Figura 3.1 Esquema de correlação das fases de deformação com os eventos metamórficos...63
XIII
Lista de Tabelas
Tabela 2.1 Síntese dos dados obtidos através da análise U/Pb (SHRIMP) em zircões para a amostra
XV
Resumo
A Província Rondoniana-San Ignácio, na porção sudoeste do Cráton Amazônico, é marcada por um complexo amalgama de terrenos de diferentes idades e origens. O embasamento do Terreno Jauru é constituído por rochas metavulcano-sedimentares e intrusivas ácidas, básicas e ultrabásicas. As rochas metavulcano-sedimentares vem sendo comumente designadas de Grupo Alto Jauru. Mapeamento geológico, petrografia, análise estrutural e geocronologia realizados na região da Fazenda Retiro, a norte da cidade de Araputanga, SW do estado de Mato Grosso, revelam que este Grupo é constituído por biotita-muscovita-quartzo xistos; clorita-biotita-muscovita xistos; granada-cordierita-biotita xisto e estaurolita-andalusita-biotita xisto; associados à granada-sillimanita-biotita gnaisse, biotita gnaisse, anfibolitos e muscovita granito. A petrografia e as relações estruturais indicam que estas rochas foram afetadas por dois
eventos deformacionais, Dn e Dn+1, com as foliações associadas Sn (xistosidadee bandamento gnáissico) e
Sn+1 (clivagem de crenulação); e três eventos metamórficos: o primeiro evento metamórfico (M1),
contemporâneo à Sn de fácies xisto verde inferior; o segundo (M2) associado a fase Sn+1 de fácies xisto verde
a anfibolito; e o terceiro evento térmico (M3) de fácies hornblenda-hornfels. A idade de cristalização do
biotita gnaisse obtida pelo método U/Pb (SHRIMP) em zircão é de de 1819 ± 6,7 Ma. A interpretação desses
dados permite considerar que as rochas do Grupo Alto Jauru são parte de um prisma acrescionário formado no Estateriano.
XVII
Abstract
The Rondoniana-San Ignácio Province, southwestern portion of the Amazonian Craton, is marked by a complex amalgam of terrains from different ages and sources. The basement of one Jauru Terrain consists of metavolcano-sedimentary rocks and intrusive acidic, basic and ultrabasic. The metavolcano-sedimentary rocks has been commonly called Alto Jauru Group. Geologic mapping, petrography, geochronology and structural analysis performed on Retiro Farm region, north of the Araputanga city, SW of Mato Grosso state, reveal that this Group consists of biotite-muscovite-quartz schists, chlorite-biotite-muscovite schists, garnet-cordierite-biotite schist and staurolite-andalusite-biotite schist, garnet-sillimanite associated with biotite-gneiss, biotite biotite-gneiss, amphibolite and muscovite granite. The petrography and structural relationships indicate that these rocks were affected by two deformational events Dn and Dn+1, Sn associated with the
foliation (schistosity and gneissic banding) and Sn+1 (crenulation cleavage), and three metamorphic events:
first metamorphic event (M1), the contemporary Sn lower greenschist facies, the second (M2) associated with Sn+1 phase greenschist to amphibolite facies, and the third thermal event (M3) hornblende hornfels facies. The crystallization age of the biotite gneiss obtained by the method U/Pb (SHRIMP) zircon is 1819 ± 6.7 Ma. The interpretation of these data suggest that the rocks of the Alto Jauru Group are part of a accretionary prism formed in Statherian.
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CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
1.1.APRESENTAÇÃO DO TEMA
Prismas acrescionários consistem de uma série de fatias de rochas sedimentares e vulcânicas limitadas por falhas posicionadas acima de uma lasca descendente. Estas fatias representam segmentos da crosta oceânica e dos sedimentos depositados na trincheira oceânica que foram acrescidos na região de ante-arco (Condie, 2005).
