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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA DEPARTAMENTO DE RECURSOS MINERAIS

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA

DEPARTAMENTO DE RECURSOS MINERAIS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOCIÊNCIAS

Fernando Lisboa Pinto de Figueiredo

Gnaisse Turvo – Registro de Magmatismo Paleoproterozóico no Terreno Paraguá – Sudoeste do Cratón Amazônico em Vila Bela

da Santíssima Trindade, Mato Grosso.

Orientador Amarildo Salina Ruiz

Co-orientadora

Maria Zélia Aguiar de Souza

CUIABÁ 2010

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ii

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO REITORIA

Reitora

Profa. Dra. Maria Lúcia Cavalli Neder Vice-Reitor

Prof. Dr. Francisco José Dutra Souto PRÓ-REITORIA DE PÓS GRADUAÇÃO

Pró-Reitora

Profa. Dra. Leny Caselli Anzai

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA Diretor

Prof. Dr. Edinaldo de Castro e Silva

DEPARTAMENTO DE RECURSOS MINERAIS Chefe

Prof. Dr. Paulo Cesar Correa da Costa

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOCIÊNCIAS Coordenador

Prof. Dr. Amarildo Salina Ruiz Vice-Coordenadora

Profa. Dra. Maria Zélia Aguiar de Souza

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iii

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO Nº14

Gnaisse Turvo – Registro de Magmatismo Paleoproterozóico no Terreno Paraguá – Sudoeste do Cratón Amazônico em Vila Bela

da Santíssima Trindade, Mato Grosso.

Fernando Lisboa Pinto de Figueiredo

Orientador

Prof. Dr. Amarildo Salina Ruiz Co-Orientadora

Profa. Dra. Maria Zélia Aguiar de Sousa

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Geociências do Departamento de Recursos Minerais da Universidade Federal de Mato Grosso como requisito parcial à obtenção do Título de Mestre em Geociências.

CUIABÁ 2010

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Universidade Federal de Mato Grosso – http://ufmt.br Instituto de Ciências Exatas e da Terra – http://ufmt.br Curso de Geologia – http://ufmt.br

Departamento de Recursos Minerais – http://ufmt.br

Programa de Pós-Graduação em Geociências – ppgec@cpd.ufmt.br Campus Cuiabá – Avenida Fernando Corrêa, s/nº - Coxipó

78.060-900 – Cuiabá, Mato Grosso

Fone: (65) 3615-8000 – Fax: (65) 3628-1219 – E.mail: – http://ufmt.br

Os direitos de tradução e reprodução são reservados.

Nenhuma parte desta publicação poderá ser gravada, armazenada em sistemas eletrônicos, fotocopiada ou reproduzida por meios mecânicos ou eletrônicos, ou utilizada sem a observância das normas de direito autoral.

Depósito Legal na Biblioteca Nacional Edição 14a

Catalogação elaborada pela Biblioteca Central do Sistema de Bibliotecas e Informação – SISBIB – Universidade Federal de Mato Grosso

Figueiredo, Fernando Lisboa Pinto de

ORTOGNAISSE TURVO – REGISTRO DE MAGMATISMO PALEOPROTEROZÓICO NO TERRENO PARAGUÁ – SW DO CRÁTON AMAZÔNICO, VILA BELA DA SANTÍSSIMA TRINDADE, MATO

GROSSO.

[manuscrito]. / Fernando Lisboa Pinto de Figueiredo – 2010 xiv, 59f.; il. Color. (Contribuições às Ciências da Terra, n. 14).

Orientador: Prof. Dr. Amarildo Salina Ruiz Co-Orientadora: Profa. Dra. Maria Zélia Aguiar de Sousa

Dissertação (Mestrado): Universidade Federal de Mato Grosso. Instituto de Ciências Exatas e da Terra.

Departamento de Recursos Minerais. Programa de Pós-Graduação em Geociências.

Área de Concentração: Geologia Regional e Recursos Minerais.

1. Geologia – Dissertação. 2. SW do Cráton Amazônico – Dissertação. 3. Ortognaisse Turvo – Dissertação. 4. Estudo petrológico – Dissertação. I. Universidade Federal de Mato Grosso.

Departamento de Recursos Minerais. II. Título.

CDU:

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Gnaisse Turvo – Registro de Magmatismo Paleoproterozóico no Terreno Paraguá – Sudoeste do Cratón Amazônico em Vila Bela

da Santíssima Trindade, Mato Grosso.

Dissertação de Mestrado aprovada em 23 de Setembro de 2010.

BANCA EXAMINADORA

Prof. Dr. Amarildo Salina Ruiz Orientador (UFMT)

Prof. Dr. Carlos Humberto da Silva Examinador Interno (UFMT)

Prof. Dr. Moacir José Buenano Macambira Examinador Externo (UFPA)

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Dedicatória

À Deus e à minha família (amor incondicional!!!)

“Aprendi o silêncio com os falantes, a tolerância com os intolerantes e a gentileza com os rudes.

Ainda, por estranho que possa parecer, sou ingrato a esses professores.”

(Kalil Gibran).

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vii

Agradecimentos

Agradeço o crédito, o apoio e a confiança a mim proporcionados pelas pessoas que participaram na construção e finalização desse trabalho.

Em especial agradeço o amigo e orientador Professor Doutor Amarildo Salina Ruiz pela sua inesgotável paciência, além, é claro, da enorme contribuição no incremento do meu ainda limitado conhecimento a respeito das ciências geológicas.

Não menos importante, agradecimento muito especial merece a amiga e co-orientadora Professora Doutora Maria Zélia Aguiar de Sousa pela sua enorme habilidade em expressar idéias e conceitos na forma de palavras e pela gigantesca contribuição na melhora deste trabalho.

Agradeço todos os colegas pela parceria e amizade se destacando, entre eles, a minha amiga Patrícia Alves Nalon por proporcionar companheirismo e suavidade na dureza do caminho.

Ao laboratório PARÁ-ISO (UFPA) pelo uso, apoio e orientação no procedimento de datação pelo método Pb-Pb, em especial aos professores Moacir José Buenano Macambira e Marco Antônio Galarza.

