Browsing by Author "Valeriano, Claudio de Morisson"

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    An assessment of monazite from the Itambé pegmatite district for use as U–Pb isotope reference material for microanalysis and implications for the origin of the “Moacyr” monazite.
    (2016) Gonçalves, Guilherme de Oliveira; Lana, Cristiano de Carvalho; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Buick, Ian S.; Gerdes, Axel; Kamo, Sandra L.; Corfu, Fernando; Marinho, Moacyr Moura; Chaves, Alexandre de Oliveira; Valeriano, Claudio de Morisson; Nalini Júnior, Hermínio Arias
    Large quantities of monazite from different pegmatite bodies of the Itambe pegmatite district were investigated to assess their suitability as U–Pb and Sm–Nd isotope reference materials for LA-ICP-MS and to track the origin of a piece of theMoacyrmonazite (termed here Itambé), awidely used reference material for LA-ICP-MS U–Pb geochronology. Monazite fromthe largest pegmatite bodies in the district (the Bananeira, Coqueiro and Paraíso pegmatites) are Ce-monazite, with negligible amounts of the huttonite and brabantite components. They are homogeneous in major and trace elements, which makes them potential candidates as compositional reference materials. U–Pb LA-ICP-MS and ID-TIMS analyses yielded identical ages within error. Although the ID-TIMS ages (507.7 ± 1.3 (207Pb⁎/235U) and 513.6 ± 1.2 Ma (206Pb⁎/238U)) were reversely discordant, spot ages determined by LA-ICP-MS geochronology were concordant at ca 508 Ma. The Bananeiro monazite was assessed as a LA-ICPMS U–Pb primary reference material against other known reference materials (treated as unknowns). This approach successfully reproduced the previously published ages of the reference materials.MREE/HREE fractionation (ie, (La/Gd)N and (Gd/Lu)N values), Eu/Eu⁎ and the chondrite-normalized REE patterns suggest that the “Itambé” monazite aliquot is very similar to that fromthe Coqueiro pegmatite. This similarity is likewise apparent in their Sm–Nd isotope compositions. Moreover, the εNdi values of the “Itambé” monazite fragment (εNdi=−4.2) and those fromall the major pegmatites in the district, are distinct fromother reference materials (eg, Managountry; εNdi = −22.3) as well as gem-quality monazite from c. 490–520 Ma pegmatites from the Araçuaí Orogen, further to the south. The εNdi can provide a further distinction for tracing Brazillian gemquality monazite reference materials.
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    Combined use of Sm–Nd isotopes and lithogeochemistry in the sedimentary provenance of the southern Ediacaran-Cambrian Bambuí foreland basin system, Brazil.
    (2021) Paravidini, Gabriel; Reis, Humberto Luis Siqueira; Heilbron, Monica da Costa Pereira Lavalle; Carvalho, Manuela de Oliveira; Aguiar Neto, Carla Cristine; Valeriano, Claudio de Morisson
    Sedimentary provenance analysis based on lithogeochemistry and isotope data has been extensively applied in the investigation of ancient sedimentary successions. This approach contributes to understand the tectonic setting in which these strata were deposited and to recognize major provenance patterns in time and space. The Ediacaran to Cambrian Bambuí Group is exposed in the Sao ̃ Francisco craton (SE Brazil) and represents the sedimentary record of a foreland basin system developed during the assembly of the West Gondwana. Different lines of evidence indicate that this basin system evolved into a confined setting, due to the overloads imposed on the western and eastern margins of the Sao ̃ Francisco paleoplate by the diachronic Brasília and Araçuaí orogenic systems, respectively. New whole-rock lithogeochemistry and Sm–Nd isotopic data were applied to evaluate the overall sedimentary provenance patterns of the Bambuí strata exposed in the southern portion of the Sao ̃ Francisco craton (i.e., within the Sete Lagoas basement high) and to identify its possible sources. Coupled (La/Yb)n and Th/Sc ratios with 147Sm/144Nd and εNd isotopes allowed the recognition of three contrasting source patterns associated with different 2nd order sequences. The lower sequence comprises carbonate ramp deposits and shows highly heterogeneous and more negative εNd ranging from − 10.5 to − 4.5, as well as Th/Sc and (La/Yb)n ratios between 0.6 and 0.7 and 0.54 and 0.76, respectively. The provenance patterns point toward intermediate-dominated and isotopically evolved crustal sources, with mean TDM model ages between 1.5 and 2.0 Ga. The overlying 2nd-order sequence is composed of fine-to medium-grained siliciclastics grading upward into platformal oolitic calcarenites and calcilutites. This succession exhibits homo- geneous and less negative εNd(t) values between − 6.8 and − 5.2, with low Th/Sc (0.6–0.8) and (La/Yb)n (0.60–0.84) ratios. The uppermost Bambuí 2nd-order sequence, marked by greenish siltstones and arkoses grading upward into storm-bedded arkoses and lithic sandstones, shows homogeneous εNd(t) ranging from − 8.5 to − 6.1, slightly more negative than the underlying successions, and relatively higher Th/Sc and (La/Yb)n ratios ranging from 0.7 to 1.3 and 0.85 to 1.28, respectively. The Sm–Nd isotopic signature of the upper deposits indicates felsic-dominated and more isotopically juvenile crustal sources with TDM model ages of 1.5–1.7 Ga, characteristics compatible with Ediacaran arc-related rocks and post-tectonic granites exposed in the Araçuaí orogen. Our data indicate that the Proterozoic cratonic covers, their correlatives in the surrounding orogens, and magmatic rocks from the Araçuaí orogen acted as major sedimentary sources during the first evolutionary stages of the Bambuí basin-cycle in the Sete Lagoas basement high, which behaved as a forebulge depocenter. During the deposition of the overlying sequences, the Araçuaí orogen rocks became increasingly important in sourcing the Ediacaran- Cambrian foreland system in this depocenter. Besides revealing the major provenance patterns through the evolution of an ancient and partially confined foreland basin system, our data also demonstrates that even minor changes in the Sm–Nd system might be useful as reliable elements on the provenance analysis of sedimentary systems elsewhere.
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    A falha de João Pinheiro, bacia do São Francisco, MG : sua geração no evento brasiliano e reativação no evento sul-atlântico.
    (2020) Rodrigues, Raiza Toledo; Alkmim, Fernando Flecha de; Reis, Humberto Luis Siqueira; Alkmim, Fernando Flecha de; Gomes, Caroline Janette Souza; Valeriano, Claudio de Morisson
    A bacia intracratônica do São Francisco, localizada no sudeste brasileiro, hospeda múltiplos ciclos sedimentares mais novos que 1.8 Ga que registram diferentes eventos tectônicos ocorridos entre o Paleoproterozoico e o Mesozoico. Durante a orogenia brasiliana, como consequência da amalgamação do Gondwana ocidental no limite Ediacarano-Cambriano, a porção oeste da bacia foi efetada pelas frentes orogênicas do cinturão de antepaís da Faixa Brasília, que se propagaram em direção a leste deformando as unidades de preenchimento da bacia, em especial as rochas do Grupo Bambuí. Uma das estruturas mais importantes deste cinturão é a falha de empurrão de João Pinheiro que, com direção geral N-S e mergulho para oeste, se extende por cerca de 180 km no oeste de Minas Gerais. Durante a abertura do Oceano Atlântico Sul, ao mesmo tempo em que o riftte cretácico evoluía na margem brasileira, a porção sudoeste da Bacia do São Francisco experimentava também um evento distensional durante o qual formou-se um pequeno rifte intracontinental, o Graben de Abaeté. Durante a evolução deste pequeno graben, houve reativação parcial de estruturas preexistentes, incluindo a falha de João Pinheiro e os elementos estruturais associados ao seu desenvolvimento. Tendo como objetivo maior e principal decifrar a história evolutiva da zona de Falha de João Pinheiro, em especial a sua reativação em regime distensional durante o Cretáceo, realizou-se uma investigação estrutural detalhada na zona da falha, tendo como base dados coletados em campo e interpretação de seções símicas 2D. Os resultados obtidos mostram que a falha de João Pinheiro representa uma das rampas emersas do descolamento basal do cinturão de antepaís da Faixa Brasilia. Sua geometria, expressa em mapa por um par recesso-saliência, foi controlada por variações na profundidade da zona de deslocamento basal que, por sua vez, foi influenciada pela arquitetura do embasamento da bacia do São Francisco na região. Trens de dobras em chevron com alta simetria e direção geral N-S ocorrem em todas as escalas possíveis nas adjacências da falha, sendo responsáveis por grande parte da acomodação do encurtamento na região. Essas estruturas, bem como a falha de João Pinheiro, foram geradas sob um único evento tectônico de caráter compressivo, com eixo de encurtamento principal sub-horizontal e posicionado na direção E-W. O estilo estrutural da região, caracterizado pela franco predomínio de dobras simétricas, é uma das expressões do controle exercido pela estratigrafia mecânica e baixo coeficiente de fricção ao longo da zona de descolamento basal. O Graben de Abaeté, por sua vez, foi formado sob campo de tensões extensional puro, caracterizado por extensão sub-horizontal na direção N55E. Sob este campo de esforços, uma importante interface estratigráfica exposta ao longo da zona da Falha de João Pinheiro foi reativada, dando origem à sua falha de borda. Simultâneamente, flancos de dobras apertadas