. We made a pioneering investigation of tourmaline from a tourmalinite in the Ibaré ophiolite by integrating fi eld work with chemical analyses of tourmaline by electron microprobe (EPMA) and δ11B determinations via laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometer (LA-ICP-MS). Remarkably massive tourmalinite (>90 vol.% tourmaline, some chlorite) enclosed in serpentinite has homogeneous dravite in chemical and isotopic composition (δ11B = +3.5 to +5.2‰). These results indicate a geotectonic environment in the altered oceanic crust for the origin of the tourmalinite. This fi rst δ11B characterization of tourmaline from tourmalinite sets limits to the evolution of the Neoproterozoic to Cambrian Brasiliano Orogen and Gondwana evolution.
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    Integrated ophiolite and arc evolution, southern Brasiliano Orogen.
    (2020) Alves, Tiara Cerva; Hartmann, Leo Afraneo; Remus, Marcus Vinicius Dorneles; Lana, Cristiano de Carvalho
    Integrated study of Tonian ophiolite mélanges and intra-oceanic arc of the São Gabriel juvenile terrane exposes a key geotectonic unit in the evolutionary history of Gondwana during Brasiliano Orogeny. LA-ICP-MS U-Pb geochronology in rutile and zircon were combined with Lu-Hf and rare earth elements in zircon. We report the first rutile dating of ultramafic rock in the Brazilian Shield of 787.6 ± 2.6 Ma for the Cambaizinho ophiolite magnesian schist. Dating of rutile corresponds to the metamorphic age of the mantle section of the ophiolite. São Gabriel arc infrastructure is represented by the Cambaí Complex, including the Vila Nova Suite metatonalite with zircon U-Pb age of 724.6 ± 3.2 Ma and late Sanga do Jobim Suite monzogranite intrusions with two main pulses at 698.9 ± 4.2 Ma and 673.9 ± 6.8 Ma. Zircon εHf(t) values are positive for both rocks and range between +10.1 and +7.4 in metatonalite and +9.2 to +2.5 in monzogranite. Detrital zircon from metasedimentary rocks support superstructure arc investigation. Ages range from 817 to 650 Ma, with strong concentration between 750 and 730 Ma. Positive εHf(t) values and Rare Earth Elements (REE) signature point to main source of metasedimentary rocks in the arc, with ophiolitic contribution. Therefore, geotectonic processes in the Brasiliano Orogeny include the construction of São Gabriel terrane with Tonian oceanic crust evolving to intra-oceanic subduction until 650 Ma to final development along the margin of continental crust. Overthrusting of the São Gabriel terrane onto the Rio de La Plata Craton occurred at 650–620 Ma. Our data correlate with Tonian intra-oceanic arcs from Brasilia belt (Goiás arc ca. 862–630 Ma) and Ribeira belt (Serra da Prata arc – 856–838 Ma; Rio Negro arc – 790–620 Ma). Oceanic crust generation combined with subduction to form Tonian arcs along the Brasiliano Orogen were most significant for construction of West Gondwana.
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    Mineralogical evolution of the northern Bossoroca ophiolite, São Gabriel terrane.
    (2020) Massuda, Amanda Juliano; Hartmann, Leo Afraneo; Queiroga, Gláucia Nascimento; Castro, Marco Paulo de; Leandro, Carolina Gonçalves; Savian, Jairo Francisco
    Mineralogical evolution of ophiolites is significant to understand paleo-oceanic crust and mantle requiring multi-proxy techniques to identify steps in the processes. We studied the Bossoroca ophiolite from the southern Brasiliano Orogen, a prime example of Tonian accretion to an oceanic island arc. Integration of field geology, aeromagnetometry, aerogamaspectrometry, electron microprobe analyses, and compositional maps of minerals led to the decoding of oceanic and continental processes. The ophiolite is highly magnetic and low-K and is positioned at the base of the superstructure. We studied amphibolite, tourmalinite, and chromite-talc-magnesite granofels from the ophiolite, Capivaras diorite from the Cambaí Complex infrastructure and one metavolcanoclastic rock from the Vacacaí Group superstructure. Honblende is zoned in all rock types. Low-Ti hornblende is compatible with medium-pressure metamorphism at 7 kbar. This M1 to M2 amphibolite facies resulted in the widespread association of olivine + talc in metaserpentinite. Dravite is similar to tourmaline from the Ibaré ophiolite. Andesine and oligoclase are dominant and albite minor. Cr-spinel in granofels recrystallized in greenschist facies; host rock originated by carbonatization of serpentinite formed in the oceanic crust along with chloritite and tourmalinite. Serpentinite rare earth elements (REE) suggest origin in depleted mantle peridotite. The ophiolite evolved in the Adamastor Ocean until incorporation into the island arc.