A CAPES pela concessão de bolsa durante todo o mestrado e ao PROCAD nº. 096/2007 pelo custeio das análises químicas e geocronológicas.

Obrigado!

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viii

Sumário

Agradecimentos ... vii

Sumário ... viii

Lista de Figuras... ix

Resumo ... x

Abstract ... xi

Capítulo 1 ... 1

Introdução ... 1

1.1 – Apresentação do Tema ... 1

1.2 – Objetivo ... 2

1.3 – Localização e Vias de Acesso ... 2

1.4 – Materiais e Métodos de Pesquisa ... 3

1.5 – Etapa de Preparação ... 3

1.6 – Etapa de Aquisição dos Dados ... 4

1.6.1 – Trabalho de Campo ... 4

1.6.2 – Trabalho de Laboratório ... 4

1.6.2.1 – Análises Petrográficas ... 4

1.6.3 – Geoquímica de Rocha ... 5

1.6.4 – Geocronologia ... 5

1.7 – Etapa de Tratamento e Sistematização dos Dados ... 7

1.8 – Etapa de Elaboração da Dissertação... 8

1.9 – Contexto Geológico Regional ... 8

1.9.1 – Sudoeste do Cráton Amazônico ... 9

1.9.1.1 – Província Rondoniana-San Ignacio ... 9

1.9.1.2 – Terreno Paraguá ... 10

Capítulo 2 ... 13

Artigo ... 13

Resumo ... 14

Abstract ... 15

Introdução ... 16

Contexto Geológico Regional ... 16

Cráton Amazônico ... 16

Terreno Paraguá ... 20

Geologia e Petrografia ... 23

Deformação ... 28

Primeira Fase de Deformação (F1)... 28

Segunda Fase de Deformação (F2)... 32

Geoquímica... 37

Geocronologia ... 48

Metodologia Pb-Pb em Evaporação de Zircão ... 48

Resultados Analíticos ... 49

Capítulo 3 ... 52

Discussões e Considerações Finais ... 52

Discussões ... 52

Agradecimentos ... 55

Referências Bibliográficas ... 55

(9)

ix

Lista de Figuras

Figura 1.1 - Mapa de localização da área de estudo. ... 3

Figura 1.2 - Compartimentação geotectônica do Cráton Amazônico (Tassinari & Macambira 2000, 2004) modificada por Ruiz (2005). ... 9

Figura 1.3 - Mapa geotectônico do sudoeste do Cráton Amazônico (Ruiz 2009) com indicação da localização da área de estudo. ... 11

(10)

x

Resumo

O Gnaisse Turvo, objeto deste trabalho, corresponde a um ortognaisse polideformado exposto na região de Vila Bela da Santíssima Trindade, sudoeste do estado de Mato Grosso. Do ponto de vista geotectônico, está inserido no Cráton Amazônico e representa o embasamento paleoproterozóico do Terreno Paraguá, um dos blocos crustais que formam a Província Rondoniana-San Ignácio (1550 – 1300 Ma). Duas fácies foram identificadas a partir do estudo petrográfico: granada-anfibólio-biotita gnaisse formada por rochas de composição granodiorítica e anfibólio-biotita gnaisse, mais abundante, de composição granodiorítica a sienogranítica. A paragênese identificada caracteriza o metamorfismo responsável por esses gnaisses como da fácies anfibolito. A análise estrutural caracteriza duas fases de deformação em nível crustal dúctil. A mais antiga (F1) é responsável pelo desenvolvimento do bandamento gnáissico, enquanto as estruturas da fase (F2), orientadas segundo a direção N30–60W indicam esforços compressivos com transporte tectônico de SW para NE. A idade de cristalização do Gnaisse Turvo, definida pelo método Pb-Pb em evaporação de zircão, corresponde a 1651 ± 4 Ma, sendo interpretada como idade de colocação do protólito ígneo. Os dados litogeoquímicos indicam que significativo magmatismo cálcio-alcalino de alto K, metaluminoso a peraluminoso, associado à evolução de arcos magmáticos em ambiente de subducção (Orogenia Lomas Manechi – 1700 a 1600 Ma), dominava o período estateriano no Terreno Paraguá. A unidade ortognáissica estudada foi posteriormente retrabalhada metamórfica e tectonicamente, durante a Orogenia San Ignácio (1400 a 1300 Ma).

Palavras-chave: Gnaisse Turvo, Cráton Amazônico, Terreno Paraguá, Geocronologia (Pb-Pb)

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xi

Abstract

The Turvo Gneiss, object of this work, corresponds to a polideformed orthogneiss exposed in the region of Vila Bela da Santíssima Trindade, southwestern of state of Mato Grosso. From the tectonic point of view, is inserted into the Amazonian Craton and represents the Paleoproterozoic basement of the Paraguá Terrain, one of the crustal blocks that form the Rondonian-San Ignacio Province (1550 – 1300 My). Two facies were identified from petrographic study: garnet-amphibole-biotite gneiss of granodiorite composition and biotite- amphibole gneiss, more abundant, with granodioritic to syenogranitic composition. The identified metamorphic paragenesis is characterized as responsible for these gneisses of amphibolite facies. The structural analysis recorded two stages of deformation in ductil crustal level. The oldest (F1) is responsible for developing of the gneissic banding, whereas the structures of F2 phase oriented according to N30-60W, indicated compressive stress with tectonic transport from SW to NE. The age of crystallization of the Turvo Gneiss defined by Pb-Pb method on zircon evaporation corresponds to 1651 ± 4 My and is interpreted as emplacement age of igneous protolith. The data indicate that the significant lithogeochemical calcium-alkaline magmatism of high K, metaluminous to peraluminous, associated with magmatic evolution in a subduction environment (Lomas Manechi Orogeny – 1700 to 1600 My), dominated the period Estaterian in the Paraguá Terrain. The study orthogneissic unit was later reworked, metamorphic and tectonically, during the San Ignacio Orogeny (1400 to 1300 My).

