GEOLÓGICO E HISTÓRIA DEFORMACIONAL DO GRANITO INDIAVAÍ - SW DO CRATON AMAZÔNICO

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA DEPARTAMENTO DE RECURSOS MINERAIS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOCIÊNCIAS

Danielle Cristine da Silva

CONTEXTO GEOLÓGICO E HISTÓRIA DEFORMACIONAL DO GRANITO INDIAVAÍ - SW DO CRATON AMAZÔNICO

Orientador

Prof. Dr. Carlos Humberto da Silva

Co-orientador

Profª. Drª. Ana Claudia Dantas da Costa

CUIABÁ

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

REITORIA Reitora

Profª. Drª. Maria Lucia Cavalli Neder Vice-Reitor

Profº. Dr. João Carlos de Souza Maia

PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO Pró-Reitora

Profª. Drª. Leny Caselli Anzai

FACULDADE DE GEOCIÊNCIAS Diretor

Profº. Dr. Paulo Cesar Corrêa da Costa Vice-Diretor

Profº. Dr. Carlos Humberto da Silva

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOCIÊNCIAS Coordenador

Profº. Dr. Ronaldo Pierosan Vice-Coordenador

Prof. Dr. Jayme Alfredo Dexheimer Leite

CONTEXTO GEOLÓGICO E HISTÓRIA DEFORMACIONAL DO GRANITO INDIAVAÍ - SW DO CRATON AMAZÔNICO

________________________________________________________________

Danielle Cristine da Silva

Orientador

Prof. Dr. Carlos Humberto da Silva

Co-orientadora

Profª. Drª. Ana Claudia Dantas da Costa

Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Geociências do Instituto de Ciências Exatas e da Terra da Universidade Federal de Mato Grosso como requisito parcial para a obtenção do Título de Mestre em Geociências.

CUIABÁ

2016

S586c Silva, Danielle Cristine da.

Caracterização Geológica do Granito Indiavaí e das Zonas de Cisalhamento Água Rica e Cristo Rei - SW do Cráton Amazônico / Danielle Cristine da Silva.–2016

xiii, 61 f.; 30 cm.

Orientador: Carlos Humberto da Silva.

Co-orientadora: Ana Claudia Dantas da Costa.

Dissertação (mestrado)–Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geociências, Cuiabá, 2016.

Inclui bibliografia.

1. Granito Indiavaí. 2. Zonas de Cisalhamento. 3. Milonitos. I. Título.

Ficha catalográfica elaborada automaticamente de acordo com os dados fornecidos pelo(a) autor(a).

Permitida a reprodução parcial ou total, desde que citada a fonte.

BANCA EXAMINADORA

______________________________________

Prof. Dr. Carlos Humberto da Silva

_______________________________________

Prof. Dr. Paulo Cesar Corrêa da Costa

_______________________________________

Prof. Dr. Luiz Sergio Amarante Simões

Aos meus pais e a todos que participaram desta jornada.

SUMÁRIO...vi

i LISTA DE FIGURAS...ix

LISTA DE ANEXOS...xi

RESUMO...xii

ABSTRACT...xiii

CAPÍTULO I - INTRODUÇÃO...01

I.1 INTRODUÇÃO...01

I.1.1 APRESENTAÇÃO DO TEMA...01

I.1.2 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO...01

I.1.3 OBJETIVOS...02

I.1.4 LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO...02

I.1.5 MATERIAS E MÉTODOS...03

I.1.5.1 Etapa Preliminar...03

I.1.5.2 Etapa de Campo...03

I.1.5.3 Etapa Laboratorial...03

I.1.5.4 Etapa de Tratamento e Sistematização dos Dados...05

I.1.5.5 Etapa de Conclusão e Divulgação dos Dados...06

CAPÍTULO II–REFERENCIAL TEÓRICO...07

II.1 CONTEXTO GEOLÓGICO...07

II.1.2 Cráton Amazônico - Compartimentação Regional e suas Propostas...07

II.1.3 Compartimentação do SW do Cráton Amazônico...10

II.1.4 Província Rondoniana–San Ignácio...11

II.1.5 Terreno Jauru...12

II.1.5.1 Embasamento Paleoproterozóico...12

II.1.5.2 Orógeno Cachoeirinha (1.56–1.52 Ga)...13

II.1.5.3 Orógeno Santa Helena (1.48–1.42 Ga)...14

CAPÍTULO III–ARTIGO SUBMETIDO À BRAZILIAN JOURNAL OF GEOLOGY...17

RESUMO...17

ABSTRACT...17

III.1 INTRODUÇÃO...18

III.2 CONTEXTO GEOLÓGICO...19

III.3 GEOLOGIA DAS UNIDADE ADJACENTES AO GRANITO INDIAVAÍ...23

III.4 GEOLOGIA DO GRANITO INDIAVAÍ...27

III.5 GEOLOGIA ESTRUTURAL...31

III.6 AS ZONAS DE CISALHAMENTO ÁGUA RICA E CRISTO REI...34

III.6.2.1 Metagranito com Deformação Incipiente...35

III.6.2.2 Metagranito Protomilonítico...36

III.6.2.3 Metagranito Milonítico...36

III.6.2.4 Metagranito Ultramilonítico...38

III.6.2.5 Metagranito “Xistonítico”...38

III.6.3 Evolução da Deformação nos Principais Minerais da ZCAR...38

III.6.4 Evolução da Deformação nos Principais Minerais da ZCCR...43

III.7 INDICADORES CINEMÁTICOS...47

III.8 MORFOLOGIA DOS ZIRCÕES...49

III.9 CONCLUSÕES...52

AGRADECIMENTOS...54

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS...54

CAPÍTULO IV–RESULTADOS E DISCUSSÕES...56

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...59

ANEXOS...63

CAPÍTULO I–INTRODUÇÃO

Figura I.1 - Mapa de localização e vias de acesso da área de estudo...02

Figura I.2 - Esboço esquemático do corte paralelo ao plano XY (L1) e ao plano ZY (S1) do elipsoide de deformação...05

CAPÍTULO II–REFERENCIAL TEÓRICO Figura II.1–Modelo de compartimentação tectônica da região amazônica do Brasil, segundo a proposta de Hasui et al. (1984) ...08

Figura II.2 - Esboço de mapa que mostra a distribuição do Geocronológicas Províncias e as principais associações litológicas do Cráton Amazônico, ao norte da América do Sul segundo Tassinari & Macambira (1999) ...09

Figura III.3–Províncias Geocronológicas / Estruturais do Cráton Amazônico, segundo Santos et al. (2000) ...10

Figura II.4– Mapa geológico simplificado da porção SW do Cráton Amazônico no Estado de Mato Grosso, modificado de Ruiz (2005) e Bettencourt et al. (2010) ...13

CAPÍTULO III–ARTIGO SUBMETIDO À BRAZILIAN JOURNAL OF GEOLOGY Figura III.1 - Mapa geológico do Sudoeste do Cráton Amazônico segundo Ruiz (2005) e Bettencourt et al. (2010) ...20

Figura III.2–Mapa geológico contemplando as unidades encontradas na área e as Zonas de Cisalhamentos Água Rica e Cristo Rei ...24

Figura III.3–Aspectos de campo das unidades adjacentes ao granito Indiavaí...26

Figura III.4–Forma de afloramento das rochas do Granito Indiavaí...27

Figura III.5–Aspectos mesoscópicos do Granito Indiavaí...28

Figura III.6–Fomicrografias da fácies média do Granito Indiavaí...30

Figura III.7–Fotomicrografia da fácies grossa do Granito Indiavaí...31

Figura III.8–Aspecto da foliação no Granito Indiavaí. ...32

Figura III.9–Projeção estereográfica das estruturas relacionadas a fase D1...33

Figura III.10–Aspecto das crenulações relacionadas a fase D2presentes no Granito Indiavaí...34

Figura III.11 - Esquema da inflexão da zona de cisalhamento Água Rica apresentando a distribuição dos granitos foliados, protomilonitos, milonitos e “xistonitos”...35

Figura III.12. Amostras do Granito Indiavaí em diferentes condições de deformação...37

Figura III.13– Aspecto macroscópico dos “xistonitos”...38

Figura III.14 - Fotomicrografias do quartzo em vários estágios de deformação associados a ZCAR...40

Figura III.15–Fotomicrografias do feldspato potássico em vários estágios de deformação associados a ZCAR...41

Figura III.16–Fotomicrografias de plagioclásio e biotita em vários estágios de deformação associados a ZCAR ...42

