Idades U-Pb e isótopos de Hf em zircão: rastreamento da origem das camadas de queda de cinzas vulcânicas permianas da Bacia do Paraná

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Santos, Mariana de Matheus Marques dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bacia do Paraná; Choiyoi Igneous Province; Cinzas vulcânicas; Paraná Basin; Província Ígnea de Choiyoi; Volcanic ash; Zircão; Zircon
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-13022025-121259/

Durante o Paleozoico, no supercontinente Gondwana, cinzas vulcânicas e fragmentos de vidro vulcânico foram depositados em diversas formações da Bacia do Paraná (BP) no Brasil e no Uruguai. Análises isotópicas de Hf e geoquímica de elementos traços em zircão, previamente datados por U-Pb SHRIMP, foram realizadas com a finalidade de melhor estabelecer a origem comum, além das idades permianas, entre as camadas de cinzas vulcânicas e sedimentos vitroclásticos da BP e as rochas vulcânicas da Província Ígnea de Choiyoi (PIC). Foram selecionados preferencialmente cristais de zircão vulcanogênicos pertencentes às formações Rio Bonito, Irati / Mangrullo (UY), Estrada Nova/Teresina e Rio do Rasto. As amostras da PIC (Argentina) pertencem às formações Cerro Carrizalito, Água de Los Burros e El Imperial. Os spots para Hf e ETR foram preferencialmente localizados nas mesmas áreas texturais do zircão utilizadas nas análises U-Pb. No total, foram analisados 183 spots, sendo 129 da BP e 54 da PIC. As idades U-Pb obtidas nos cristais vulcanogênicos permianos da BP variam entre 269-274 Ma com valores de Hf(t) entre -6 a +4 e TDMc entre 1400-1100 Ma. Estes valores são muito similares aos encontrados nas porções intermediária e superior do Grupo Choiyoi que apresentam idade U-Pb que variam entre 251-264 Ma e valores de Hf(t) entre -5 a +3 e TDMc entre 1500-1000 Ma. Portanto, há uma concordância entre as idades U-Pb e isótopos de Hf em zircão de ambas as unidades, suportando a hipótese de que os cristais de zircão teriam a mesma origem do magmatismo Peri-Gondwânico. Por outro lado, a Formação Rio Bonito exibe predominantemente cristais de zircão datados do período Carbonífero (entre 304-302 Ma), os quais apresentam valores de Hf(t) variando entre -4 e +3, com TDMc entre 1400-900 Ma. Contudo, também são encontrados cristais do período Permiano (~298-297 Ma), com Hf(t) entre -3 e +4 e TDMc variando entre 1300-900 Ma. Os resultados obtidos indicam origem mais antiga do que o vulcanismo que originou as camadas de cinzas permianas encontradas nas demais unidades da BP e sugerem relação com episódio vulcânico mais antigo, ainda não reconhecido na BP. A Formação El Imperial também apresenta contribuição de idade permiana mais antiga (297 Ma) com Hf(t) igual a 0 e TDMc de 1200 Ma e, apesar de ser apenas um cristal de zircão, provavelmente está relacionado a evento vulcânico Pré-Choiyoi. No entanto, esta formação registra, em sua maioria, cristais com idades ordovicianas, entre 483-450 Ma, com Hf(t) entre -8 e +3, e TDMc entre 1100-1800 Ma, possivelmente relacionados a rochas ígneas geradas durante a orogenia Oclóyica. Os padrões geoquímicos e isotópicos dos cristais de zircão encontrados nas rochas vulcânicas do Grupo Choiyoi e nas camadas de cinza da BP revelam similaridades e sugerem a mesma origem: zircões ígneos continentais, porém com uma contribuição mantélica significativa proveniente de granitos orogênicos cálcio-alcalinos. Os resultados obtidos e a aplicação de técnicas como U-Pb, Hf e ETR em zircão, reforçam as interpretações feitas por outros autores: o magmatismo Choiyoi seria o responsável pela presença das camadas de cinzas permianas encontradas nas unidades da BP.