Keywords: Turvo Gneiss, Amazonian Craton, Paraguá Terrain, Geochronology (Pb-Pb)

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Capítulo 1

Introdução

1.1 – Apresentação do Tema

O Terreno Paraguá tem sido descrito como um fragmento crustal alóctone, acrescido à margem do proto-cráton Amazônico durante o Mesoproterozóico e Neoproterozóico (Boger et al. 2005, Ruiz 2009, Bettencourt et al. 2010, inicialmente descrito e denominado de “Cráton Paraguá” por Litherland et al. 1986). Segundo Boger et al. (2005) sua aglutinação teria ocorrido durante a Orogenia Sunsás (1000 a 900 Ma), enquanto Ruiz (2005, 2009) e Bettencourt et al.

(2010) sugerem a Orogenia San Ignácio (1370 a 1300 Ma) como responsável pela colisão do Terreno Paraguá ao Cráton Amazônico. Santos et al. 2008 descrevem o Terreno Paraguá e interpretam uma evolução “in situ” para este bloco crustal.

A partir dos trabalhos pioneiros de Litherland et al. (1986) se reconhece em território boliviano uma configuração geológica que inclui um embasamento metamórfico paleoproterozóico composto por complexos gnáissico-granulíticos e faixas de supracrustais metassedimentares intrudidos por expressivo magmatismo de natureza plutônica ácida mesoproterozóico retrabalhados durante atuação da Orogenia San Ignácio.

Na região de Vila Bela da Santíssima Trindade, sudoeste do estado de Mato Grosso, aflora a porção extremo oriental do Terreno Paraguá limitada a leste pelo Terreno Rio Alegre e as unidades litoestratigráficas que constituem este terreno nessa região são representadas pelo embasamento gnáissico, objeto deste trabalho, que serve de encaixante para o Granito Fronteira, Gnaisse Shangri-lá e para as rochas do Complexo Granitóide Pensamiento que é constituído pelo Batólito Guaporeí (Nalon et al. no prelo), plugs e diques do Granito Passagem (Jesus et al. no prelo). O Grupo Aguapeí, representado por conglomerados e arenitos da Formação Fortuna, depositou-se em discordância erosiva sobre as unidades intrusivas gabróicas, graníticas e gnáissicas do embasamento, sem apresentar, de acordo com os afloramentos encontrados, evidências de deformação dúctil e/ou metamorfismo.

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2 1.2 – Objetivo

O propósito deste trabalho é caracterizar o Ortognaisse Turvo do ponto de vista petrográfico e estrutural e, com o emprego de geoquímica (elementos maiores, traços e terras raras) e geocronologia pelo método Pb-Pb em evaporação de zircão, definir seu significado petrológico e idade. Buscar-se-á também identificar seu posicionamento tectônico na evolução do Terreno Paraguá em território brasileiro.

1.3 – Localização e Vias de Acesso

A área de estudo está localizada no município de Vila Bela da Santíssima Trindade, Mato Grosso, na porção sudoeste da Serra de Ricardo Franco; contida nos domínios da Folha Casalvasco (SD - 20 - Z - D – II), na escala de 1:100.000 elaborada pela Diretoria de Serviço Geográfico do Ministério do Exército, delimitada pelas seguintes coordenadas geográficas: 14º 45’ 00’’ S e 60º 26’ 10” W; 15º 35’ 10” S e 59º 36’ 00” W. A área do corpo perfaz cerca de 200 km2e o acesso é feito, a partir de Cuiabá pela BR-070 até Cáceres, em seguida pela BR-174 até Pontes e Lacerda e pela MT-246 até a sede do município de Vila Bela da Santíssima Trindade (Fig.1.1). O trajeto à área é realizado por estradas secundárias não pavimentadas que permitem o acesso às fazendas da região. As condições de tráfego durante a estação de seca são boas, porém, no período das chuvas a locomoção em alguns trechos fica comprometida.

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3 Figura 1.1 – Mapa de localização da área de estudo.

1.4 – Materiais e Métodos de Pesquisa

Os métodos empregados na realização desta pesquisa são os mesmos utilizados em mapeamentos geológicos sistemáticos e podem ser subdivididos em quatro fases: etapa de preparação; etapa de aquisição de dados (em campo e laboratório); etapa de tratamento e sistematização de dados e etapa de elaboração da dissertação.

1.5 – Etapa de Preparação

Nesta etapa, fez-se o levantamento bibliográfico de trabalhos geológicos realizados na região sudoeste do cráton Amazônico, tendo por base, o Proyeto Precambrico, artigos científicos e, principalmente, monografias de conclusão do curso de geologia da Universidade Federal de Mato Grosso desenvolvidas na área de estudo. Posteriormente, realizou-se o levantamento quantitativo das amostras de mão, seções delgadas e pontos de afloramento disponíveis a fim de se gerar um banco de dados.

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4

Elaborou-se o mapa base a partir da interpretação de imagens de satélite, com o auxílio dos softwares ArcMap, versão 9.3 e Corel Draw, versão 14.

1.6 – Etapa de Aquisição dos Dados

Este item descreve as atividades realizadas para a obtenção dos dados em campo e em laboratório (análise petrográfica, geoquímica de rocha e geocronologia Pb-Pb).

1.6.1 – Trabalho de Campo

Corresponde à complementação do mapeamento geológico sistemático, na escala de 1:100.000, realizado em anos anteriores através de trabalhos de conclusão do curso de geologia.

Os novos trabalhos de campo foram realizados em duas etapas, uma em abril e outra em dezembro de 2009, buscando detalhamento de afloramentos-chave com coleta de amostras para análises petrográficas e químicas além da caracterização das variações petrográficas classificadas na unidade. Os pontos amostrados e descritos foram registrados por um aparelho GPS (Global Position System) GARMIN e-Trex H e as medidas de foliações foram obtidas com uma bússola do tipo CLAR, da marca Krantz.

1.6.2 – Trabalho de Laboratório 1.6.2.1 – Análises Petrográficas

A realização do estudo qualitativo envolveu descrições de 84 amostras e 20 seções delgadas com o intuito de se caracterizar detalhadamente os tipos petrográficos, enfatizando feições mineralógicas, texturais e paragêneses das rochas do Gnaisse Turvo.