Figura III.17–Fotomicrografias do quartzo e plagioclásio em vários estágios de deformação associados a ZCRR...44

Figura III.19 - Fotomicrografias de biotita em vários estágios de deformação associados a ZCRR....46 Figura III.20 - Fotomicrografias de muscovita em vários estágios de deformação associados a ZCRR...46 Figura III.21 - Indicadores cinemáticos gerados por influência das zonas de cisalhamento Água Rica e Cristo Rei nas rochas do Granito Indiavaí...48 Figura III.21 - Porfiroclastos de ortoclásio fraturados e deslocados...49 Figura III.22 - Comparação das morfologias dos zircões das amostras analisadas...51

Anexo 1

Mapa de Localização dos pontos coletados em Afloramento...63

O granito Indiavaí está localizado a norte da cidade de Indiavaí no sudoeste do estado de Mato Grosso. Apresenta forma irregular com dimensões batolíticas e é caracterizado por ser de composição sienogranítica e subordinadamente monzogranítica, granulação média a grossa, textura equigranular a inequigranular porfirítica e em alguns casos textura rapakivi. Apresenta índice de cor leucocrático, constituído essencialmente por quartzo, feldspato alcalino, plagioclásio, tendo como minerais máficos anfibólio e biotita. Com base na diferença de granulação foram distinguidas duas fácies deste corpo: uma fácies grossa e outra média. A fácies grossa apresenta as mesmas características da fácies média, diferenciando-se pela granulação dos minerais essenciais que podem atingir até 1,0 cm e pelo maior percentual de minerais máficos, que podem atingir 20% hornblenda e 10% biotita. A partir do mapeamento geológico foi possível constatar que o granito Indiavaí apresenta caráter intrusivo nas rochas do Grupo Alto Jauru e está em discordância temporal com as rochas da Formação Jauru. Foram identificadas três fases de deformação que afetam este corpo granítico, sendo duas dúcteis e uma rúptil. A primeira fase (D1) é representada por foliação penetrativa classificada como xistosidade (S1) e por zonas de cisalhamento de caráter dúctil-rúptil. A segunda fase (D2) é caracterizada por uma clivagem de crenulação com dobras apertadas e a terceira fase (D3) é representada por um conjunto de fraturas e veios de quartzo. As zonas de cisalhamento Água Rica e Cristo Rei são caracterizadas por faixas de espessuras irregular que variam de dezenas a centenas de metros, marcada por rochas da série milonítica: protomilonito, milonito e ultramilonito. Ambas apresentam uma peculiaridade os

que são rochas de paragênese muito simples, compostas essencialmente por quartzo e filossilicatos (muscovita), provenientes da deformação do granito. A principal ferramenta utilizada para fazer a caracterização destas zonas de cisalhamento foram: as análises petrográficas, análise das feições microestruturais e texturais rúpteis - dúcteis preservadas nos minerais, juntamente com as análises dos indicadores cinemáticos. Baseado nestes parâmetros, estimou-se que a temperatura de deformação e metamorfismo se deu entre 400° ~ 600°C, variando entre a fácies xisto verde e fácies anfibolito, com movimentação cinemática normal, onde todas as rochas deformadas são provenientes do mesmo protólito, o Granito Indiavaí.

Palavras -Chave: Granito Indiavaí, Zonas de Cisalhamento, Milonito

The

Indiavaí Granite is located north of the city of Indiavaí in the southwestern state of Mato Grosso. It presents irregular shape with batholiths dimensions and is characterized in that the sienogranitics and subordinately monzogranitic composition, medium to coarse

and in some cases rapakivi texture. It presente index color

essentially consists of quartz, alkali feldspar, plagioclase, having as amphibole and biotite mafic minerals. Based on grain size difference were distinguished two facies of this body:

The coarse-grained facies has the same characteristics of medium- grained facies, differentiating the grain size of essential minerals that can reach 1,0 cm the highest percentage of mafic minerals that can reach 20% hornblende and 10% biotite. From the geological mapping was established that Indiavaí granite presente intrusive character on the Alto Jauru Group rock s and it is in temporal unconformity with the Jauru Formation rock s.

affect this granitic body, two of ductile behavior ando ne of brittle behavior. The first phase (D

) is represented by penetrative foliation classified as schistosity (S

) and shear zones of ductile - brittle character. The second phase (D

) is characterized by a crenulation cleavage with folds tight and the third phase (D

) is represented by a series of fractures and quartz veins. The Rica and Cristo Rei shear zones are characterized by irregular thickness band that vary of tens of hundreds of meters mark ed by rocks mylonitic series: protomylonite, mylonite e ultramylonite. Both have a peculiarity the

that are very simple paragenesis rocks, composed essentially of quartz and phyllosilicates (muscovite), from granite deformation. The principal tool used, to do the characterization of these shear zones, was the petrographic analysis, microstructural features analysis and britlle and ductile textures analysis preserved in minerals together with kinematics indicators analysis. Based these factors, it was estimated that the deformation and metamorphic temperature was between 400°C ~600°C, vary between green schist facies and amphibolite facies, witch normal k inematic moviment, where all the deformed rock s from the same protolith, the Indiavaí Granite.

Keywords: Indiavaí Granite, Shear Zones, Mylonite.

CAPÍTULO I

INTRODUÇÃO

I.1 APRESENTAÇÃO DO TEMA

O corpo granítico Indiavaí está situado na porção sudoeste do Estado de Mato Grosso a norte da cidade de Indiavaí. Este corpo juntamente com um conjunto de rochas ígneas compõem uma faixa ao longo de um trend NW que formam a Suíte Intrusiva Pindaituba que está inserida no sudoeste do Cráton Amazônico. O granito Indiavaí é um stock que apresenta forma irregular alcançando uma extensão máxima de até 10 km com largura variando entre 5 e 6 km. O mesmo apresenta caráter intrusivo nas rochas do Grupo Alto Jauru e da Suíte Intrusiva Figueira Branca e a Formação Jauru demonstra uma não conformidade com o Granito Indiavaí.

A intenção deste trabalho é colaborar com a caracterização do Granito Indiavaí apresentando as características estruturais deste corpo, principalmente da sua história deformacional, perante às zonas de cisalhamento Água Rica e Cristo Rei, utilizando de ferramentas como caracterização geológica de meso a micro escala.

O estudo do Granito Indiavaí foi baseado no reconhecimento e entendimento de foliações, lineações, de indicadores de sentido de movimento e de tramas deformacionais das rochas no estado sólido. Para seu desenvolvimento, foram levantados dados de campo, tendo sido observadas feições planares e lineares, principalmente para se estabelecer os eixos XYZ do sistema deformacional, com ênfase na investigação da trama deformacional e dos indicadores de sentido de cisalhamento ao longo dos planos XZ. Os dados estruturais foram tratados de acordo com metodologias convencionais de análise estrutural.

I.1.2 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO

Esta dissertação está composta por quatro capítulos. O primeiro deles aborda o tema estudado e destaca a relevância desta pesquisa. Neste capítulo são apresentados os objetivos, a localização da área de estudo, bem como os materiais e métodos adotados na coleta de dados em campo e em laboratórios.

O segundo capítulo apresenta o contexto geológico regional do sudoeste do Cráton Amazônico, uma das principais entidades geotectônicas pré-cambrianas, na qual a área de estudo encontra-se inserida.

No capítulo três consta o artigo “Contexto Geológico e História Deformacional do Granito Indiavaí – SW do Cráton Amazônico” a ser submetido à “Brazilian Journal of Geology”.

As considerações finais encontram-se no capítulo IV, onde é apresentada a caracterização do Granito Indiavaí e das Zonas de Cisalhamento, bem como a evolução, cinemática e a temperatura relativa do metamorfismo a qual estas rochas foram submetidas.

I.1.3 OBJETIVOS

Esta dissertação tem por finalidade estudar o processo deformacional o qual foi submetido o Granito Indiavaí, particularmente as zonas de cisalhamento Água Rica e Cristo Rei. Para tanto se adotou uma abordagem multidisciplinar, que contou com mapeamento geológico, análises petrográfica e estrutural das rochas do Granito Indiavaí.

A pesquisa almejou-se os seguintes objetivos específicos:

  Cartografia geológica do Granito Indiavaí e seu entorno;

  Caracterização petrográfica das rochas do Granito Indiavaí e das zonas de cisalhamento Água Rica e Cristo Rei.