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    Oceanic crust and mantle evidence for the evolution of tonian-cryogenian ophiolites, southern Brasiliano Orogen.
    (2020) Werle, Mariana; Hartmann, Leo Afraneo; Queiroga, Gláucia Nascimento; Lana, Cristiano de Carvalho; Silva, Juliana Pertille da; Michelin, Cassiana Roberta Lizzoni; Remus, Marcus Vinicius Dorneles; Roberts, Malcolm; Castro, Marco Paulo de; Leandro, Carolina Gonçalves; Savian, Jairo Francisco
    Unravelling the complexity of tonian-cryogenian (950–680 Ma) evolution of ophiolites requires the search for rare mineral systems and their quantification with varied techniques. Ophiolites in the Brasiliano Orogen are widely distributed over 2,000 km along the eastern half of South America. We selected two ophiolites from different geotectonic settings of the Sul-Riograndense Shield, southern Brasiliano Orogen, to delimit the evolution of the oceanic phase of the orogen. The southern portion of the Bossoroca ophiolite is inserted in the Sao ˜ Gabriel juvenile terrane and contains rare metasomatic tourmaline in chloritite close to serpentinite and metamorphosed Cr-spinel. The southern Bossoroca ophiolite was intruded by Cerro da Cria and Ramada Granites and the U-Pb-Hf isotopic study of zircon from these rocks constrains the crustal evolution of the Sao ˜ Gabriel juvenile terrane. Capan´e ophiolite has similar age (793–715 Ma) as the Bossoroca ophiolite and was inserted in the Porongos fold-thrust belt with preserved Cr-spinel of mantellic composition. Integrated use of Cr-spinel mineral chemistry, B isotopes in tourmaline in the Bossoroca ophiolite and zircon U-Pb-Hf isotopes of granites associated with the southern Bossoroca ophiolite revealed several steps in the evolution of the ophiolites in the Dom Feliciano Belt. Capan´e Cr-spinel cores have mantle-derived compositions (Mg# 0.66 – 0.69; Cr# 0.51 – 0.53), tourmaline from the Bossoroca ophiolite is dravite and has δ11B = 0 to + 3, and granites crystallization ages are 578 ± 3.2 and 612 ± 12 Ma (εHfzrn = − 10 to − 25). Zircon from other dravite occurrences of the Bossoroca ophiolite were previously dated at 920 Ma. We unraveled the main steps in the evolution of ophiolites from the southern Brasiliano Orogen, with emphasis on the Bossoroca and Capan´e ophiolites, during their trajectory from mid-ocean ridge (920 Ma), formation of dravite in oceanic crust, preservation of mantellic cores in Cr-spinel, and intrusion of craton-generated granites at 612–578 Ma.
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    Proto-Adamastor ocean crust (920 Ma) described in Brasiliano Orogen from coetaneous zircon and tourmaline.
    (2018) Hartmann, Leo Afraneo; Werle, Mariana; Michelin, Cassiana Roberta Lizzoni; Lana, Cristiano de Carvalho; Queiroga, Gláucia Nascimento; Castro, Marco Paulo de; Arena, Karine da Rosa
    Proto-Adamastor ocean bathed Rodinia and successor continental fragments from 1.0e0.9 Ga up to 0.75 Ga, and evolved into world Adamastor Ocean at 0.75e0.60 Ga. Mesoproterozoic oceanic crust is poorly preserved on continents, only indirect evidence registered in Brasiliano Orogen. We report first evidence of ophiolite originated in proto-Adamastor. We use multi-technique U-Pb-Hf zircon and d11B tourmaline isotopic and elemental compositions. The host tourmalinite is enclosed in metaserpentinite, both belonging to the Bossoroca ophiolite. Zircon is 920 Ma-old, 3 Hf(920 Ma)¼þ12, HfTDM ¼ 1.0 Ga and has ‘oceanic’ composition (e.g., U/Yb < 0.1). Tourmaline is dravite with d11B ¼ þ1.8& (Tur 1), 0& (Tur 2), 8.5& (Tur 3). These characteristics are a novel contribution to Rodinia and associated world ocean, because a fragment of proto-Adamastor oceanic crust and mantle evolved at the beginning of the Brasiliano Orogen.
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    Provenance and age delimitation of Quadrilátero Ferrífero sandstones based on zircon U–Pb isotopes.