As seções delgadas foram confeccionadas e estudadas nos laboratórios de Laminação e Pesquisa Petrográfica do Departamento de Recursos Minerais (DRM) da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), com o auxílio de um microscópio petrográfico Olimpus BX 41. Para as fotomicrografias e captura de imagens das seções delgadas utilizou-se o equipamento Infinity 1 e o software de mesma denominação, além do Corel Draw, versão 14.

As análises modais foram realizadas em macroscopia e ao microscópio de luz transmitida com auxílio de um vernier e um contador e o número de pontos determinados por seção variou em função da textura e granulação apresentada. Os critérios adotados quanto à

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granulação (em mm) para a caracterização petrográfica foram os sugeridos pela International Union of Geological Science (IUGS): muito fina (Ø ≤ 0,1); fina (0,1 < Ø ≤ 1,0); média (1,0 <

Ø ≤ 5,0) e grossa (5,0 < Ø ≤ 20,0).

1.6.3 – Geoquímica de Rocha

Para as análises geoquímicas foram selecionadas 9 amostras de rocha como as mais representativas do Gnaisse Turvo considerando sua distribuição na área de estudo, bem como sua diversidade textural e mineralógica.

Inicialmente, estes exemplares foram serrados para eliminação de “capas” de alteração, britados, pulverizados e peneirados nos laboratórios de Laminação e Preparação de Amostras do DRM-UFMT e, em seguida, fez-se a separação individual de cerca de 50g de amostra, sendo todas enviadas ao Acme Analytical Laboratories (Acmelab) em Vancouver, Canadá para determinações através dos métodos ICP (Inductively Couple Plasma) e ICP-MS (Inductively Couple Plasma Mass Espectrometry) para elementos maiores e menores (SiO2, TiO2, Al2O3, FeOtotal, MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O e P2O5) e elementos traços (Rb, Sr, Cr, Ni, Zr, Y, Ce, Ba, Be, Nb, Cu,Lu, Dy, Gd, Er, Yb, Y, La, Eu, Nd, Ce e Sm).

1.6.4 – Geocronologia

A manipulação e tratamento das amostras foram feitos no Laboratório de Preparação de Amostras, do DRM-UFMT. As datações Pb-Pb em evaporação de zircão foram realizadas no Laboratório de Geologia Isotópica (Pará-Iso), da Universidade Federal do Pará, analisadas em espectrômetro de massa da marca Finnigan modelo MAT 262. Os zircões datados correspondem à amostra PA-003 pertencente à fácies anfibólio-biotita gnaisse.

As amostras selecionadas para datação foram cominuídas em um britador de mandíbulas, moídas em moinho de disco, lavadas para o deslamamento, posteriormente secas em estufa a 180º C e, em seguida, peneiradas em diferentes intervalos de granulometria, reservando-se o concentrado das frações menores que 80 mesh.

Este concentrado foi levado a um separador magnético do tipo Frantz, cuja finalidade é separar a fração não magnética (zircão) para posterior processamento em líquidos densos (Bromofórmio d=2,6). O concentrado de zircão resultante é então lavado com HNO3 para eventual remoção de capa de alteração.

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Os cristais de zircão foram escolhidos manualmente entre as frações granulométricas 0,170 mm e 0,250 mm da fração menos magnética, com o auxílio de uma lupa binocular e dispostos em um filamento de rênio sob a forma de canoa. As fotomicrografias dos melhores cristais, incluindo os analisados foram também realizadas.

Fez-se o uso de mais de um grão de zircão por canoa, devido a suas baixas concentrações de Pb.

A técnica analítica empregada no espectrômetro FINNIGAN MAT 262 utiliza dois filamentos posicionados frente a frente, como preconizado por Kober (1986, 1987), sendo um filamento de evaporação, o qual contém o zircão, e um filamento de ionização, a partir do qual o Pb é analisado. O filamento de evaporação é aquecido gradativamente em temperaturas pré- estabelecidas, constituindo três etapas de evaporação: 1450oC, 1500oC e 1550oC. Mais raramente, dependendo da quantidade de Pb que o zircão contém, podem ser realizadas até cinco etapas de evaporação. Durante cada etapa de aquecimento, que dura aproximadamente 5 minutos, ocorre à liberação do Pb do retículo cristalino do zircão. Esse Pb deposita-se imediatamente no filamento de ionização, o qual é mantido em temperatura ambiente.

Em seguida, após desligar o filamento de evaporação o filamento de ionização é aquecido a uma temperatura em torno de 1050oC quando o Pb ali depositado é ionizado. As intensidades das emissões dos diferentes isótopos de Pb podem ser medidas de duas formas: a primeira, quando se tem baixa intensidade de sinal, com monocoletor (um contador de íons) segundo uma varredura na seguinte seqüência de massa: 206, 207, 208, 206, 207 e 204. A segunda, quando se tem alta intensidade, é feita em multicoletor (contador de íons e caixas de Faraday) segundo uma varredura na seguinte seqüência de massa: 206, 207, 208 e 204. Em ambos os modos, cada conjunto de 10 varreduras define um bloco. Um bloco obtido no contador de íons fornece 18 razões 207Pb/206Pb e no multicoletor 10 razões 207Pb/206Pb. A cada etapa de evaporação são obtidos, em geral, até cinco blocos de dados nas análises em monocoletor, e dez, nas análises em multicoletor.

A média das razões 207Pb/206Pb desses blocos define uma idade correspondente para cada etapa. Esses dados são representados em um diagrama Idade (Ma) versus Etapas de evaporação. As idades obtidas nas várias etapas de evaporação podem apresentar diferentes valores, sendo que, normalmente observa-se um aumento nas idades no sentido das etapas de mais alta temperatura. Quando isso ocorre, são consideradas apenas as idades obtidas em temperaturas mais altas, pois nesse caso, o Pb analisado é proveniente das porções mais

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retentivas do cristal de zircão e, portanto, mais representativas da idade de cristalização do mineral.