I.1.4 LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO

A área de estudo está localizada a norte da cidade de Indiavaí, situada no sudoeste do estado de Mato Grosso, distante 384 quilômetros de Cuiabá, capital do Estado (Figura I.1). O acesso a área, partindo-se de Cuiabá, é feito através da rodovia federal pavimentada BR-070 até o entroncamento com a BR-174, cerca de 10 quilômetros à frente da cidade de Cáceres, prosseguindo na rodovia BR-174 até o entroncamento com a rodovia estadual MT-248, pela qual são percorridos cerca de 133 quilômetros até a cidade de Indiavaí, de onde percorre-se 10 km por estrada de terra para chegar ao centro da estudada.

Figura I.1 – Mapa de localização e vias de acesso da área de estudo.

I.1.5 MATERIAIS E MÉTODOS

Para a realização desse trabalho, foram adotados procedimentos usuais em mapeamento geológico e coleta de amostras para análises laboratoriais seguindo um cronograma constituído de quatro fases principais: etapa preliminar, etapa de aquisição de dados (em campo e em laboratório), etapa de tratamento e sistematização de dados e etapa de conclusão e divulgação dos resultados.

I. 1.5.1 Etapa Preliminar

Inicialmente foi realizada a revisão bibliográfica envolvendo coleta de informações a respeito das rochas da Suíte Intrusiva Pindaituba do Sudoeste do Cráton Amazônico e de técnicas analíticas para o desenvolvimento das demais etapas do trabalho.

Seguindo-se de análise e interpretação de imagens de satélite (LANDSAT) em escalas compatíveis ao mapeamento geológico. Elaboração de mapas base a partir das interpretações das imagens de satélite, com o auxílio dos softwares ArcMap e CorelDraw, interpoladas com dados de mapas geofísicos de composição ternária RGB (K, eTh, eU).

I. 1.5.2 Etapa de Campo

Esta etapa consiste no levantamento de campo envolvendo refinamento dos mapas geológic os já existentes e coleta de amostras para análises petrográfica, macro e microestruturais e análises laboratoriais.

Foram objetos do mapeamento de semidetalhe áreas relevantes previamente conhecidas e as definidas a partir da etapa de reconhecimento regional. Os procedimentos rotineiros ao mapeamento geológico, com ênfase na análise estrutural e das relações metamorfismo vs deformação vs magmatismo, foram empregados com o propósito de elaborar uma base geológica e a partir desta base, a confecção de um mapa geológico na escala de 1: 100.000, disposto no Anexo 1.

Os trabalhos de campo foram realizados em duas etapas. A primeira se deu durante os dias 26 a 30 de agosto de 2013 e a segunda entre os dias 03 a 07 de dezembro de 2013, sendo realizada a descrição de setenta afloramentos (Anexo 2), o reconhecimento das unidades litológicas, a coleta de dados estruturais e de amostras para os estudos, petrológicos e geocronológicos. Foram coletadas 60 amostras sendo dezessete amostras do Granito Indiavaí, oito amostras referentes a rochas encaixantes do granito e 35 amostras do granito afetadas pelas zonas de cisalhamento Água Rica e Cristo Rei. Foi realizada a coleta sistemática de amostras de rochas, sendo as mesmas criteriosamente coletas de forma orientada, visando o estudo mesoestrutural e microestrutural, além da coleta de rochas adequadas à análise petrográfica e investigações geocronológicas. Também foi realizada análise estrutural com emprego da abordagem descritiva e cinemática, verificando-se a superposição de estruturas tectônicas.

I. 1.5.3 Etapa Laboratorial

A etapa de levantamento de dados em laboratório foi dividida nas seguintes etapas:

A - Análises Petrográficas

As amostras coletadas foram descritas mesocopicamente com o auxílio de lupa de bolso com aumento de 20x e régua. Em seguida algumas amostras foram selecionadas para confecção das lâminas delgadas sendo confeccionadas um total de 46 lâminas delgadas, dez referentes às rochas do granito e trinta e seis referentes às rochas das zonas de cisalhamento Água Rica e Cristo Rei. Essas lâminas foram confeccionadas no Laboratório de Laminação da Faculdade de Geociências (FAGEO) da Universidade Federal de Mato Grosso e no Laboratório de Laminação do Departamento e Petrologia e Metalogenia da Universidade Estadual Paulista. A descrição das lâminas foi realizada em microscópio petrográfico óptico binocular da marca Olympus, modelo BX50 com as objetivas de 2x, 4x, 10x, 40x e 100x de aumento, no Laboratório de Microscopia da FAGEO-UFMT, tendo como objetivos a caracterização petrográfica do Granito Indiavaí (composição mineralógica e feições texturais) além da análise da deformação e cinemática.

Para os estudos microestruturais foram selecionadas 18 amostras orientadas relacionadas às zonas de cisalhamento sendo 10 amostras relacionadas à ZC Água Rica e 8 relacionadas a ZC Cristo Rei. As amostras foram seccionadas em duas posições: um corte paralelo a lineação e ortogonal a foliação (L1) sendo possível a observação das relações estruturais e a análise dos indicadores cinemáticos (Figura I.2).

B - Microscópio Eletrônico de Varredura

Este método foi empregado com intuito de analisar e comparar a morfologia dos zircões referentes ao Granito Indiavaí e das Zonas de Cisalhamento Água Rica e Cristo Rei. Para tal foram utilizadas lâminas delgadas preparadas segundo a mesma técnica adotada para a microscopia petrográfica. No entanto estas são polidas e metalizadas com uma película de carbono. O carbono apresenta um único pico no espectro de EDS, portanto interfere muito pouco nas microanálises, também é leve e não inibe a resposta do detector de elétrons retro espalhados.

Após a metalização as lâminas foram analisadas no Laboratório de Microscopia Eletrônica de Varredura - LABESEM-UNESP Rio Claro no Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), modelo ESEM 2020 e Espectrômetro de Energia Dispersiva (EDS), fabricados respectivamente pela ELECTROSCAN/PHILIPS e EDAX.

Foram analisados 9 laminas, sendo 3 do granito, 3 da zona de cisalhamento Água Rica e 3 da zona de cisalhamento Cristo Rei. Em cada lamina foram analisados a morfologia de uma média de 10 cristais de zircão por amostras.

Figura I.2 - Esboço esquemático do corte paralelo ao plano XY (L1) e ao plano ZY (S1) do elipsoide de deformação.

I. 1.5.4 Etapa de Tratamento e Siste matização dos Dados

Esta etapa teve o intuito de realizar o processamento e interpretações de dados coletados em campo e em laboratório, bem como integrá-los e compará-los com dados existentes na literatura temática, para melhor entendimento da área de estudo. Foram utilizados alguns softwares para o desenvolvimento desta etapa:

a. software ArcGis para confecção dos mapas de localização e vias de acesso, localização de afloramentos e geológico;

b. software CorelDraw X5 para compilação e melhoramento de mapas, tratamento de fotografias e fotomicrografias, confecção de gráficos litogeoquímicos e geocronológicos;

c. Software OpenStereo para tratamento de dados estruturais, possibilitando a confecção dos estereogramas;

d. Microsoft Excel 2010 - elaboração de planilhas;

e. Microsoft Word 2010 - confecção da redação e formatação da presente dissertação de mestrado.

f. Microsoft Power Point 2010- elaboração da apresentação pública.

I. 1.5.5 Etapa de Conclusão e Divulgação dos Dados

A última etapa consta da elaboração da dissertação de mestrado acompanhada da apresentação e defesa pública para a banca avaliadora e publicação dos resultados obtidos foram publicados em forma de artigo na Revista “Brazilian Journal of Geology”, intitulado “CONTEXTO GEOLÓGICO E HISTÓRIA DEFORMACIONAL DO GRANITO INDIAVAÍ – SW DO CRÁTON AMAZÔNICO”.

CAPÍTULO II

REFERENCIAL TEÓRICO

II.1 CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL

O território brasileiro compreende cinco importantes áreas cratônicas, sendo elas: Cráton Amazônico, Cráton São Francisco, Cráton São Luís, Cráton Rio de La Plata e Cráton Luís Alves; além de plataformas e bacias sedimentares. O Cráton Amazônico representa uma das áreas mais expressivas no mundo de idade Arqueana/Proterozoica (Almeida & Hasui, 1984), além de representar uma das principais entidades geotectônicas pré-cambrianas da América do Sul, localizado na parte norte desse continente. Seu limite oriental é marcado pelos Cinturões Neoproterozoicos Paraguai a sudeste, e Araguaia a leste, tendo os limites norte, sul e oeste recobertos pelos sedimentos das Bacias Subandinas.