    (2006) Hartmann, Leo Afraneo; Endo, Issamu; Suita, Marcos Tadeu de Freitas; Santos, João Orestes Schneider; Frantz, José Carlos; Carneiro, Maurício Antônio; McNaughton, Neal Jesse; Barley, Mark E.
    The Quadrilátero Ferrífero has some of the largest iron and gold deposits in the world and is a major geotectonic unit of the São Francisco Craton in Brazil. U–Pb zircon SHRIMP geochronology of six detrital sedimentary and metasedimentary rocks (114 zircon crystals, 118 spot analyses) has improved the understanding of the sedimentary processes and provenance ages of both rocks and the associated iron formation. The age of deposition of the iron formation is constrained between 2.58 and 2.42 Ga. The presence of an old Paleoarchean crust is dated in detrital zircon crystals, including the oldest zircon in South America (3809G3 Ma). Only high-Th/U, magmatic zircon crystals are present in the dated sedimentary rocks, and these indicate that the crust of the region was formed mostly during the Jequie´ cycle (six age peaks between 3055 and 2635 Ma). This time span ofw420 m.y. is similar to the duration of a long-lived Wilson cycle. Most of the Rio das Velhas Basin was filled during approximately 30 m.y. between 2746 and 2717 Ma, though volcanism probably started earlier. The youngest detrital zircon age from the Minas Supergroup indicates that the intracratonic basin fill, including the iron formation, was deposited after 2580 Ma. Therefore, the crust was cratonized shortly after the intrusion of minor granitic bodies at around 2.62–2.58 Ga. A large gap in orogenic activity is indicated by the absence of zircon ages of 2580–2182 Ma.
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    Repeated partial melting events in polymetamorphic Carlos Chagas Batholith : implications for tectono-metamorphic evolution of the Araçuaí orogen, southeastern Brazil.
    (2016) Melo, Marilane Gonzaga de; Lana, Cristiano de Carvalho; Stevens, Gary; Lana, Cristiano de Carvalho; Queiroga, Gláucia Nascimento; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Hartmann, Leo Afraneo; Basei, Miguel Ângelo Stipp
    O orógeno Araçuaí (OA) localizado no sudeste do Brasil e sua contraparte africana (cinturão Congo Ocidental) constituem o sistema orogênico Brasiliano Pan Africano desenvolvido entre as paleocontinentes Congo e São Francisco. O orógeno Araçuaí registra uma sucessão notável de eventos de produção de granitos no espaço e no tempo, que engloba desde os primeiros plútons pré-colisionais (~ 630 Ma) até as mais recentes intrusões pós-colisionais (~ 480 Ma). Este estudo investiga a petrogênese do batólito Carlos Chagas (BCC), um enorme corpo (~ 14.000 km2) composto por granitos do tipo S atribuídos ao plutonismo colisional (supersuíte G2) na região de retro arco do OA, a leste do arco magmático Rio Doce. BBC estende-se em uma direção N-S entre as latitudes 17 ° S e 19°30'S, nos estados de Espírito Santo, Minas Gerais e Bahia. BBC inclui predominantemente granitos ricos em granada que em biotita, em que três assembleias minerais podem ser identificadas: 1) Qz + Pl + KFS + Bt + Grt + Ilm ± Rt; 2) Qz + Pl + KFS + Bt + Grt + Ilm + Sil; e 3) Qz + Pl + KFS + Bt + Grt + Ilm + Sil + Spl. As rochas que contêm as assembleias 2 e 3 contêm duas gerações de granadas. Evidências microestruturais para a presença de melt são identificadas em todas as amostras estudadas, tais como: inclusões de melt silicático em granadas poiquiloblásticas, finos filmes de melt pseudomorfizados ao redor de ambas gerações de granada, “piscinas” de melt adjacentes a granada e biotita, além de plagioclásio e quartzo com formas cuspade a lobulados que ocorrem entre os grãos da matriz. Ambas gerações de granada (Grt1 e Grt2) não apresentam zoneamento em termos de elementos maiores e contêm pequenas inclusões arredondadas de biotita rica em Ti. Além disso, os cristais Grt2 também contêm inclusões de remanescentes agulhas de sillimanita. Evidências microestruturais, em combinação com a química mineral, indicam que os cristais de granada cresceram durante dois eventos metamórficos/anatéticos distintos, como produtos peritéticos de reações de fusão parcial em regime de fluido ausente que consumiram biotita, quartzo e plagioclásio, no caso de Grt1, e que consumiram biotita, quartzo, plagioclásio e silimanita, no caso de Grt2. Pseudoseções calculadas via Theriak-Domino forneceram novas