A composição dos prismas acrescionários varia dependendo do tipo de material da placa oceânica subductada (Moore, 2001). A sequência ideal para uma zona de subducção consiste de rochas ígneas basálticas cobertas por sedimentos oceânicos ou pelágicos que gradam para sedimentos continentais derivados de arenitos, folhelhos e mesmo conglomerados. Em zonas de subducção limitadas em sedimentos o material disponível para a construção de prismas acrescionários podem ser rochas ígneas de placas oceânicas com fina cobertura sedimentar. Alternativamente, o tipo dominado por sedimentos são cobertos com uma sequência espessa de sedimentos disponíveis na acresção. Resultando de prismas acrecionários consistindo de finas fatias de rochas ígneas dispersas em meio de lentes de sedimentos clásticos continentais. Os prismas acrescionários dominados por sedimentos são mais volumosos e tendem a ser bem reconhecidos no registro estratigráfico.
O presente trabalho tem por objetivo apresentar o resultado de mapeamento geológico, petrografia, análise estrutural e geocronologia de um complexo arranjo de rochas metassedimentares e metavulcânicas que ocorrem na região da Fazenda Retiro, situado a norte da cidade de Araputanga, têm sido atribuídas ao Grupo Alto Jauru (Monteiro et al., 1986; Souza et al. 2009), que é parte do
embasamento do Terreno Jauru da Província Rondoniana-San Ignácio (Bettencourt et al. 2010). A
interpretação desses dados permitiu considerar que as rochas deste Grupo são parte de um prisma acrescionário de idade Paleoproterozoica.
1.1.1. Localização e Acesso à Área
O acesso à área, partindo de Cuiabá (MT) até a cidade de Araputanga (MT), está apresentado em vermelho na Figura 1.1. A cidade de Araputanga, região em que se situa a área de pesquisa, localiza-se na porção sudoeste do Estado de Mato Grosso. Está distante cerca de 355 km de Cuiabá, e o acesso pode ser feito através da BR 070 até o município de Cáceres, de onde segue-se pela BR 174 e MT 248 até Araputanga. O trajeto até a área de pesquisa, região na qual o mapeamento foi realizado, foi feita pela rodovia não pavimentada MT 175 (20 km) e estradas vicinais não pavimentadas.
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Figura 1.1 Localização e vias de acesso à área de pesquisa.
1.2.OBJETIVOS
O presente trabalho tem por objetivo apresentar resultados de mapeamento geológico, petrografia e geocronologia de um complexo arranjo de rochas reconhecido como parte do Grupo Alto Jauru (Monteiro et al. 1986; Souza et al. 2009).
Os seguintes objetivos específicos foram alcançados: (1)Detalhar o Grupo Alto Jauru, a partir
do mapeamento geológico na escala 1:30.000; (2)Caracterização petrográfica; (3) Análise estrutural
Santos, F. R. P. 2014. Geologia e petrografia do Grupo Alto Jauru, na região da fazenda Retiro, SW do Cráton Amazônico.
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contexto geotectônico que possibilitou os variados tipos de rocha existirem tão próximos; (5)Aplicar o
método geocronológico U-Pb SHRIMP para auxiliar no entendimento da evolução petrogenética das
rochas.
1.3.MÉTODOS DA PESQUISA
Para atingir os objetivos propostos, foram executadas atividades de escritório; trabalhos de campo e de laboratório, detalhadas a seguir.
1.3.1. Atividades de escritório
Esta etapa consiste na revisão bibliográfica; interpretação de imagem de satélites; confecção de mapa base; confecção do mapa geológico estrutural. A revisão bibliográfica consiste no levantamento da literatura geológica sobre a região com objetivo de sintetizar o conhecimento prévio das características lito-estratigráficas e tectônicas da área, bem como dos principais modelos de evolução geológica propostos para região.
O levantamento bibliográfico realizado a partir de trabalhos de conclusão de curso da Universidade Federal de Mato Grosso, dissertações e teses, e artigos que mostram as divisões de províncias do SW do Cráton Amazônico, além da evolução de prismas acrescionários no Brasil e no mundo.
A interpretação de imagens de satélite em escala de 1:30.000 permitiu a extração dos principais elementos do relevo, tais como: traços de foliação, alinhamentos estruturais e contatos geológicos das principais unidades litológicas. Nesta etapa foi confeccionado um mapa base a partir da
fotointerpretação de imagens de satélite SPOT e Landsat, obtidas no softwareGoogle Earth.
A partir do mapa base, dos elementos fotointerpretados e dos dados coletados em campo foram confeccionados os mapas de pontos e litológico-estrutural para a região estudada. Em escritório foi realizada a construção de mapas e edição das figuras utilizando-se os programas ArcGIS 10.1 e CorelDRAW X4; e integração e processamento dos dados obtidos para elaboração do artigo e dissertação.