Os resultados são apresentados com desvios a 2 e as correções do Pb comum são feitas mediante uso do modelo de evolução do Pb em estágio duplo proposto por Stacey &

Kramers (1975), utilizando a razão 204Pb/206Pb.

Os dados obtidos são tratados estatisticamente segundo princípios metodológicos estabelecidos no Pará-Iso (Gaudette et al. 1998). Resultados de blocos, etapas ou cristais podem ser eliminados do cálculo final da idade segundo alguns critérios. Entre eles destacam-se os seguintes:

 Os blocos com razões isotópicas 204Pb/206Pb superiores a 0,0004 são desprezados, para tornar mínima a correção de Pb de contaminação ou inicial.

 São eliminados blocos com desvios superiores a 2 em relação à média das idades dos cristais de zircão.

 Faz-se, além disso, a eliminação subjetiva, onde são desprezados blocos, etapas de evaporação, ou cristais que apresentem idades discordantes da média das idades obtidas nas temperaturas mais altas da maioria das análises.

1.7 – Etapa de Tratamento e Sistematização dos Dados

Nesta fase da pesquisa foram confeccionados os mapas de localização de afloramentos e geológico (preliminares e final) com o auxílio dos softwares ArcMap, versão 9.3 e CorelDraw, versão 14.

Os resultados geoquímicos obtidos foram tratados com o auxílio de softwares para processamento de dados petrológicos Minpet for Windows (versão 2.02) e Newpet for DOS (versão 7.10, Clarke 1992). Os gráficos obtidos foram posteriormente tratados no software CorelDraw, versão 14. As idades Pb-Pb foram tratadas no software Isoplot.

Os dados estruturais foram tratados no software Stereonet for Windows para a confecção de estereogramas.

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8 1.8 – Etapa de Elaboração da Dissertação

A partir dos dados obtidos, tratados e interpretados, foi possível confeccionar a presente dissertação e a elaboração de um artigo científico, pré-requisitos necessários para obtenção do título de mestre no programa de Pós-Graduação em Geociências da Universidade Federal de Mato Grosso.

1.9 – Contexto Geológico Regional

No decorrer do tempo, muitas pesquisas e discussões foram feitas objetivando a compreensão do Cráton Amazônico. A idéia mais aceita atualmente é de que a evolução proterozóica do Cráton Amazônico foi dada pela acresção de cinturões móveis que se amalgamaram sucessivamente ao núcleo arqueano do proto-cráton Amazônico.

Estes cinturões foram definidos como províncias tectono-geocronológicas e suas compartimentações quanto à definição de limites temporais e físicos assim como nomenclatura não são coincidentes e encontram-se propostas de diversos autores, dentre eles, Tassinari &

Macambira (1999), Santos et al. (2000, 2008), Tassinari et al. (2000), Ruiz (2005), Cordani &

Teixeira (2007), Cordani et al. (2009).

Neste trabalho utiliza-se a proposta de Tassinari & Macambira (2004) onde foram individualizadas seis províncias geocronológicas, a saber: Província Amazônia Central (2500 Ma), Província Maroni-Itacaiúnas (2250 – 2000 Ma), Província Ventuari-Tapajós (1950 – 1800 Ma), Província Rio Negro–Juruena (1800 – 1550 Ma), Província Rondoniana-San Ignácio (1550 – 1300 Ma) e Província Sunsás (1300 – 1000 Ma) (Fig. 1.2).

Santos et al. (2000) redenominaram as unidade geocronológicas do Cráton Amazônico em sete principais províncias geocronológicas e um cinturão de dobramento que se dispõem da seguinte maneira: Província Carajás e Imataca (3100 – 2530 Ma), Província Transamazônica (2250 – 2000 Ma), Província Tapajós-Parima (2100 – 1870 Ma), Província Amazônia Central (1880 – 1700 Ma), Província Rio Negro (1860 – 1520 Ma), Província Rondoniana-Juruena (1760 – 1470 Ma), Província Sunsás (1330 – 990 Ma) e o cinturão K’Mudku e, ainda, consideram o Terreno Paraguá um bloco composto em quase sua totalidade por rochas pertencentes ao Complexo Granitóide Pensamiento (Litherland et al. 1986), apresentando evolução autóctone.

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Figura 1.2 – Compartimentação geotectônica do Cráton Amazônico (Tassinari & Macambira 2000, 2004) modificada por Ruiz (2005).

1.9.1 – Sudoeste do Cráton Amazônico

1.9.1.1 – Província Rondoniana-San Ignacio

A porção sudoeste do Cráton Amazônico está representada por quatro províncias proterozóicas sub-paralelas (Cordani & Teixeira 2007, Cordani et al. 2009), dentre elas está a Província Rondoniana-San Ignácio (1500 – 1300 Ma) onde se encontra inserido o Gnaisse Turvo, objeto deste estudo.

Segundo Cordani & Teixeira (2007), a evolução da Província Rondoniana-San Ignácio ocorreu através da amalgamação de arcos magmáticos intra-oceânicos e prismas acrescionários formados durante uma colisão continental desenvolvida ao longo do limite sudoeste da Província Rio Negro-Juruena. Sua cratonização teria ocorrido por volta de 1300 Ma (Ar-Ar) e

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10

1250 Ma (K-Ar), sendo seguida por reativação tectônica, deformação, sobreposição termal e magmatismo relacionado ao Orógeno Sunsás (Bettencourt et al. 2010).

Inserido nesta província está o Cinturão Acrescionário Rondoniano-San Ignácio que corresponde ao evento mais jovem e mais difundido ocorrido no Mesoproterozóico. Este cinturão compreende o arco continental San Ignácio (Bolívia) e os Complexos Colorado e Mamoré (Brasil).

O arco San Ignácio (1370 – 1280 Ma) caracteriza-se por volumosas suítes meta-ígneas, de caráter subalcalino e natureza cálcio-alcalina de alto-K, denominadas de Complexo Granitóide Pensamiento, localizadas na região do Paraguá, na Bolívia (Teixeira et al. 2009). As maiores unidades tectônicas que compõem esta província são, segundo Ruiz (2009), os terrenos:

Paraguá, Rio Alegre, Jauru, Alto Guaporé e Nova Brasilândia.