Encontra-se dividido, pela Bacia do Amazonas, em dois escudos: o Escudo Brasil Central e o Escudo das Guianas.

II.1.2 Cráton Amazônico - Compartimentação Regional e suas Propostas:

A evolução tectônica do Cráton Amazônico é dividida em duas grandes linhas de pensamentos.

As primeiras propostas a respeito da evolução desta área cratônica foram concebidas nos conceitos da escola geossinclinal (modelo fixista), por autores como: Amaral (1974), Issler (1977), Almeida (1978), Hasui et al. (1984) e Costa & Hasui (1997). Esses defendiam que a tectônica pré-cambriana do Cráton fosse caracterizada por processos de reativação de plataforma e formação de blocos continentais ou paleoplacas por meio de retrabalhamento de crosta continental no Arqueano e Paleoproterozoico e que durante o Mesoproterozoico teriam ocorrido apenas processos de reativação e/ou retrabalhamento de rochas preexistentes. Por reativação de plataforma entendia-se a manifestação de processos capazes de renovar o relevo, gerar falhas, criar bacias sedimentares, promover intrusões magmáticas e vulcanismo.

Ou seja, corresponde aos processos termais e tectônicos da etapa de distensão inicial do Ciclo de Wilson.

Os autores supracitados definem o Cráton Amazônico como um mosaico de doze blocos tectônicos justapostos, ou paleoplacas, que se agregaram através de colisões diacrônicas no Arqueano e Paleoproterozóico, compondo parte de um megacontinente (Figura II.1). Os blocos seriam constituídos, basicamente, por complexos gnáissicos de médio grau metamórfico e sequências meta-supracrustais, definindo terrenos do tipo granito-greenstone. Os limites dos blocos seriam marcados por suturas colisionais, delineadas pela gravimetria, às quais estariam associados cinturões granulíticos, ou por cinturões de cisalhamento, que envolveriam cavalgamentos, associados ou não a transcorrências tardias, igualmente condizentes com a tectônica colisional. Segundo este modelo, ao final do Paleoproterozoico e início do Mesoproterozoico haveria uma grande massa continental consolidada, sobre a qual atuaram apenas eventos de tectônica intraplaca do tipo extensional. Esse modelo foi baseado em dados geofísicos como gravimetria e magnetometria, em interpretações de informações geológicas e estruturais e em

dados radiométricos escassos obtidos pelos métodos geocronológicos K-Ar e Rb-Sr. O modelo fixista levou em consideração apenas o processo colisional do tipo himalaiano para explicar o crescimento da plataforma continental durante o Arqueano e Paleoproterozoico.

Figura II.1 – Modelo de compartimentação tectônica da região amazônica do Brasil, segundo a proposta de Hasui et al. (1984).

A segunda linha de pensamento sobre a evolução do Cráton Amazônico se fundamenta na Teoria da Tectônica Global ou de Placas (modelo mobilista), no qual autores como: Cordani et al. (1979), seguida e modificada por Tassinari (1981), Cordani & Brito Neves (1982), Teixeira et al. (1989), Tassinari (1996), Santos et al. (2000), entre outros, defendem que o Cráton Amazônico é resultante de sucessivos episódios de acresção crustal durante o Paleo- e Mesoproterozoico, em volta de um núcleo mais antigo, estabilizado no final do Arqueano. Segundo Teixeira et al., (1989) e Sato (1998) os processos de acreção e retrabalhamento crustal, associados a sucessivos cinturões móveis desenvolvidos marginalmente a um núcleo primitivo, culminaram com a construção do Cráton Amazônico ao final do Mesoproterozoico.

Como precursor dos modelos mobilistas destaca-se o trabalho de Cordani et al. (1979) que

separou o Cráton Amazônico em quatro províncias geocronológicas, com bases em datações pelos métodos do K-Ar e principalmente Rb-Sr, sendo elas: uma arqueana (Amazônia Central, mais antiga do que 2.500 Ma), bordejada por duas faixas móveis de direção NW nos lados nordeste (Maroni-Itacaiunas, 2.100-1.800 Ma) e sudoeste (RioNegro-Jururena, 2.100- 1.450 Ma), e uma faixa Mesoproterozoica (Rondoniana, de 1.400-1.200 Ma) no extremo sudoeste do Cráton.

Com o aporte de novos dados, incluindo os de outros métodos, o modelo ganhou sucessivas versões até chegar às mais recente apresentada por Tassinari & Macambira (1999, 2004), onde foram reconhecidas seis faixas de direção geral NW, referidas como províncias geocronológicas, são denominadas de: Província Amazônia Central (>2,3 Ga), Província Maroni – Itacaiúnas (2,2-1,95 Ga), Província Ventuari – Tapajós (1,95-1,8 Ga), Província Rio Negro - Juruena (1,8-1,50 Ga), Província Rondoniana-San Ignácio (1,5-1,3 Ga) e Província Sunsás – Aguapeí (1,25-0,9 Ga) (Figura II.2).

Figura II.2 - Esboço geológico que mostra a distribuição das Províncias Geocronológicas e as principais associações litológicas do Cráton Amazônico, ao norte da América do Sul segundo Tassinari & Macambira (1999).

Outro modelo elaborado com base essencialmente em dados U-Pb e Pb-Pb e Sm-Nd, obtidos na porção ocidental e central do cráton propuseram modificações ao modelo mobilista anterior, principalmente em relação a denominação e posicionamento de limites entre províncias. Este modelo foi apresentado por Santos et al. (2000) e depois aprimorada por Santos et al. (2008). Nele foram inicialmente distinguidas sete faixas de direção geral em torno de NW, depois acrescida mais uma de direção NE, todas referidas como províncias estruturais. São denominadas de: Carajás-Imataca (3,10 –

2,53 Ga), Transamazônica (2,25 - 2,00 Ga), Tapajós–Parima (2,10 – 1,87 Ga), Amazônia Central (1,88 – 1,77 Ga), Rondônia–Juruena (1,75 – 1,47 Ga), Rio Negro (1,86 – 1,52 Ga) e Sunsás (1,33 – 0,99 Ga) (Figura II.3).

Figura III.3 – Províncias Geocronológicas / Estruturais do Cráton Amazônico, segundo Santos et al. (2000).

II.1.3 Compartimentação do SW do Cráton Amazônico

A compartimentação tectônica para o SW do Cráton Amazônico foi inicialmente definida no trabalho de Monteiro et al. (1986). Na década de 90 generalizou-se o emprego do conceito de terrenos e de amalgamação de massas continentais na porção SW do Cráton Amazônico, envolvendo o oriente boliviano, sudoeste de Mato Grosso e sul de Rondônia. Saes & Fragoso César (1996), Saes et al. (1994), Saes (1999), Geraldes (2000) e Geraldes et al. (2001), contribuíram com diferentes propostas de compartimentação em terrenos tectonoestratigráficos.

Saes & Fragoso César (1996) apresentam um arranjo tectônico onde destacam- se três terrenos (Jauru, Paraguá e San Pablo) e uma zona de sutura. Saes (1999) modifica parcialmente a proposta de Saes & Fragoso César (1996), discriminando, de oeste para leste, os seguintes terrenos: Paraguá, Rio Alegre, Santa Helena e Jauru.

Posteriormente, com base em dados lito-estruturais levantados em mapeamento regional, Ruiz (2003) propôs uma divisão preliminar em blocos tectônicos, sem a conotação de terrenos exóticos. Os limites entre os blocos são definidos por zonas de cisalhamento de expressão regional e apresentando cada um dos blocos uma constituição litoestratigráfica própria.

Matos et al. (2004) apresentam o sudoeste do Cráton Amazônico como um amálgama de orógenos justapostos: Orógeno Alto Jauru (1,79 a 1,74 Ga), Cachoeirinha (1,58 a 1,52 Ga), Santa Helena, Rio Alegre e San Ignácio.

Ruiz (2005) apresenta para esta área cratônica a subdivisão em cinco domínios tectônicos distintos, denominados de Domínio Cachoeirinha, Jauru, Rio Alegre, Santa Bárbara e Paragua.

A partir da evolução destas propostas Ruiz (2009) e Bettencourt et al. (2010) propõem a compartimentação em terrenos, os quais caracterizam um trato geológico particular, delimitado por zonas de cisalhamento de expressão regional, que apresenta um acervo de registros litológic os, estruturais e geocronológicos contrastantes com os segmentos imediatamente justapostos.