1.3.2. Trabalhos de campo
O levantamento geológico-estrutural da área ocorreu utilizando-se dos mapas base em escala 1:30.000, durante o qual foram executados perfis, coleta de amostras para posteriores análises em laboratório, coleta de amostras orientadas dos principais tipos litológicos mapeáveis na escala de trabalho. Foram realizadas duas etapas de campo, nas quais foram descritos 62 afloramentos, conforme apresenta o mapa de pontos (Figura 1.2), onde foram caracterizadas as rochas de cada unidade, com descrição das relações de contato entre as unidades litológicas mapeáveis, além da coleta de dados
Santos, F. R. P. 2014. Geologia e petrografia do Grupo Alto Jauru, na região da fazenda Retiro, SW do Cráton Amazônico.
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estruturais (foliações e lineações). Além disso, foram utilizadas informações de campo obtidas no Trabalho de Conclusão de Curso de Kalix (2008).
Figura 1.2 Mapa de situação de afloramentos.
1.3.3. Atividades de laboratório
As atividades de laboratório incluem: estudos petrográficos e geocronologia. Os estudos petrográficos foram realizados em seções delgadas de 30 amostras visando à caracterização mineralógica, metamórfica e aspectos micro-estruturais das rochas aflorantes na área.
Santos, F. R. P. 2014. Geologia e petrografia do Grupo Alto Jauru, na região da fazenda Retiro, SW do Cráton Amazônico.
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As seções delgadas foram confeccionadas no Laboratório de Laminação do Departamento de Recursos Minerais - DRM/UFMT e no Laboratório de Laminação do Departamento de Petrologia e Metalogenia, Instituto de Geociências e Ciências Exatas – UNESP. A análise das seções delgadas foi realizada no Laboratório de Microscopia do DRM/ICET/UFMT, utilizando microscópio de luz polarizada transmitida, Microscópio Óptico (modelo Olympus Bx 41). As fotomicrografias das seções delgadas foram feitas com polarizadores paralelos e cruzados utilizando uma câmera acoplada ao microscópio.
Para análise geocronológica foi utilizado o método U/Pb (SHRIMP) na amostra AL-24, coletada
nas proximidades na Fazenda Retiro, um biotita gnaisse do Grupo Alto Jauru (localização no mapa de pontos, Figura 1.2). A amostra foi preparada no Laboratório de Preparação de Amostras do DRM/ICET/UFMT por métodos convencionais: britagem, moagem; peneiramento e concentração da
fração 63 mesh; o concentrado deste intervalo foi submetido à separação dos minerais magnéticos com
imã de mão; bateamento e em seguida pelo separador magnético (Frantz), variando-se a inclinação e a
intensidade do campo eletromagnético. Após a concentração do material, foram separados manualmente cerca de 50 zircões em lupa binocular marca Zeiss, modelo Stemi 2000-C, no Laboratório de Microscopia do DRM/ICET/UFMT.
Estes zircões foram montados em fita adesiva, e posteriormente foram preparados em uma superfície com epóxi, a qual foi polida e metalizada com ouro. Dos cristais de zircão selecionados manualmente, 8 (oito) grãos foram utilizados para obter imagens de catodoluminescência (CL) e
posterior análise com o equipamento Microssonda Iônica de Alta Resolução do tipo SHRIMP IIe
(Sensitive High Resolution Ion Microprobe); a qual tem a capacidade analisar um mineral em pontos de 5 a 30 µm (microns).
Os dados isotópicos U-Pb (SHRIMP) em zircão foram obtidos no laboratório do Centro de
Pesquisas Geocronológicas do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo (CPGeo-IGC/USP) que foi operado pelo professor Dr. Carlos Humberto da Silva. As idades foram calculadas
utilizando-se o programa Isoplot de Ludwig (1999) e estão representados em diagrama concórdia.
Os procedimentos analíticos e de calibração do aparelho utilizados, foram segundo a metodologia descrita em Stern (1998) e Williams (1998). As constantes de desintegração e a razão atual
238U/235U utilizadas nos cálculos são aquelas fornecidas por Steiger & Jäger (1977). Para o cálculo de
idade integrada foram feitas médias ponderadas tendo como base a interpretação de imagens CL (cátodo luminescência) como pertencentes a uma mesma geração de zircão.