1.9.1.2 – Terreno Paraguá

A denominação “Cráton Paraguá” foi inicialmente usada por Litherland et al. (1986) para se reportarem às unidades geológicas pré-cambrianas do escudo boliviano, que permaneceram tectonicamente estáveis durante as deformações meso a neoproterozóicas dos cinturões Sunsás e Aguapeí. Posteriormente, Saes e Fragoso César (1996) propuseram o termo terreno e subdividiram o escudo pré-cambriano em dois, o Terreno Paraguá e Terreno San Pablo. Tohver et al. (2004) expandiram os limites desse cráton e definiram que o trend E-W do cinturão Nova Brasilândia marca o limite entre os crátons Paraguá e Amazônico.

Segundo Santos et al. (2008) a idéia de que a unidade Paraguá seja um cráton é questionável, controversa e alvo de grandes discussões devido ao fato de ser composto em quase que sua totalidade por rochas intrusivas mesoproterozóicas do Complexo Granitóide Pensamiento colocadas em encaixantes paleoproterozóicas tendo, assim, uma evolução intrusiva autóctone.

O termo Terreno Paraguá é utilizado para se referir a uma área complexa sob o ponto de vista geológico contendo uma entidade tectônica que configura grande parte do escudo pré- cambriano boliviano (Fig. 1.3).

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11

Figura 1.3 – Mapa geotectônico do sudoeste do Cráton Amazônico (Ruiz 2009) com indicação da localização da área de estudo.

A área de estudo está contida no Terreno Paraguá que é representado por um embasamento paleoproterozóico (Complexo Gnáissico Chiquitania, Grupo de Xistos San Ignácio e Complexo Lomas Manechi), além de granitóides cálcio-alcalinos mesoproterozóicos (Complexo Granitóide Pensamiento) amalgamados ao proto-cráton Amazônico durante a Orogenia San Ignácio (Litherland et al. 1986).

Novas informações sobre a cronoestratigrafia das rochas do Terreno Paraguá são fornecidas por Boger et al. (2005) e Matos et al. (2009). Estes últimos autores sugeriram uma

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12

cronoestratigrafia para este terreno disposta da seguinte forma: Complexo Chiquitania (1790 Ma), Grupo San Ignácio (<1760 Ma), Suíte Lomas Manechi (1680 Ma) e Complexo Granitóide Pensamiento. No estado de Mato Grosso, o Terreno Paraguá aflora próximo à região da Serra de Santa Bárbara e Serra de Ricardo Franco, sendo limitado a leste pelo Terreno Rio Alegre.

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13

Capítulo 2

Artigo

ORTOGNAISSE TURVO REGISTRO DE MAGMATISMO

PALEOPROTEROZÓICO NO TERRENO PARAGUÁ – SUDOESTE DO CRÁTON AMAZÔNICO EM VILA BELA DA SANTÍSSIMA TRINDADE, MATO GROSSO.

Fernando Lisboa Pinto de Figueiredo(1,4), Amarildo Salina Ruiz(1,3,4), Maria Zélia Aguiar de Sousa(1,2,4), Moacir José Buenano Macambira(5,6)

(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, Coxipó. CEP: 78060-900. Cuiabá-MT, Brasil. E-mail: ferlifig@gmail.com

(2) Departamento de Recursos Minerais, ICET, UFMT. E-mail:

prof.mzaguiar@gmail.com

(3) Departamento de Geologia Geral, ICET, UFMT. E-mail: asruiz@gmail.com (4) Grupo de Pesquisa em Evolução Crustal e Tectônica – Guaporé

(5) Departamento de Geoquímica e Petrologia (UFPA) E-mail: moamac@ufpa.br (6) Laboratório de Geologia Isotópica (Pará-Iso) UFPA

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14 Resumo

O Gnaisse Turvo, objeto deste trabalho, corresponde a um ortognaisse polideformado exposto na região de Vila Bela da Santíssima Trindade, sudoeste do estado de Mato Grosso. Do ponto de vista geotectônico, está inserido no Cráton Amazônico e representa o embasamento paleoproterozóico do Terreno Paraguá, um dos blocos crustais que formam a Província Rondoniana-San Ignácio (1550-1300 Ma). Duas fácies foram identificadas a partir do estudo petrográfico: granada-anfibólio-biotita gnaisse formada por rochas de composição granodiorítica e anfibólio-biotita gnaisse, mais abundante, de composição granodiorítica a sienogranítica. A paragênese identificada caracteriza o metamorfismo responsável por esses gnaisses como da fácies anfibolito. A análise estrutural caracteriza duas fases de deformação em nível crustal dúctil. A mais antiga (F1) é responsável pelo desenvolvimento do bandamento gnáissico, enquanto as estruturas da fase (F2), orientadas segundo a direção N30–60W indicam esforços compressivos com transporte tectônico de SW para NE. A idade de cristalização do Gnaisse Turvo, definida pelo método Pb-Pb em evaporação de zircão, corresponde a 1651 ± 4 Ma, sendo interpretada como idade de colocação do protólito ígneo. Os dados litogeoquímicos indicam que significativo magmatismo cálcio-alcalino de alto K, metaluminoso a peraluminoso, associado à evolução de arcos magmáticos em ambiente de subducção (Orogenia Lomas Manechi – 1700 a 1600 Ma), dominava o período estateriano no Terreno Paraguá. A unidade ortognáissica estudada foi posteriormente retrabalhada metamórfica e tectonicamente, durante a Orogenia San Ignácio (1400 a 1300 Ma).