com direção N-S a NW-SE foram reativadas como falhas normais de pequeno rejeito, produzindo padrão deformacional difuso no Graben de Abaeté. Apesar de falhas normais neoformadas também estarem presentes, a reativação de estruturas herdadas representa o principal mecanismo de acomodação da deformação no graben, controlando, inclusive, a localização dos principais depocentros da bacia e a dispersão de seu preenchimento sedimentar. O estudo em questão demonstrou, portanto, a prolongada influência da herança tectônica na evolução da região, tanto durante o desenvolvimento da Falha de João Pinheiro, no contexto do cinturão de antepaís da Faixa Brasília, com na formação do graben superposto. Nos dois casos, a influência exercida pelas estruturas herdadas foi favorecida pela estratigrafia mecânica das unidades deformadas, de forma a influenciar a localização, partição da deformação e estilo deformacional desses dois sistemas intracontinentais.
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    Geocronologia U-Pb de minerais hidrotermais : materiais de referência, métodos e aplicações.
    (2018) Gonçalves, Guilherme de Oliveira; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Lana, Cristiano de Carvalho; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Zincone, Stéfano Albino; Queiroga, Gláucia Nascimento; Valeriano, Claudio de Morisson; Dussin, Ivo Antonio
    Fluidos possuem um papel importante na evolução da crosta continental. Uma forma de investigar estes fluidos é o estudo de veios de quartzo, já que representam sistemas hidrotermais fossilizados. Estes veios podem conter fases minerais portadoras de U, podendo ser utilizadas para definir o tempo de geração e colocação destes fluidos. Para estudar estes minerais, faz-se necessário a utilização de técnicas de alta resolução espacial, como o LA-ICP-MS. Como minerais hidrotermais normalmente possuem baixo conteúdo de U, é necessário utilizar um equipamento de maior sensibilidade de forma a obter acurácia e precisão satisfatórias. Aqui é descrito o método de geocronologia U-Pb de alta-precisão utilizando o LA-MC-ICP-MS na UFOP. A maior estabilidade e sensibilidade do sistema LA-MC-ICP-MS permite acurácia e precisão das razões isotópicas de interesse ficarem entre 0.5 e 1.0% (2s), mesmo quando é analisado o zircão de baixo-U Rio do Peixe. Ainda, a utilização de materiais de referência (MR) matrizcompatíveis é necessária de forma a reduzir fracionamentos induzidos pelo laser. Desta forma, são aqui caracterizados megacristais de monazita hidrotermal (Diamantina) e xenotima aluvial (hidrotermal?; Datas) como potenciais MR para utilização como matriz-compatíveis na geocronologia U-Pb por LAICP-MS e/ou SIMS. As amostras são provenientes da Serra do Espinhaço (SE), porção externa do Orógeno Araçuaí (AO; 630-480 Ma), na borda leste do cráton São Francisco, onde diversos veios de quartzo cortam as rochas de baixo grau deste domínio. A monazita Diamantina possui uma idade 206Pb*/238U média ponderada de 495.26 ± 0.54 Ma (95% c.l.; ID-TIMS). A xenotima Datas (cristais XN01 e XN02) possui uma idade 206Pb*/238U média ponderada entre 513.4 ± 0.5 Ma e 515.4 ± 0.2 Ma (2s; ID-TIMS). Idades adquiridas por diferentes métodos (LA-(Q,SF,MC)-ICP-MS e/ou SIMS) concordam, dentro do erro, com os dados de ID-TIMS. Rodadas U-Pb por LA-ICP-MS utilizando Diamantina e Datas como MR primário reproduziram, dentro do erro, idades de outros MR com < 1% de desvio. Finalmente, amostras de monazita, rutilo e xenotima de outros veios de quartzo da borda leste cratônica (QF, SE, Novo Horizonte) foram utilizadas para determinar o tempo, distribuição regional e inferir possíveis fontes destes fluidos. Idades U-Pb por LA-ICP-MS ficaram entre 515-495 Ma. Composição isotópica Sm-Nd das amostras de monazita estão entre εNd500Ma -16.8 e -17.8, com uma amostra menos evoluída em εNd500Ma = -5.9. Compilação de idades de monazita do OA produziu um pico mais jovem em uma curva de densidade relativa, similar ao pico produzido pelos minerais hidrotermais. Estas idades podem ser relacionadas ao colapso do orógeno. A composição Sm-Nd das monazitas hidrotermais indicam uma fonte relacionada ao Supergrupo Espinhaço e possível contribuição de fluidos magmáticos. Este evento de fluxo de fluidos foi canalizado, com alto fluxo integrado ao tempo, oxidante, ácido, rico em ETR, P e Ti na borda cratônica. O sistema U-Pb de monazitas do núcleo orogênico foi reiniciado neste mesmo período, possivelmente pela exsolução de fluido magmático supercrítico dos magmas pós-colisionais. A reorganização de calor e massa devido ao colapso do OA produziu fluidos de múltiplas fontes e mineralizações, de níveis crustais profundos a mais rasos, afetando uma área de mais de 400.000 km2 ao longo da borda leste do cráton São Francisco.