Segundo Tassinari & Macambira (2004), Ruiz (2009), Bettencourt et al. (2010) e Teixeira et al.

(2010), o sudoeste do Cráton Amazônico em Mato Grosso é constituído pelas províncias Rondoniana - San Ignácio e Sunsás-Aguapeí.

II.1.4 Província Rondoniana – San Ignácio

A área estudada situa-se na Província Rondoniana – San Ignácio que compreende uma área de aproximadamente 2000 km de comprimento e 800 km de largura, incluindo parte dos estados de Rondônia e Mato Grosso, no Brasil, bem como uma larga área da região de Santa Cruz e Beni, na Bolívia. É delimitada a norte e a leste pela Província Rio Negro – Juruena, ao sul pela Província Sunsás e a oeste parte da província está recoberta pela sequência sedimentar Aguapeí.

O termo Província Rondoniana foi definido inicialmente por Cordani et al. (1979) para caracterizar um evento metamórfico e deformacional no SW do Cráton Amazônico, com idades Rb-Sr e K-Ar 1,45-1,25 Ga. Teixeira & Tassianri (1984) e Teixeira et al. (1989) interpretaram esta província como sendo um cinturão móvel que se estendia do norte de Rondônia a região de San Ignácio (Bolívia) incluindo rochas atribuídas a Orogenia San Ignácio (1,40-1,28 Ga) de Litherland et al. (1986). Tassinari et al. (1996) baseando-se em datações U-Pb TIMS e SHRIMP, propuseram o termo Província Rondoniana – San Ignácio (1,45 – 1,30 Ga). Segundo Cordani & Teixeira (2007) esta província é formada por uma amalgamação de arcos magmáticos intra-ocêanico e formação de prisma acrescionário durante a colisão continental ao longo do limite sudoeste da Província Rio Negro – Juruena.

Bettencourt et al. (2010) propôs que a província Rondoniana – San Ignácio é um sistema orogênico criado através de sucessivos eventos de acresção de arcos, fechamento de bacias oceânicas e colisão final continente – continente em 1,34-1,32 Ga. Compreende os seguintes terrenos: (1) Terreno Jauru que hospeda o embasamento Paleoproterozoico (1,78-1,72 Ga), orógenos Cachoeirinha (1,56-1,52 Ga) e Santa Helena (1,48-1,42 Ga) ambos desenvolvidos em um arco magmático tipo andino. (2) Terreno Paragua (1,74-1,32 Ga) que compreende as unidades do Orógeno acrescionário San Ignácio (1,37-1,34 Ga) que são as rochas do embasamento Paleoproterozoico (Complexo Gnáissico Chiquitania, Grupo de Xisto San Ignacio, Complexo Granulítico Lomas Manechis) e Mesoproterozoico (Complexo Granitóide Pensamiento), desenvolvido em um arco magmático tipo andino. (3) Terreno Rio Alegre

(1,51-1,38 Ga), que inclui unidades geradas em cordilheira meso-oceânica e em ambiente de arco magmático intra-oceânico. (4) Cinturão Alto Guaporé (<1,42-1,34 Ga) que hospeda unidades desenvolvidas em uma bacia de margem passiva e arco magmático intra-oceânico.

II.1.5 O Terreno Jauru

O Terreno Jauru, onde a área de estudo está situada, foi inicialmente definido por Saes &

Fragoso Cesar (1996) para incluir complexos metamórficos Paleoproterozoicos resultantes de acresções de arcos intra-oceânicos na Província Amazônia Central. O Terreno Jauru compreende as rochas do embasamento paleoproterozoico (Grupo Alto Jauru, Camplexo Metamórfico Alto Guaporé e Tonalito Cabaçal) e rochas intrusivas relacionas aos orógenos Cachoeirinha e Santa Helena, ambos desenvolvidos em um arco magmático do tipo andino. A Suíte Intrusiva Figueira Branca originalmente incluída no embasamento do Terreno Jauru foi em trabalhos posteriores (Teixeira et al. 2011) incluída no orógeno Santa Helena. O Terreno Jauru definido por Ruiz (2009) limita-se a leste e norte pela bacia dos Parecis, a sul pela bacia do Pantanal e a oeste por zona de cisalhamento normal com Terreno Rio Alegre (figura II.4). De acordo com (Bettencourt et al. 2010) este segmento do Terreno Jauru foi submetido a metamorfismo de médio a alto grau, bem como, passou por processos de retrabalhamento durante as orogenias Cachoeirinha (1,56 – 1,52 Ga) e Santa Helena (1,48-1,42 Ga.).

II.1.5.1 Embasamento Paleoproterozoico

O embasamento do Terreno Jauru compreende três unidades litoestratigráficas: Grupo AltoJauru, Complexo Metamórfico Alto Guaporé e Tonalito Cabaçal.

O Grupo Alto Jauru, segundo Bettencourt et al. (2010), consiste de gnaisses, migmatitos e três sequências metavulcano-sedimentares: Cabaçal, Araputanga e Jauru. As rochas siliciclásticas e vulcânicas intermediárias apresentam idades U-Pb de 1,76-1,72 Ga e valores εNd(t) entre +2,6 e +2,2.

Dados geoquímicos dos basaltos toleíticos Cabaçal sugerem a incorporação de sucessivos arcos intra- oceânicos dentro do Grupo Alto Jauru durante a evolução da margem continental da Província Rio Negro-Juruena.

O Complexo Metamórfico Alto Guaporé consiste em rochas ortognáissicas de composição granodioritica e tonalítica que intrudiram às sequências vulcano-sedimentar supracrustais. As rochas gnáissicas foram metamorfizadas nas fácies xisto verde a anfibolito. Os ortognaisses mais antigos datados mostram idades U-Pb entre 1,80 a 1,72 Ga, com valores positivos de εNd(t) variando entre +2,4 e -0,8 sugerindo uma contribuição crustal.

O Tonalito Cabaçal é um batolito tonalítico metamorfizado na fácies anfibolito intrudido na sequência vulcano-sedimentar Cabaçal (Grupo Alto Jauru). Lima et al. (2009) apresentou para o Tonalito Cabaçal idade U-Pb em zircões de 1708 ± 49 Ma, indicando a idade de cristalização da unidade.

Esse segmento do Terreno Jauru foi sucessivamente retrabalhado durante as orogenias Cachoeirinha e Santa Helena (Ruiz 2005).

Figura II.4 – Mapa geológico simplificado da porção SW do Cráton Amazônico no Estado de Mato Grosso, modificado de Ruiz (2005) e Bettencourt et al. (2010).

II.1.5.2 Orógeno Cachoeirinha (1.56 – 1.52 Ga)

As rochas deste orógeno foram descritas inicialmente por Carneiro et al. (1992). Posteriormente Ruiz (2005), interpretou este segmento como um orógeno acrescionário, composto por tonalitos, granodioritos, granitos e migmatitos gnáissicos formados durantes eventos magmáticos e metamórficos.

Este orógeno está recoberto a norte e sul por sequências sedimentares mesozoicas-cenozoicas e está delimitado a leste e oeste pelo Grupo Alto Jauru. Idades U-Pb (Geraldes et al. 2001; Ruiz 2005) variam

Área Estudada

de 1,56 a 1,52 Ga, com valores de TDM entre 1,8 e 1,9 e valores de εNd(t) variando entre +0,9 e +1,0, evidenciando protólitos intrusivos com assinatura isotópica típica de materiais juvenis. O ambiente geodinâmico sugerido para a orogenia Cachoeirinha é caracterizado pela subducção do tipo B (Ruiz 2005, 2009). O pico metamórfico durante a orogenia se deu na fácies anfibolito, mas em grande parte houve retrometamorfismo na fácies xisto verde. Geraldes et al. (2001), Ruiz et al. (2004), Ruiz (2005) e Araújo (2008) distinguiram dois estágios no magmatismo relacionado à Orogenia Cachoeirinha:

magmatismo sin-cinemático (Suíte Intrusiva Santa Cruz) e magmatismo tarde-cinemático (Suíte Intrusiva Alvorada).

A Suíte Intrusiva Santa Cruz é um batólito multifásico foliado segundo um trend NNW (Ruiz et al.,2004; Ruiz, 2005; Araújo, 2008). Este batólito apresenta três fases distintas: (1) sienogranito a monzogranito inequigranular de granulação grossa rosa a avermelhado; (2) monzogranito porfirítico rosa a acinzentado, e (3) granodiorito porfirítico de granulação media a grossa cinza claro a escuro.