Santos, F. R. P. 2014. Geologia e petrografia do Grupo Alto Jauru, na região da fazenda Retiro, SW do Cráton Amazônico.
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1.4.REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
1.4.1. Quadro Geológico Regional
O Grupo Alto Jauru está localizado no SW do Cráton Amazônico, unidade geotectônica que tem sido considerada nas últimas décadas como um complexo sistema de amalgamento envolvendo terrenos de diversas origens e idades, arranjados de uma maneira complexa, conforme atestam os
trabalhos de Saes (1999), Matos et al. (2004), Ruiz (1992, 2005, 2009), Tassinari & Macambira (1999)
e Bettencourt et al. (2010).
O Cráton Amazônico pode ser compartimentado de acordo com a proposição de Tassinari &
Macambira (1999), Figura 1.3, onde os autores definiram compartimentos tectono-geocronológicos,
denominados de leste para oeste como: Maroni-Itacainas (2,2 a 1,95 Ga.), Ventuari-Tapajós (2,0 a 1,8 Ga), Rio Negro-Juruena (1,8 a 1,55 Ga.), Rondoniana-Sang-Ignácio (1,55 a 1,30 Ga.), Sunsás-Aguapeí (1,30 a 1,0 Ga.). De acordo com esta divisão o Grupo Alto Jauru está localizado na Província
Rondoniana-San Ignácio segundo Tassinarie Macambira(1999, 2004).
Esta região pode ser dividida na concepção de Saes (1999) em cinco terrenos que se formaram em diferentes processos. O mais antigo é representado pelo Orógeno Alto Jauru (1,79 – 1,74 Ga) seguido
pelo Orógeno Cachoeirinha (1,58 – 1,52 Ga) (Van Schumus et al., 1998 e Ruiz et al., 2004), mais a
oeste afloram os Orógenos Santa Helena (1,44 – 1,42 Ga; Geraldes et al. 2000), Rio Alegre (1,51-1,49
Ga) e intrusivas associadas (Matos et al. 2004) e San Ignácio (1,34 – 1,32 Ga). Todas as unidades são
recobertas por rochas do Grupo Aguapeí (Souza & Hildred, 1980; Saes, 1999).
Ruiz (2005) utilizou o termo domínio tectônico para subdividir o SW do Cráton Amazônico. Sugeriu-se a divisão em cinco Domínios Tectônicos: Cachoeirinha, Jauru, Rio Alegre, Santa Bárbara e Paraguá. Nesta divisão a área de estudo localiza-se no Domínio Tectônico Cachoeirinha, que segundo Ruiz (2005) é constituído pelas unidades geológicas: assembléias metavulcano-sedimentares (Complexo Quatro Meninas), suítes intrusivas máfico-ultramáficas (metagabros Cannã e Araputanga), unidades ortognáissicas (Suítes Intrusivas Quatro Marcos, Aliança e São Domingos), granitos sin-cinemáticos, tipo I, foliados (Suíte Intrusiva Santa Cruz), granitos tardi a pós-cinemáticos, maciços a discretamente foliados (Suíte Intrusiva Alvorada), suíte bimodal, pós-cinemática (Suíte Intrusiva Rio Branco), Grupo
Aguapeí e sills e diques máficos (Suíte Intrusiva Salto do Céu).
Uma publicação rescente com relação ao SW do Cráton Amazônico em Bettencourt et al.
(2010), os autores sugerem que a Província Rondonian-San Ignácio (RSIP) é um orógeno composto pelo: o Terreno Paraguá, Terreno Jauru, Terreno Rio Alegre e no Alto Guaporé Belt. O intervalo de tempo da RSIP considerado nesta publicação é de 1.56–1.30 Ga. Adotando a divisão de terrenos de
Santos, F. R. P. 2014. Geologia e petrografia do Grupo Alto Jauru, na região da fazenda Retiro, SW do Cráton Amazônico.
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Figura 1.3 Divisão em províncias geocronológicas do Cráton Amazônico de Tassinari & Macambira (2004).