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    Granites of the intracontinental termination of a magmatic arc : an example from the Ediacaran Araçuaí orogen, southeastern Brazil.
    (2016) Gonçalves, Leonardo Eustáquio da Silva; Alkmim, Fernando Flecha de; Soares, Antônio Carlos Pedrosa; Dussin, Ivo Antonio; Valeriano, Claudio de Morisson; Lana, Cristiano de Carvalho; Tedeschi, Mahyra
    The Araçuaí orogen of southeastern Brazil together with the West Congo belt of central West Africa form the Araçuaí–West Congo orogen generated during closure of a terminal segment of the Neoproterozoic Adamastor Ocean. Corresponding to an embayment in the São Francisco–Congo Craton, this portion of the Adamastor was only partially floored by oceanic crust. The convergence of its margins led to the development of the Rio Doce magmatic arc between 630 Ma and 580 Ma. The Rio Doce magmatic arc terminates in the northern portion of the Araçuaí orogen. Granitic plutons exposed in the northern extremity of the arc provide a rare opportunity to studymagmatismat arc terminations, and to understand the interplay between calc-alkalinemagma production and crustal recycling. The plutons forming the terminus of the arc consist of granodiorites, tonalites and monzogranites similar to a magnesian, slightly peraluminous, calcic- (68%) to calc-alkaline (24%), with minor alkali-calcic (8%) facies, medium- to high-K magmatic series. Although marked by negative Nb–Ta, Sr and Ti anomalies, typically associatedwith subduction-relatedmagmas, the combined Sr, Nd and Hf isotopic data characterize a crustal signature related to anatexis of metamorphosed igneous and sedimentary rocks, rather than fractional crystallization of mantle-derived magmas. Zircon U–Pb ages characterizes two groups of granitoids. The older group, crystallized between 630 and 590 Ma, experienced a migmatization event at ca. 585 Ma. The younger granitoids, emplaced between 570 and 590 Ma, do not show any evidence for migmatization. Most of the investigated samples show good correlation with the experimental compositional field of amphibolite dehydration-melting, with some samples plotting into the field of greywacke dehydration-melting. The studied rocks are not typical I-type or S-type granites, being particularly similar to transitional I/S-type granitoids described in the Ordovician Famatinian arc (NW Argentina). We suggest a hybrid model involving dehydrationmelting of meta-igneous (amphibolites) and metasedimentary (greywackes) rocks for magma production in the northern termination of the Rio Doce arc. The real contribution of each end-member is, however, a challenging work still to be done.
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    Neoproterozoic evolution of the São Francisco Basin, SE Brazil : effects of tectonic inheritance on foreland sedimentation and deformation.