Dados geoquímicos sugerem que a suíte apresenta caráter peraluminoso e cálcio-alcalino. Idades U-Pb em zircão magmáticos para estes granitoides variam de 1,56 -1,52 Ga, idade modelo Nd TDM 1,9–1,8 Ga e valores εNd(t) +0,9 to +1,0 indicam que o material protólito teve tanto componente crustal como mantélico (Geraldes et al. 2001; Ruiz, 2005).

A Suíte Intrusiva Alvorada foi descrita inicialmente por Monteiro et al. (1986) e Ruiz (1992) para designar plútons graníticos compostos de monzogranitos isotrópicos de coloração cinza clara a rósea e granulação média a fina, sendo ocasionalmente foliados. Araújo (2008) atribuiu idades do magmatismo pelo método U-Pb para esses granitoides variando de 1,53-1,44 Ga, idade modelo TDM 1,8- 1,7 Ga e εNd(t) entre +0,5 e -1,3 sugerindo uma mistura de magmas derivados do manto juvenil e material mais antigo reciclado. Assinatura geoquímica e isotópica metaluminosa a peraluminosa, sub-alcalina alcalina desta suíte são típicas de granitoides de arco vulcânico.

II.1.5.3 Orógeno Santa Helena (1.48-1.42 Ga)

Saes et al. (1984) incluíram o embasamento de composição granítica no batólito Santa Helena.

Posteriormente Geraldes et al. (1997) e Van Schmus et al. (1998) propuseram o termo Suíte Santa Helena compreendendo rochas ígneas e metaígneas, representadas por tonalito, ortognaisses e granitos formando uma suíte cálcio alcalina relacionada com arco. Tassinari et al. (2000) elevou a suíte para Orógeno Santa Helena. O Orógeno Santa Helena é interpretado como um orógeno acrescionário resultado do desenvolvimento de um arco magmático durante a orogenia Santa Helena. O Orógeno engloba as intrusões sin-cinemáticas das suítes intrusivas Santa Helena e Água Clara (1,48-1,42 Ga) e Pindaiatuba (1,46-1,42 Ga), bem como os granitos rapakivi anorogênicos pós-cinemáticos e rochas máficas associadas a Suíte Intrusiva Rio Branco (1,42 Ga) (Geraldes et al. 2001, 2004; Ruiz,2005;

Araújo, 2008).

A Suíte Intrusiva Água Clara foi definida por Saes et al. (1984). Estes autores associam esta unidade a um batólito de composição granodiorítica a granítica, com texturas diversas (equigranular,

inequigranular ou porfirítica). Os dados geoquímicos mostram que os granitos são sub-alcalinos, metaluminosos a fracamente peraluminosos e posicionam-se no campo cálcio-alcalino dispondo-se no intervalo de médio potássio. O caráter intrusivo é evidenciado pela presença de enclaves máficos – ultramáficos de dimensões muito variadas. É observada uma foliação penetrativa com atitude em torno de N40W/80SW. A idade dessa suíte foi determinada através de U-Pb em monocristais de zircão (TIMS) por Geraldes (2000), tendo sido obtida uma idade de 1485 ± 4 Ma interpretada como idade de cristalização do batólito, enquanto o valor de TDM 1,77 Ga indicaria o período de fracionamento mantélico.

Geraldes et al. (1997) propôs o termo Suíte Santa Helena para designar um corpo ígneo batolítico, com aproximadamente 4500 km², cujo eixo maior orienta-se segundo a direção NW. Essa unidade representa a maior manifestação plutônica ácida da região SW de Mato Grosso. Exibe uma diversidade composicional e textural, marcadas por rochas graníticas equi- a inequigranulares, porfiríticas, de granulação grossa até fina, leuco- a mesocráticas. Foram divididas em base textural e mineralógica, em quatro principais associações de fácies petrográficas, todas apresentando estruturas gnáissicas e, modalmente, classificadas como sieno a monzogranitos. Os dados geoquímicos mostram litotipos sub-alcalinos, do tipo calcio-alcalino de alto potássio, levemente metaluminosos para as rochas menos diferenciadas a discretamente peraluminosos para as demais fácies (Ruiz 2005). Datações realizadas pelo método U-Pb em zircão mostraram idade de cristalização de 1456 ± 10 Ma a 1419 ± 09 Ma e as idades modelo TDM variando 1,5-1,6 Ga (Geraldes et al. 2001).

As rochas que constituem a Suíte Intrusiva Rio Branco foram estudadas inicialmente por Oliva et al. (1979) sendo denominadas de Complexo Serra de Rio Branco. Barros et al. (1982), utilizam o termo Grupo Rio Branco e Leite et al. (1985) aplicam o termo Suíte Intrusiva Rio Branco para definir um complexo ígneo estratiforme diferenciado. Trata-se de uma associação pluto-vulcânica dominada por rochas ácidas a intermediárias no topo e rochas básicas na base. As rochas apresentam características geoquímicas de granitos do tipo A e são formados em um ambiente intra-placa. Geraldes (2000) e Geraldes et al. (2001) utilizando o método U-Pb obtiveram idades de 1,46 a 1,42 Ma para as rochas básicas e félsicas, respectivamente, interpretadas como idade de cristalização. As idades modelo TDM, evidenciam um episódio de fracionamento do manto em torno de 1,8 Ga.

A Suíte Intrusiva Pindaituba foi proposta por Ruiz (2005) para designar um conjunto de rochas graníticas, representadas por vários corpos com dimensões e formas variadas sendo orientados segundo a direção da foliação regional NW. Estes corpos estão alojados principalmente nas rochas do Grupo Alto Jauru. A Suíte Intrusiva Pindaituba é constituída por granitoides foliados, raramente isotrópicos, de granulação média a grossa, por vezes porfiríticos. São rochas leuco- a mesocráticas de composição desde sienogranítica a tonalítica. O conjunto de dados litogeoquímicos revela que essa suíte é cálcio-alcalino de alto potássio, meta a peraluminosos, e foi gerada em um ou mais estágios evolutivos em um ambiente envolvendo subducção (Lima et al. 2011). As intrusões mostram foliação orogênica penetrativa, por

vezes milonítica, sendo que alguns corpos apresentam apenas foliação em suas bordas. A idade de cristalização dessas rochas varia entre 1420 a 1480 Ma, conforme indicam zircões analisados pelo método U-Pb (Araújo 2008). As idades modelo TDM situam-se na faixa de 1,7 para 1,8 Ga, enquanto que valores εNd(t) variam +0,03 a +2,33, indicando que o magma original foi derivado em grande parte de fontes juvenis (Ruiz 2005).

Saes et al. (1984) propuseram a denominação de Suíte Intrusiva Figueira Branca para definir um conjunto de stocks e plugs alongados segundo NW, de composição máfica-ultramáfica diferenciados, que compreendem dunito, anortosito, troctolito, norito e gabro. Segundo Teixeira et al.

(2011) são rochas cinza a verde escuro e, normalmente de granulação média a grossa, por vezes apresentando textura subofítica. São relatadas estruturas acamadas para os tipos ultrabásicos. Idades U- Pb em zircão (SHRIMP) indicam que a Suíte Intrusiva Figueira Branca cristalizou em 1426 ± 8 Ma – 1415,9 ± 6,9 Ma e As idades modelo Nd TDM estão na faixa de 1,7 para 1,6 Ga. Análises adicional Nd- Sr das rochas maficas-ultramáficas da desta suíte mostraram valores de εNd (1.42 Ga) variando entre +3,0 +4,7, indicando, portanto, a influência significativa de MORB sobre a gênese do magma. (Teixeira et al. 2011).