1.4.2. Terreno Jauru
O Grupo Alto Jauru, a unidade litoestratográfica em foco neste trabalho, é parte do embasamento paleoproterozoico do Terreno Jauru (Saes & Fragoso Cesar, 1996), que é composto pela Suíte Intrusiva
Santos, F. R. P. 2014. Geologia e petrografia do Grupo Alto Jauru, na região da fazenda Retiro, SW do Cráton Amazônico.
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Figueira Branca, Complexo Metamórfico Alto Guaporé e Tonalito Cabaçal. O Terreno Jauru agrega ainda os orógenos mesoproterozoicos Cachoeirinha e Santa Helena. A oeste uma zona de cisalhamento dúctil marca o limite com o Terreno Rio Alegre, a norte, leste e sul tem os seus limites ocultos por rochas sedimentares fanerozóicas.
O Grupo Alto Jauru definido por Monteiro et al. (1986) é constituído por três sequências metavulcano-sedimentares: Cabaçal, Araputanga e Jauru. Rochas vulcânicas têm idades U-Pb de 1,76-1,72 Ga, e no final ƐNd(t) entre os valores +2,6 e +2,2, ou seja, uma derivação de manto juvenil para estas rochas.
Figura 1.4 Mapa geológico-tectônico da região sudoeste do Mato Grosso mostrando os principais orógenos, terrenos e cinturões, elementos tectônicos, e unidades litológicas (extraído e
Santos, F. R. P. 2014. Geologia e petrografia do Grupo Alto Jauru, na região da fazenda Retiro, SW do Cráton Amazônico.
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O Orógeno Alto Jauru foi pioneiramente estudado por Monteiro et al. (1986) que atribuiu estas
rochas ao Greenstone Belt Alto Jauru, que seria composto por três faixas subparalelas, orientadas segundo N-NW/S-SE, denominadas de leste para oeste em: Faixa Cabaçal, Faixa Araputanga e Faixa Jauru. Os autores supracitados descreveram que as faixas seriam constituídas de rochas vulcanossedimentares, separadas por terrenos granito-gnássicos-migmatíticos, com enclaves e lentes de anfibolitos, em contato transicional e/ou por falha entre um domínio e outro.
A área estudada situa-se na Faixa Cabaçal, situada ao longo do Rio Cabaçal, estendendo-se da localidade de Santa Fé, ao Sul, até Reserva do Cabaçal, a norte. Muito embora estas rochas não sejam
atribuídas a um Greenstone Belt, no presente trabalho será utilizado as nomenclatura de Monteiro et al.
(1986). Esses autores reconheceram um empilhamento estratigráfico com três Formações: Mata Preta, Manuel Leme e Rancho Grande, descritas a seguir.
A Formação Mata Preta, formada por derrames básicos de caráter toleítico, vulcanismo intermediário a ácido e sedimentos terrígenos. Pinho & Fyfe (1994) com base em dados geoquímicos atribuíram a essas rochas um ambiente de arco de ilhas. As rochas vulcânicas intermediárias a ácidas, ocorrem intercaladas na porção média a superior e formam níveis descontínuos de até centenas de metros de extensão. A contribuição sedimentar é subordinada, constituída por sericita xisto, clorita-sericita-quartzo xisto às vezes biotíticos e clorita-sericita-quartzo xisto com níveis magnéticos e granatíferos. A fácies metamórfica é anfibolito inferior.
A Formação Manuel Leme é caracterizada por um conjunto de rochas vulcânicas ácidas e intermediárias (dacitos, riodacitos, tufos félsicos) e sedimentos terrígenos e químicos, metamorfizados na fácies xisto verde a anfibolito. Esta formação aflora em núcleos sinformais, segundo faixas estreitas com direção NW/SE, sobrepondo as metavulcânicas básicas da Formação Mata Preta. É intrudida pelo Tonalito Cabaçal, por diques básicos e corpos graníticos do tipo Alvorada. Os metassedimentos clásticos e químicos são mais comuns no topo desta formação, são representados por sericita xistos e clorita sericita xisto. A idade dessas rochas foi determinada por Pinho (1996) que apresentou duas idades para
as rochas vulcânicas félsicas: 1769 ± 29 Ma e 1724 ± 30 Ma. Van Schmus et al. (1998) obtiveram idade
de 1767 ± 24 Ma, U/Pb em zircões de metatufos a qual foi interpretada como idade de cristalização.