    (2016) Reis, Humberto Luis Siqueira; Alkmim, Fernando Flecha de; Alkmim, Fernando Flecha de; Valeriano, Claudio de Morisson; Trindade, Ricardo Ivan Ferreira da; Martins, Maximiliano de Souza; Danderfer Filho, André
    A Bacia intracratônica do São Francisco ocupa a porção sul do cráton homônimo e se estende por cerca de 350.000 km2 no sudeste do Brasil. Correspondendo a um típico depocentro poli-histórico, a bacia registra os principais eventos tectônicos e climáticos (alguns de importância global) que afetaram a Placa do São Francisco após 1,8 Ga. Sucessivos episódios extensionais proterozoicos, aparentemente associados à quebra dos supercontinentes Columbia e Rodinia, culminaram na formação de três grandes estruturas de embasamento. Estendendo-se ao longo da direção NW-SE na porção central da bacia, o Aulacógeno Pirapora hospeda os mais espessos depósitos sedimentares encontrados no domínio cratônico e é limitado a sul e a norte pelos altos de Sete Lagoas e Januária, respectivamente. Durante a amalgamação do Gondwana Ocidental, ao fim do Neoproterozoico/início do Paleozoico, a subsidência flexural causada pela edificação dos múltiplos orógenos brasilianos que margeiam a Bacia do São Francisco foi responsável pelo desenvolvimento de um extenso sistema de antepáis. Este sistema recebeu os depósitos carbonáticos e siliciclasticos ediacaranos da Sequencia Bambuí (i.e Grupo Bambuí), cuja evolução e dispersão sedimentar guardam uma íntima relação com a Faixa Brasília, a oeste. Ainda durante o fim do Neoproterozoico, o embasamento e as coberturas sedimentares da bacia foram localmente envolvidos nos cinturões de antepaís das faixas Brasília e Araçuaí, expostos nas porções oeste e leste da bacia, respectivamente. Com vergência centrípeta, estes cinturões definem duas grandes curvas antitaxiais que culminam na porção central da Bacia do São Francisco e exibem estilos tectônicos consideravelmente distintos. Análises estruturais e estratigráficas de detalhe baseadas em novos dados sísmicos, aerogeofísicos e de superfície indicam que o registro neoproterozoico da Bacia do São Francisco evoluiu sob forte influencia de estruturas pré-existentes. Na porção sul da bacia, os sedimentos carbonáticos e siliciclasticos marinhos da Sequencia Bambuí recobrem discordantemente rochas do embasamento arqueano/paleproterozoico e sua sedimentação foi controlada por sucessivos episódios de soerguimento flexural e migração do Alto de Sete Lagoas. Estes episódios foram responsáveis pelo desenvolvimento de um sistema de riftes quilométricos e com direção NE-SW, os Grábens de Pompéu, que se formaram à custa da reativação de estruturas antigas do embasamento. Combinados a mecanismos regionais de acomodação, pulsos tectônicos relacionados a estas calhas controlaram a sedimentação e arquitetura estratigráfica dos depósitos ediacaranos. O comportamento do Alto de Sete Lagoas como uma intumescência flexural mediante as cargas impostas pelas faixas brasilianas marginais ao Cráton do São Francisco e reconstruções paleotectonicas disponíveis podem explicar, pelo menos parcialmente, a preservação incomum de espessas sucessões sedimentares neste depocentro de antepaís e a aparente incongruência temporal entre o ciclo bacinal ediacarano e o desenvolvimento da Faixa Brasília. Conforme este estudo, os estilos estruturais dos cinturões de antepáis das faixas Brasília e Araçuaí também foram fortemente influenciados por elementos cratônicos pré-existentes. Na zona de culminação do Cinturão epidérmico de antepaís da Faixa Brasília, a Saliência de Três Marias afeta predominantemente os depósitos ediacaranos da Sequencia Bambuí e corresponde a uma curvatura orogênica não-rotacional e controlada pela bacia. Tal estrutura se desenvolveu em função de variações de espessura dos estratos pré-orogênicos, contrastes reológicos junto aos depósitos proterozoicos da bacia e a interação local com anteparos rígidos no antepaís. Diferentemente dos seus segmentos epidérmicos norte e sul, a porção central do Cinturão de antepáis da Faixa Araçuaí afeta a extremidade leste do Aulacógeno Pirapora e corresponde a um sistema compressivo do tipo thick-skinned. Nesta porção da bacia, o cinturão de antepaís descreve em mapa uma grande curva antitaxial e seu estilo tectônico resulta da interação entre o sistema orogênico N-S e o gráben pré-existente e de direção NW-SE. As análises apresentadas neste estudo demonstram a influencia de estruturas herdadas na evolução de sistemas de antepáis, seja causando a partição da deformação em escala local e/ou crustal ou influenciando no balanço entre a acomodação e o aporte sedimentar. Tais características parecem ser especialmente observadas em áreas cratônicas onde extensos conjuntos de estruturas e elementos formados em múltiplos ciclos tectônicos podem estar disponíveis durante os episódios de reativação. Uma vez que a herança tectônica desempenha papel importante na evolução de bacias sedimentares, a mesma deve ser considerada nas campanhas de exploração de hidrocarbonetos atualmente em curso na Bacia do São Francisco.