CAPÍTULO III

ARTIGO SUBMETIDO A “BRAZILIAN JOURNAL OF GEOLOGY”

CONTEXTO GEOLÓGICO E HISTÓRIA DEFORMACIONAL DO GRANITO INDIAVAÍ – SW DO CRÁTON AMAZÔNICO

*Danielle Cristine da Silva ^1,3, Carlos Humberto da Silva ^1,2,3, Ana Cláudia Dantas da Costa ^1,2,3, (1) Programa de Pós-Graduação em Geociências, Instituto de Ciências Exatas e da Terra – (ICET), Universidade Federal de Mato Grosso – (UFMT) – Avenida Fernando Corrêa, s/n, Bairro Coxipó. CEP: 78060-900. Cuiabá- MT, Brasil. E-mail: dani.cristinesilva7@gmail.com

(2) Faculdade de Geociências, Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), Brasil (3) Grupo de Pesquisa em Evolução Crustal e Tectônica Guaporé, Brasil

RESUMO

O Granito Indiavaí situa-se na porção sudoeste do Cráton Amazônico na região a norte da cidade de Indiavaí, no sudoeste de Mato Grosso. Este granito apresenta dimensões batolíticas alcançando uma extensão de até 10 km com largura variando entre 5 e 6 km. A composição predominante é sienogranítica, porém ocorre subordinadamente fácies de composição monzogranítica. O granito Indiavaí está intrusivo nas rochas do Grupo Alto Jauru e em não conformidade com as rochas da Formação Jauru. Observa-se duas fases deformacionais dúcteis. Associados a primeira fase de deformação (D1) ocorrem às zonas de cisalhamento Água Rica, na porção leste e central do corpo, e Cristo Rei, localizada na porção sudoeste do corpo. Ambas caracterizam-se por serem faixas de espessura irregular que varia de dezenas a centenas de metros apresentando caráter dúctil-rúptil com a movimentação dos blocos normal, marcada por rochas da série milonítica: protomilonitos, milonit os, ultramilonitos e “xistonitos”. Os granitos ultramiloníticos ocorrem na zona de cisalhamento Água Rica enquanto que na zona de cisalhamento Cristo Rei é comumente encontrado “xistonitos”. Admite-se que os produtos gerados pela deformação se formaram a partir do protólito granítico, sendo que as texturas, estruturas e transformações mineralógicas preservam evidências de condições metamórficas de baixo a médio grau na faixa entre 400°C a 600°C de temperatura, em ambas as zonas de cisalhamento.

Palavras-Chave: Granito Indiavaí, Zona de Cisalhamento, Milonitos ABSTRACT

The Indiavaí Granite is situaed in the southwestern portion of Amazonian Craton in north region of Indiavaí city in the southwestern of Mato Grosso state. This granite presents batholitic dimensions reaching a length of up to 10km with width varying between 12 and 15 km. Its predominant composition is sienogranitic but occurs subordinately monzogranitic composition facies. The Indiavaí Granite is intrusive in Group Alto Jauru and Figueira Branca Intrusive Suite rocks and it is in nonconformity with the Jauru Formation rocks. It was observed three deformation phases, two ductile ando ne brittle.

Associated with the first phase (D1) occurs the Água Rica shear zone, in the eastern and central portion of the body, and Cristo Rei shear zone localized in the southwestern portion of the bory. Both was characterized by irregular thick ness band that vary of tens of hundreds of meters presenting ductile - brittle character with the normal block movement, marked by mylonite rock series: protomylonite, mylonite, ultramylonite and “xistonite”. The ultramylonitic granite occurs only in Água Rica shear zone while in Cristo Rei shear zone is commonly found “xistonite”. It admit that the products generated by deformation formed from the granitic protolith, wherein the textures, estructures and mineralogical transformations preserving evidence of metamorphic conditions of low grade temperature in both shear zones

Keywords: Indiavaí Granite, Shear Zone, Mylonites

18 III.1 INTRODUÇÃO

Expressivo magmatismo de natureza plutônica ácida de idade caliminiana, classificado como sin a pós-cinemático tem sido descrito na porção sudoeste do Cráton Amazônico. Este magmatismo tem sido designado como Suíte Intrusiva Pindaituba (Ruiz 2005, Lima et al. 2009). A origem desse magmatismo tem sido relacionada a Orogenia Santa Helena (Bettencourt et al. 2010). Segundo Ruiz (2005) os granitoides da Suíte Intrusiva Pindaituba apresentam registros de um evento compressivo posterior à sua cristalização, marcado por foliação contínua de estado sólido, com lineações de estiramento e mineral comumente com caimento acompanhando o mergulho da foliação. Descreve ainda faixas miloníticas paralelas à foliação regional, nas quais acentuam-se a formação de lineações de estiramento relacionadas ao processo de cisalhamento/milonitização.

Estudos conduzidos por Silva (2014) reconheceram no Granito Indiavaí, um dos corpos associados a Suíte Pindaituba, uma expressiva zona de cisalhamento marcada pela progressiva transformação do granito, de rochas com uma foliação incipiente nas partes distais, passando a protomilonitos, milonitos e ultramilonitos na zona de cisalhamento. Esta situação constitui-se uma grande oportunidade para o estudo do desenvolvimento de foliação milonítica já que os vários estágios podem ser reconhecidos. Vários estudos têm mostrado que o desenvolvimento de uma foliação milonítica é acompanhado por moderada a extrema redução do tamanho dos grãos. A maioria destes estudos como, por exemplo, Goodwin & Wenk (1995); Vernon (2004); Johnson, et al. (2008), concentram-se em traçar a progressão de protomilonitos com quantidades relativamente grandes de deformação, passando por milonitos, chegando a ultramilonitos.

Este estudo tem por objetivo caracterizar a transformação de um protólito relativamente homogêneo e pouco deformado em rochas da série milonítica : protomilonitos, milonitos e ultramilonit os bem como uma rocha denominada neste trabalho de “xistonito” , composta essencialmente por muscovita + biotita e quartzo, que é resultante do processo de cisalhamento. Os vários estágios do desenvolvimento da trama são preservados ao longo de um gradiente de aproximadamente dois quilômetros no qual um sienogranito essencialmente não deformado, de granulação média a grossa passa a uma rocha de granulação fina com foliação milonítica pervasiva. Neste trabalho é feita uma descrição microestrutural

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detalhada dessas rochas com descrição da transformação dos minerais ao longo do gradiente deformacional.

III.2 CONTEXTO GEOLÓGICOO

O Granito Indiavaí é parte da Suíte Intrusiva Pindaituba que ocorre na Província Rondoniana- San Ignácio, porção sudoeste do Cráton Amazônico (Tassinari & Macambira, 1999). Esta província é um sistema orogênico criado através de sucessivos eventos de acresção de arcos, fechamento de bacias oceânicas e colisão final continente – continente em 1,34 - 1,32Ga (Bettencourt et al. 2010).

Compreende os seguintes terrenos: (1) Terreno Jauru que hospeda o embasamento paleoproterozoico (1,78-1,72 Ga), e os orógenos Cachoeirinha (1,56-1,52 Ga) e Santa Helena (1,48-1,42 Ga) ambos desenvolvidos em um arco magmático tipo andino. (2) Terreno Paragua (1,74-1,32 Ga) que compreende as unidades do Orógeno acrescionário San Ignácio (1,37-1,34 Ga) que são as rochas do embasamento paleoproterozoico (Complexo Gnáissico Chiquitania, Grupo de Xisto San Ignácio, Complexo Granulítico Lomas Manechis) e rochas mesoproterozoicas do Complexo Granitoide Pensamiento, desenvolvido em um arco magmático tipo andino. (3) Terreno Rio Alegre (1,51-1,38 Ga), que inc lui unidades geradas em cordilheira meso-oceânica e em ambiente de arco magmático intra-oceânico. (4) Cinturão Alto Guaporé (<1,42-1,34 Ga) que hospeda unidades desenvolvidas em uma bacia de margem passiva e arco magmático intra-oceânico (Figura III.1).

A Suíte Intrusiva Pindaituba está compreendida no Terreno Jauru, especificamente no Orógeno Santa Helena, que é interpretado como um orógeno acrescionário resultado do desenvolvimento de um arco magmático continental durante a Orogenia Santa Helena, no mesoproterozoico. O Orógeno engloba as intrusões sin-cinemáticas das suítes intrusivas Santa Helena e Água Clara (1,48-1,42 Ga) e Pindaiatuba (1,46-1,42 Ga), bem como os granitos rapakivi anorogênicos pós-cinemáticos e rochas máficas associadas a Suíte Intrusiva Rio Branco (1,42 Ga) (Geraldes et al. 2001, 2004; Ruiz, 2005;

Araújo, 2008) Estas rochas intrudiram o embasamento do Terreno Jauru que é constituído pelas rochas do Grupo Alto Jauru e Complexo Metamórfico Alto Guaporé.

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Figura III.1 - Mapa geológico do Sudoeste do Cráton Amazônico segundo Ruiz (2005) e Bettencourt et al. (2010).