Palavras-chave: Gnaisse Turvo, Cráton Amazônico, Terreno Paraguá, Geocronologia (Pb-Pb)

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15 Abstract

The Turvo Gneiss, object of this work, corresponds to a polideformed orthogneiss exposed in the region of Vila Bela da Santíssima Trindade, southwestern of state of Mato Grosso. From the tectonic point of view, is inserted into the Amazonian Craton and represents the Paleoproterozoic basement of the Paraguá Terrain, one of the crustal blocks that form the Rondonian-San Ignacio Province (1550-1300 My). Two facies were identified from petrographic study: garnet-amphibole-biotite gneiss of granodiorite composition and biotite- amphibole gneiss, more abundant, with granodioritic to syenogranitic composition. The identified metamorphic paragenesis is characterized as responsible for these gneisses of amphibolite facies. The structural analysis recorded two stages of deformation in ductil crustal level. The oldest (F1) is responsible for developing of the gneissic banding, whereas the structures of F2 phase oriented according to N30-60W, indicated compressive stress with tectonic transport from SW to NE. The age of crystallization of the Turvo Gneiss defined by Pb-Pb method on zircon evaporation corresponds to 1651 ± 4 My and is interpreted as emplacement age of igneous protolith. The data indicate that the significant lithogeochemical calcium-alkaline magmatism of high K, metaluminous to peraluminous, associated with magmatic evolution in a subduction environment (Lomas Manechi Orogeny – 1700 to 1600 My), dominated the period Estaterian in the Paraguá Terrain. The study orthogneissic unit was later reworked, metamorphic and tectonically, during the San Ignacio Orogeny (1400 to 1300 My).

Keywords: Turvo Gneiss, Amazonian Craton, Paraguá Terrain, Geochronology (Pb-Pb).

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16 Introdução

O conhecimento geológico do ocidente do estado de Mato Grosso na região fronteiriça com a Bolívia vem sendo, ao longo dos últimos anos, ampliado, principalmente em função da incorporação de novos dados geológicos, estruturais, geoquímicos e geocronológicos (Queiroz 2006, Guedes & Alcântara 2007, Nogueira & Oliveira 2007, Ruiz et al. 2007, Figueiredo &

Ribeiro 2008, Figueiredo et al. 2009, Jesus et al. submetido, Nalon et al. submetido).

As informações atuais confirmam o prolongamento do Terreno Paraguá em território brasileiro e indicam que o mesmo é constituído por unidades gnáissicas e granulíticas paleoproterozóicas afetadas pelas orogenias San Ignácio (1400 a 1300 Ma) e Sunsás (1000 a 900 Ma).

Com o propósito de contribuir para a compreensão da evolução geológica do Terreno Paraguá (Ruiz 2009, Bettencourt et al. 2010) no Brasil, será apresentado e discutido um acervo de dados geológicos, petrográficos, geoquímicos, geocronológicos (Pb-Pb) e estruturais do Gnaisse Turvo, que constitui importante registro magmático paleoproterozóico na região de Vila Bela da Santíssima Trindade, Mato Grosso.

Contexto Geológico Regional Cráton Amazônico

O extremo ocidente do estado de Mato Grosso está inserido no contexto geológico da Província Rondoniana-San Ignacio que representa um fragmento crustal descrito como parte de um conjunto de cinturões móveis acrescidos a um núcleo proto-cratônico contextualizando o Cráton Amazônico no âmbito da tectônica global (Cordani et al. 1979).

Estudos posteriores (Tassinari 1996, Tassinari & Macambira 1999 e 2004), principalmente de cunho geocronológico, definiram o Cráton Amazônico como o resultado da acresção continental, a partir de um proto-cráton arqueano (Província Amazônia Central – 2500

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17

Ma), composto por microcontinentes amalgamados em orogenias colisionais associado a outras cinco províncias geocronológicas denominadas de Maroni-Itacaiúnas (2200-1950 Ma), Ventuari-Tapajós (1950-1800 Ma), Rio Negro-Juruena (1800-1550 Ma), Rondoniana-San Ignacio (1550-1300 Ma) e Sunsás (1300-1000 Ma).

As províncias Ventuari-Tapajós e Rio Negro-Juruena são compostas por material derivado do manto evoluído em uma sucessão de arcos magmáticos enquanto as outras apresentam retrabalhamento associado a processos colisionais (Tassinari et al. 2000 e Tassinari

& Macambira 2004) (Fig. 1).

Santos et al. (2000) propuseram uma configuração para o Cráton Amazônico abrangendo as províncias geocronológicas Carajás-Imataca (3100-2530 Ma), Transamazônica (2250-2000 Ma), Tapajós-Parima (2100-1870 Ma), Central Amazônica (1880-1700 Ma), Rio Negro (1860-1520 Ma), Rondônia-Juruena (1760-1470 Ma), K’Mudku (1330-1100 Ma) e Sunsás (1330-990 Ma).

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18

Figura 1. Configuração das províncias geocronológicas do Cráton Amazônico incluindo a Província Rio Apa, modificado por Ruiz (2005).

A Província Rondoniana-San Ignacio, onde se insere a unidade estudada, é limitada a norte e leste pela Província Rio Negro-Juruena, a sul pela Província Sunsás e a oeste por seqüências sedimentares fanerozóicas e é caracterizada por um fragmento formado por amalgamação de arcos magmáticos em colisão continental ao longo do limite com a Província Rio Negro-Juruena (Cordani & Teixeira 2007).

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19

Segundo Bettencourt et al. (2010) a cratonização da Província Rondoniana-San Ignacio foi seguida por reativação tectônica, deformação, superimposição termal e magmatismo relacionados com eventos orogênicos, estes efeitos são observados em feições como zonas de cisalhamento, faixas milonitizadas, riftes, bacias sedimentares e intrusões pós-tectônicas e anorogênicas. Ruiz (2009) subdividiu essa província em Terreno Paraguá (1820-1320 Ma), Terreno Jauru (1780-1420 Ma), Terreno Rio Alegre (1510-1380 Ma) e Cinturão Alto Guaporé (Fig. 2).

Figura 2. Configuração tectônica do SW do Cráton Amazônico no ocidente do estado de Mato Grosso (Modificado de Ruiz 2009).

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20 Terreno Paraguá

O Terreno Paraguá está inserido no contexto da Província Rondoniana-San Ignácio sendo primeiramente estudado por Litherland et al. (1986), que o descreveram, no extremo oriente boliviano, como “Cráton Paraguá” e o definiram como um embasamento composto pelos complexos gnáissico-granulíticos Chiquitania e Lomas Manechi e por rochas supracrustais metassedimentares do Grupo San Ignácio, intrudidos pela granitogênese de afinidade cálcio-alcalina do Complexo Granitóide Pensamiento.