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    Rhyacian magmatic arc rocks with sanukitoid geochemical signature from the Juiz de Fora Complex, Minas-Bahia Orogenic System (SE-Brazil).
    (2022) Ferreira, Sandro Lúcio Mauri; Heilbron, Monica da Costa Pereira Lavalle; Bruno, Henrique; Marques, Rodson de Abreu; Neto, Carla; Valeriano, Claudio de Morisson; Bersan, Samuel Moreira; Romero, Luiz Felipe; Geraldes, Mauro César
    Sanukitoid rocks make up a complete magmatic series with distinct geochemical characteristics of TTG suites and granitoids from modern magmatic arcs and are regarded as markers of the transition from typically Archean geodynamics to modern plate tectonics. Although most known sanukitoid suites formed during the Neoarchean and Mesoarchean, numerous papers have characterized Paleoproterozoic magmatic arc granitoid rocks showing affinity with the sanukitoid series. This work presents new data from field, lithogeochemistry, zircon U-Pb geochronology, and Sm-Nd and Sr isotopic studies on granodioritic granulites with sanukitoid signatures from the Juiz de Fora Complex (JFC), one of the Paleoproterozoic tectonic components of the Minas-Bahia Orogenic System (MBOS), southern São Francisco Paleocontinent (southeastern Brazil). These rocks crystallized at ~2175 Ma and present values of εNdt between −4.0 and +0.5, TDM between 2.57 and 2.12 Ga, and 87Sr/86Sri between 0.6937 and 0.7137. We interpret these rocks as the result of crystallization of magmas from a hybrid mantle source extensively contaminated by crustal material during protracted subduction. In southeastern São Francisco Paleocontinent, the association of sanukitoid rocks with other magmatic arc rocks points to a complex and prolonged Rhyacian accretionary system similar to modern plate tectonics.
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    The Ediacaran Rio Doce magmatic arc in the Araçuaí – ribeira boundary sector, southeast Brazil : lithochemistry and isotopic (Sm–Nd and Sr) signatures.
    (2020) Soares, Caroline Cibele Vieira; Queiroga, Gláucia Nascimento; Soares, Antônio Carlos Pedrosa; Gouvêa, Lucas Pequeno; Valeriano, Claudio de Morisson; Melo, Marilane Gonzaga de; Marques, Rodson de Abreu; Freitas, Renata Delicio Andrade de
    The Rio Doce magmatic arc, developed from ca. 630 to ca. 580 Ma on an active continental margin, linking the Araçuaí and Ribeira orogens in southeastern Brazil. The arc plutonic portion comprises the G1 supersuite, a calcalkaline, magnesian, I-type pre-collisional rock-assemblage, mostly composed of tonalite to granodiorite, frequently containing dioritic to mafic enclaves, and their metamorphosed equivalents. We carried out field, petrographic, lithochemical and isotopic (Sm–Nd and Sr) studies on a segment of the Rio Doce arc located in the transition region between the Araçuaí and Ribeira orogens. The studied samples include metamorphozed granitic rocks (referred to by their igneous names in the QAP diagram), consisting of syenogranite, monzogranite, granodiorite, tonalite, quartz diorite, orthopyroxene-bearing tonalite and orthopyroxene-bearing quartz diorite. This rock assemblage defines an I-type, magnesian, metaluminous to slightly peraluminous, medium-to high-K, expanded calc-alkaline series. The numerous mafic to dioritic enclaves and related features indicate magma mixing processes. Isotopic data show moderately to strongly negative εNd(t) values (− 2.9 to − 13.6) and intermediate to high 86Sr/87Sr ratios (0.7067–0.7165) suggests assimilation of older crustal material (i.e., the Juiz de Fora and Pocrane complexes, enclosing paragneisses), which is also indicated by Nd TDM model ages from 1.19 Ga to 2.13 Ga. Magmatic orthopyroxene and high content of CaO in garnet suggest magma crystallization in the deep crust. Together, our data point out to a combination of partial melting of mantle wedge in the subduction zone, deep crustal anatexis, host rock assimilation, and crystal fractionation for magma genesis in the southeastern Rio Doce arc.