A Suíte Intrusiva Água Clara foi definida por Saes et al. (1984). Estes autores associam esta unidade a um batólito de composição granodiorítica a granítica, com texturas diversas (equigranular, inequigranular ou porfirítica). Os dados geoquímicos mostram que os granitos são sub-alcalinos, metaluminosos a fracamente peraluminosos e posicionam-se no campo cálcio-alcalino dispondo-se no intervalo de médio K. É observada uma foliação penetrativa com atitude em torno de N40W/80SW. A

Área Estudada

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idade dessa suíte foi determinada através de U-Pb em monocristais de zircão (TIMS) por Geraldes (2000), tendo sido obtida uma idade de 1.485 ± 4 Ma interpretada como idade de cristalização do batólito, enquanto o valor de TDM 1,77 Ga indicaria o período de fracionamento mantélico.

Geraldes et al. (1997) propôs o termo Suíte Santa Helena para designar um corpo ígneo batolítico, com aproximadamente 4.500 km², cujo eixo maior orienta-se segundo a direção NW. Essa unidade representa a maior manifestação plutônica ácida da região SW de Mato Grosso. Exibe uma diversidade composicional e textural, marcadas por rochas graníticas equi- a inequigranulares, porfiríticas, de granulação grossa até fina, leuco- a mesocráticas. Foram divididas em base textural e mineralógica, em quatro principais associações de fácies petrográficas, todas apresentando bandamento gnáissicas e, modalmente, classificadas como sieno a monzogranitos. Os dados geoquímicos apresentados por Ruiz (2005) mostram que essas rochas foram geradas por magmatismo sub-alcalinos, do tipo cálcio-alcalino de alto K, levemente metaluminosos para as rochas menos diferenciadas a discretamente peraluminosos para as demais fácies. Datações realizadas por Geraldes et al. (2001) pelo método U-Pb em zircão (TIMS) mostra que a idade de cristalização dessas rochas são de 1.456 ± 10 Ma a 1.419 ± 09 Ma. Já as idades modelo TDM variando 1,5-1,6 Ga e

ε

As rochas que constituem a Suíte Intrusiva Rio Branco foram estudadas inicialmente por Oliva et al. (1979) sendo denominadas de Complexo Serra de Rio Branco. Barros et al. (1982), utilizam o termo Grupo Rio Branco. Leite et al. (1985) aplicam o termo Suíte Intrusiva Rio Branco para definir um complexo ígneo estratiforme diferenciado. Trata-se de uma associação plutono-vulcânica dominada por rochas ácidas a intermediárias no topo e rochas básicas na base. As rochas apresentam características geoquímicas de granitos do tipo A e são formados em um ambiente intraplaca. Geraldes (2000) e Geraldes et al. (2001) utilizando o método U-Pb obtiveram idades de 1,46 a 1,42 Ma para as rochas básicas e félsicas, respectivamente, interpretadas como idade de cristalização. As idades modelo TDM, evidenciam um episódio de fracionamento do manto em torno de 1,8 Ga.

A Suíte Intrusiva Pindaituba foi proposta por Ruiz (2005) para designar um conjunto de rochas graníticas, representadas por vários corpos com dimensões e formas variadas sendo orientados segundo

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a direção da foliação regional NW. Estes corpos estão alojados principalmente nas rochas do Grupo Alto Jauru. É constituída por granitoides foliados, raramente isotrópicos, de granulação média a grossa, por vezes porfiríticos. São rochas leuco- a mesocráticas de composição desde sienogranítica até tonalítica. O conjunto de dados litogeoquímicos da Suíte Intrusiva Pindaituba revela que essa suíte é cálcio-alcalino, de alto potássio, meta a peraluminosa, que foi gerada em um ou mais estágios evolutivos em ambiente envolvendo subducção (Lima et al. 2011). As intrusões mostram foliação orogênica penetrativa, por vezes milonítica, sendo que alguns corpos apresentam foliação apenas em suas bordas.

A idade de cristalização dessas rochas varia entre 1420 a 1480 Ma, conforme indicam zircões analisados pelo método U-Pb (Araújo 2008). As idades modelo Nd TDM estão na faixa de 1,7 para 1,8 Ga, enquanto que valores εNd(t) variam +0,03 a +2,33, indicando que o magma original foi derivado em grande parte de fontes juvenis (Ruiz 2005).

Saes et al. (1984) propuseram a denominação de Suíte Intrusiva Figueira Branca para definir um conjunto de stocks e plugs alongados segundo NW, de composição máfica a ultramáfica diferenciados, que compreendem dunito, anortosito, troctolito, norito e gabro. Teixeira et al. (2011) descrevem rochas de coloração cinza a verde escuro, normalmente de granulação média a grossa, por vezes com textura subofítica. São relatadas estruturas acamadas para os tipos ultrabásicos. Idades U-Pb em zircão (SHRIMP) indicam que a Suíte Intrusiva Figueira Branca cristalizou entre 1426 ± 8 Ma e 1415,9 ± 6,9 Ma. As idades modelo Sm-Nd indicam idades entre 1,7 a 1,6 Ga. Os valores de

ε

variam entre +3.0 +4.7 (Teixeira et al. 2011).

Ruiz (2005) interpreta que a Orogenia Santa Helena (1485 – 1425 Ma), retrata a implantação de um arco magmático continental caracterizado em sua fase inicial (1480-1485 Ma) pela formação de batólitos cálcio-alcalinos, peraluminosos, tonalíticos a monzograníticos representados pelas suítes intrusivas Santa Helena e Água Clara e por inúmeros corpos graníticos da Suíte Intrusiva Pindaituba (1465 a 1425 Ma), as diferenças composicionais assinalam a variação composicional e ambiência tectônica. Os dados litogeoquímicos e isotópicos indicam que essas rochas apresentam uma derivação mantélica, apontando um período longo de acresção de material juvenil, em ambiente de margem continental do tipo Andino.

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III.3 GEOLOGIA DA UNIDADES ADJACENTES AO GRANITO INDIAVAÍ

O mapeamento geológico da área de estudo, cujo resultado é apresentado na Figura III.2, possibilitou a identificação de algumas das unidades consagradas na literatura geológica do SW do Cráton Amazônico, além de detalhamento do Granito Indiavaí e das feições estruturais por ele hospedadas. As rochas mais antigas da área estudada são às do Grupo Alto Jauru, constituídas por rochas metavulcânicas básicas e por metassedimentos químicos e clásticos. Estas rochas são intrudidas por rochas metaplutônicas básicas da Suíte Intrusiva Figueira Branca, por granodioritos da Suíte Intrusiva Água Clara, e por granitos e monzogranito do Granito Indiavaí. Este conjunto acha-se recoberto em discordância erosiva e temporal pelas rochas sedimentares da Formação Jauru.

O Grupo Alto Jauru na área mapeada é constituído por anfibolitos, formações ferríferas bandadas, xistos e quartzitos. Os anfibolitos são as rochas mais abundantes dessa unidade, podendo ser orto ou paraderivados. Os ortoanfibolitos são rochas de cor preta, equigranulares, com granulação fina a muito fina, comumente apresenta textura maciça, por vezes, apresenta estrutura em almofada (pillow lava) com o material “interpillow” enriquecido em epidoto (Figura III.3A). São compostos por anfibólio, plagioclásio, epidoto e minerais opacos. Os paranfibolitos são rochas pretas a esverdeadas com granulação média. Exibem bandamento composicional (Figura III.3B), com alternância de bandas félsicas, compostas por quartzo, plagioclásio, muscovita, epidoto, titanita e bandas máficas composto por anfibólio, plagioclásio, piroxênio e minerais opacos. As formações ferríferas bandadas metamorfizadas tem ocorrência localizada. São rochas com bandamento de escala centimétrica com bandas ricas em quartzo de granulação fina a muito fina e bandas ricas em minerais opacos (magnetita e hematita). Os metassedimentos clásticos têm ocorrência localizada. São reconhecidos xistos e quartzitos. Os xistos são cinza esbranquiçada, com granulação média, com xistosidade proeminente marcada pelo alinhamento e paralelismo de minerais placóides (Figura III.3C). São constituídos por quartzo, muscovita e biotita. Os quartzitos são brancos, com granulação fina, com discreta foliação, constituído por quartzo, além de muscovita e minerais opacos em menor proporção.

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Figura III.2 – Mapa geológico contemplando as unidades encontradas na área e as Zonas de Cisalhamentos Água Rica e Cristo Rei.