Aprendizado de máquina não-supervisionado aplicado à classificação geoquímica de granitos tipo-A brasileiros

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Oliveira, Luiz Henrique Lira de
• Orientador(a): Vilalva, Frederico Castro Jobim
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Magmatismo tipo-A; Geoquímica; Análise orientada por dados; Algoritmo K-means
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52302

Os granitos de tipo-A são caracterizados por sua tendência alcalina, altas concentrações de HFSE, valores elevados para as razões Ga/Al e HF/H2O, além de serem associados majoritariamente a ambientes extensionais pós-colisionais e anorogênicos. Ao longo dos últimos anos, no entanto, uma série de trabalhos têm demonstrado que essas rochas são muito mais complexas tanto em termos de sua geoquímica, como quanto aos ambientes tectônicos associados e processos petrogenéticos envolvidos. No Brasil, granitos de tipo-A são descritos tanto em áreas cratônicas arqueanas a paleo-mesoproterozoicas quanto em faixas móveis neoproterozoicas, com diversas ocorrências associadas a importantes depósitos minerais (Sn, In, W, dentre outros). Muitas dessas ocorrências são descritas e interpretadas em um contexto local ou regional, de forma que uma análise integrada e comparativa em escala mais ampla é ainda ausente na literatura. Neste contexto, esta dissertação apresenta os resultados de análise orientada por dados, ou “data driven discovery”, pela aplicação de técnicas da ciência de dados para manipulação, processamento e análise (comauxílio do aprendizado de máquina nãosupervisionado com o algoritmo K-means) de um extenso banco de dados geoquímicos em rocha-total (>1.900 amostras) de granitoides de tipo-A do Brasil em diversos contextos geotectônicos e de diversas idades. Os resultados mostram que o magmatismo de tipo-A no Brasil pode ser separado em três subgrupos denominados A1, A2 e A3, com características geoquímicas (e, em parte, petrográficas) distintas. Os dois primeiros mostram correspondência com os subtipos A1 e A2 já consagrados na literatura, enquanto o terceiro define um novo subgrupo, caracterizado por litotipos menos evoluídos. Esses subgrupos são individualizados em diversos diagramas binários e ternários propostos neste trabalho a partir de combinações de variáveis químicas (elementos maiores e traços) e de minerais normativos. O subgrupo A1 engloba rochas alcálicas a álcali-cálcicas, de caráter peralcalino a metaluminoso. Os granitos A2 são álcali-cálcicos a cálcio-alcalicos, peraluminosos a fracamente metaluminosos; enquanto o subgrupo A3 inclui rochas alcalicas, álcali-cálcicas, cálcio-alcálicas a cálcicas, metaluminosas a peralcalinas (em menor proporção). Embora não possuam preferências por um determinado contexto tectônico ou intervalo de ocorrência ao longo do tempo geológico, os subgrupos tipoA1, A2 e A3 podem ocorrer juntos em um mesmo corpo, com sete tipos de combinações possíveis, o que sugere que possam representar diferentes fácies relacionadas entre si por processos de diferenciação magmática. A associação dos subgrupos a um contexto geotectônico específico nem sempre é direta. Porém, em linhas gerais, os plutons formados exclusivamente de granitos tipo-A1 relacionam-se mais fortemente a ambientes anorogênicos a pós-orogênicos, enquanto os subgrupos A2 e A3 estão ligados a contextos sin- e pós-colisionais a tardi-colisionais.