condições metamórficas para a região do retro arco do OA. Dados da assembleia mineral 1 sugerem que o primeiro evento metamórfico de fácies granulito (M1) ocorreu a temperaturas de 790-820 ºC e pressões de 9.5-10.5 kbar, enquanto a assembleia mineral 2 registra condições PT para um segundo metamorfismo de fácies granulito (M2) a aproximadamente 770 ºC e 6.6 kbar. Dados do termômetro Ti em zircão são consistentes com modelamento metamórfico, indicando que os dois eventos metamórficos no batólito atingiram condições de fácies granulito. Variadas idades foram encontradas em grãos de monazita e zircão (> 825 Ma a 490 Ma) das rochas do BCC, registrando uma complexa história de reciclagem crustal e herança, cristalização magmática e anatexia durante a evolução do OA. Os zircões magmáticos (~ 582 Ma) mostram composição isotópica de Hf e padrões de ETR similar aos dos núcleos herdados (825-600 Ma), indicando que a assinatura química destes cristais provavelmente foi herdada da fonte. Idades U-Pb e razões iniciais 176Hf/177Hf dos domínios de zircões anatéticos e/ou metamórficos são consistentes com dois estágios metamórficos caracterizados por processos de crescimento/sobrecrescimento e recristalização de grãos de zircão durante a orogenia. O episódio metamórfico mais antigo (570-550 Ma) é caracterizado pelo sobrecrescimento anatético em núcleos mais velhos e pelo crescimento de novos cristais de zircão anatético. Ambos os domínios têm elevados valores iniciais de 176Hf/177Hf em comparação com núcleos mais antigos e exibem padrões de ETR típicos de zircão que cresceu simultaneamente com granada peritética (Grt1) através de reações de fusão parcial em regime de fluido ausente. Idades U-Pb obtidas em grãos de monazita e zircão (569-552 Ma) inclusos na Grt1, corroboram a interpretação de que os cristais Grt1 cresceram durante o primeiro episódio anatético. Composição isotópica de Hf e evidências químicas indicam que um segundo episódio anatético (535-500 Ma) é registrado em parte das rochas do batólito (assembleias 2 e 3). Nestas rochas, o crescimento e/ou sobrecrescimento de novos zircões anatéticos é marcado por elevada razão inicial de 176Hf/177Hf e também pela geração da Grt2, como indicado pelas observações petrográficas e padrões de ETR. Por outro lado, algumas rochas têm grãos de zircão formados por processos de recristalização no estado sólido de zircão préexistente, que exibem composição isotópica de Hf similar àqueles domínios magmáticos/herdados. O evento M1 é associado ao espessamento crustal e anatexia no batólito. O evento M2 pode ser associado a ascensão da astenosfera durante o colapso gravitacional do orógeno. Isto produziu anatexia em partes do BCC que tinham sido refertilizado ao longo de zonas de cisalhamento após o primeiro evento de fácies granulito.
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    U-Pb geochronology of Paraná volcanics combined with trace element geochemistry of the zircon crystals and zircon Hf isotope data.
    (2019) Hartmann, Leo Afraneo; Baggio, Sergio Benjamin; Brückmann, Matheus Philipe; Knijnik, Daniel Barbosa; Lana, Cristiano de Carvalho; Massonne, Hans-Joachim; Opitz, Joachim; Pinto, Viter Magalhães; Sato, Kei; Tassinari, Colombo Celso Gaeta; Arena, Karine da Rosa
    The Paraná volcanic province is a window into mantle and crustal processes in the Cretaceous. The variability and complexity of this province can be determined through the study of minerals. An integrated study of zircon from Paraná lavas (one high-Ti basalt, one low-Ti andesite, one high-Ti rhyodacite and one high-Ti andesite sill) was achieved using backscattered electron imaging, sensitive high resolution ion microprobe (SHRIMP-IIe) for U-Pb geochronology, and laser ablation inductively coupled mass spectrometer (LA-ICPMS) to determine the Lu- Hf isotopes and the trace-element compositions. U-Pb-Hf and trace-element data indicate that zircon crystallized from the magma at approximately 134 Ma. This South American large igneous province originated from the mantle and was contaminated by crust either in the mantle or during ascent and crystallization of magma. Contaminant continental crust had Precambrian age. Trace elements point to a new compositional field for zircon, different from other types of provinces. Examination of volcanic zircon improves our understanding of age and contamination of the Paraná volcanics.