Geraldes (2000) apresentou a idade modelo TDM de 1,87 a 2,6 Ga para os mesmos metatufos. Pinho et
al. (2001) obtiveram para estas rochas idade U/Pb que variam entre 2101 ± 11 Ma e 578 ± 11 Ma, o que
vem a ressaltar dúvidas sobre o posicionamento das mesmas na Formação Manoel Leme.
A Formação Rancho Grande posicionada no topo da Sequência Vulcano-Sedimentar do
Greenstone Belt do Alto Jauru é de caráter predominantemente sedimentar (detrítico-químico),
Santos, F. R. P. 2014. Geologia e petrografia do Grupo Alto Jauru, na região da fazenda Retiro, SW do Cráton Amazônico.
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Toda a sequência vulcanossedimentar, de acordo como Monteiro et al. (1986) é cortada pelas
intrusões de composição granítica. Dentre as principais citam: Tonalito Cabaçal, Granodiorito Água Clara e Suíte Intrusiva Alvorada. Além de rochas básicas que ocorrem como diques tardios.
Nos trabalhos de Ruiz (1992, 2005) o Grupo Alto Jauru foi denominado como Complexo Metavulcano-sedimentar Cabaçal, constituído principalmente por rochas metassedimentares clásticas e, em menor proporção, metavulcânicas básicas com subordinada participação de manifestações ácidas. As rochas metassedimentares representadas principalmente por muscovita-quartzo xistos, biotita-muscovita-granada xistos/gnaisses, granada-muscovita-sillimanita xistos e, mais raramente, clorita-sericita-quartzo xistos. As rochas metavulcânicas básicas são representadas por anfibolitos e as metavulcânicas ácidas com composição dominantemente dacítica a riodacítica e apresentam-se como lavas, tufos e vulcanoclásticas.
Durante o Paleo e Mesoproterozóico, rochas graníticas, tonalíticas e básicas intrudiram as rochas do Grupo Alto Jauru. As mais antigas são as rochas do Complexo Metamórfico Alto Guaporé,
definido por Menezes et al. (1993), que consistem de ortognaisses granodioriticos a tonalíticos. Essas
rochas foram metamorfizados em fácies xisto verde a anfibolito. Apresentam idades U/Pb em zircão entre 1,8 e 1,7 Ga. com ƐNd(t) variando de +2,4 a +0,8, sugerindo contribuição crustal a manto derivada
(Pinho, 1996; Geraldes et al. 2000; Ruiz 2005). Idades Ar–Ar de 1,51 Ga. (De Paulo, 2005) indicam
que estes gnaisses foram termalmente afetados durante a Orogenia Cachoeirinha (Ruiz 2005).
Na área estudada o Complexo Metamórfico Alto Guaporé é representado pelo Gnaisse Aliança, que é um corpo de dimensões batóliticas, associado ao quais ocorrem ortognaisses meso a leucocráticos, de cor cinza escura a cinza rosado, granulação média a grossa, comumente exibem o bandamento gnáissico, definido pela intercalação de níveis descontínuos e irregulares ou bandas contínuas e paralelas de agregados máficos (biotita ± hornblenda) e félsicos (quartzo-feldspáticos). A estrutura gnáissica mostra-se deformada, com superposição de pelo menos duas foliações (Ruiz 1992).
O Tonalito Cabaçal definido por Monteiro et al (1986), ocorre em forma de intrusão linear que
se estende da parte sul a norte da Faixa Cabaçal (Figura. 1.4). Apresenta uma coloração verde escura com granulação predominantemente média, comumente equigranulares e aspecto gnáissico. Seus principais constituintes são: andesina, quartzo, biotita, hornblenda e microclina, calcita e epidoto ocorre como alteração do plagioclásio. A deformação é marcada por foliação NW e por milonitos de diferentes rochas, em geral estes estão orientados paralelos à foliação. O metamorfismo observado é da fácies anfibolito. Poucas são as idades deste tonalito. Ruiz (1992) reportou idade de Rb/Sr de 1558 ± 250 Ma.
Pinho et al. (2001) apresentaram idade U/Pb em zircões, variando entre 2560 ± 120 Ma e 646 ± 20 Ma.