Boger et al. (2005) a partir de novos dados estruturais e isotópicos acrescentados aos dados de trabalhos anteriores, reinterpretaram as unidades do oriente boliviano e configuraram a deposição dos protólitos do Complexo Gnáissico Chiquitania e Grupo San Ignacio simultaneamente à colocação da Suíte Lomas Manechi em 1690 Ma. Posterior deformação e metamorfismo destas unidades ocorreram durante a Orogenia San Ignacio (1340-1320 Ma) com aglutinação do Terreno Paraguá ao Cráton Amazônico durante a Orogenia Sunsás.

Santos et al. (2000 e 2008) estabeleceram a evolução cronológica da Província Rondônia-Juruena e do Orógeno Sunsás entre os períodos 1840-1540 Ma e 1460-1110 Ma, respectivamente, e definiram uma evolução in situ para este orógeno contrariando, assim, a idéia de microcontinente alóctone para o Cráton Paraguá.

A área de estudo (Fig. 2) está inserida na porção do Terreno Paraguá que não apresenta evidência de atuação da Orogenia Sunsás onde as rochas sedimentares do Grupo Aguapeí ocorrem sem características de deformação dúctil e/ou metamorfismo. Os mapeamentos geológicos e as informações geocronológicas disponíveis (Ruiz et al. 2007 e 2009, Figueiredo et al. 2009, Jesus et al. (submetido) e Nalon et al. (submetido) para a porção oeste do município

de Vila Bela da Santíssima Trindade, sugerem o seguinte empilhamento estratigráfico em ordem cronológica decrescente: Complexo Metamórfico Ricardo Franco, Ortognaisse Turvo, Granito Fronteira, Ortognaisse Shangri-lá, Granito Cascata, Complexo Granitóide

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21

Pensamiento composto pelos granitos Guaporeí e Passagem, Suíte Intrusiva Guará, Granito Vila Bela, Grupo Aguapeí e Suíte Intrusiva Huanchaca (Tab. 1; Fig. 3).

Tabela 1. Unidades mapeadas na área de estudo e algumas idades (*Litherland et al. 1986,

**Santos et al. 2008, ***Jesus et al. (submetido), ****Nalon et al. submetido), *****este trabalho).

Suíte Intrusiva Huanchaca

*888±20 (K-Ar)

*845±19 (K-Ar)

sills e diques de diabásio

Grupo Aguapeí

**1149±7 (U-Pb) ruditos e psamitos basais da Formação Fortuna Granito Vila Bela biotita-muscovita-granada granito

Suíte Intrusiva Guará

(complexo máfico-ultramáfico) gabro, hornblenda gabro, diabásio e piroxênio

hornblendito

Complexo Granitóide Pensamiento

Granito Passagem

***1284±20 (U-Pb)

stocks e plugs de granito fino equigranular pós-

orogênico Granito Guaporeí

****1314±2 (Pb-Pb) TDM 1,76 Ga εNd(t)=(-14) (Sm-Nd)

batólito sin-orogênico de composição variada

Granito Cascata granodiorito foliado rico em máficos e opacos Ortognaisse Shangri-lá

granada- biotita gnaisse

(tonalítico)

anfibólio- biotita gnaisse (granodiorítico)

anfibólio-biotita gnaisse (monzogranítico) Granito Fronteira monzogranito foliado com porfiroclastos de feldspato

potássico e lineação de máficos e opacos Ortognaisse Turvo

*****1651±4 (Pb-Pb)

granada-anfibólio- biotita gnaisse (granodiorítico)

anfibólio-biotita gnaisse (granodiorítico a

sienogranítico) Complexo Metamórfico Ricardo Franco hornblenda anfibolito, sillimanita-granada gnaisse,

granada quartzito

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22

Figura 3. Mapa geológico do Terreno Paraguá na área de estudo.

(34)

23 Geologia e Petrografia

O Gnaisse Turvo representa um corpo orientado na direção NNW com cerca de 200 km2 de extensão. Ocorre em uma área aplainada, em grande parte oculto por coberturas lateríticas e sedimentos inconsolidados. Boas exposições, na forma de blocos, matacões e lajedos, são encontradas principalmente nas imediações do Granito Guaporeí. O Gnaisse Turvo é recoberto, a sul e oeste, pelos sedimentos inconsolidados, a leste faz contato tectônico com o Granito Guaporeí e a nordeste é intrudido pelo Granito Fronteira.

Duas fácies petrográficas foram individualizadas com base na constituição mineralógica: a mais abundante, de composição granodiorítica a sienogranítica, corresponde à fácies anfibólio-biotita gnaisse e a outra, que se restringe à área próxima ao Granito Guaporeí, compreende a fácies granada-anfibólio-biotita gnaisse de composição essencialmente granodiorítica.

A fácies anfibólio-biotita gnaisse é representada por rochas anisotrópicas, leucocráticas, de cor cinza-esbranquiçado, granulação média a grossa, inequigranulares a raramente porfiroclásticas, apresentando natureza polideformada com transposições de foliações e estruturas de redobramentos, bem como xenólitos máficos. Exibe bandamento milimétrico a centimétrico, descontínuo, com leitos félsicos de cor cinza-esbranquiçado a cinza-rosado formados por agregados de quartzo, feldspatos alcalinos e plagioclásio permeados por biotita e anfibólio; e leitos máficos de cor cinza-escuro, onde predominam agregados orientados de biotita e anfibólio (Fig. 4A).

A fácies granada-anfibólio-biotita gnaisse consiste de litotipos orientados, meso a leucocráticos de cor cinza-escuro, granulação média a grossa, bandados, sendo comum a segregação de leitos quartzo-feldspáticos ricos em granada, apresentando transposição do bandamento gnáissico (Fig. 4B). Presença de xenólitos de metagabros e anfibolitos e microestruturas magmáticas reliquiares em ambas as fácies, caracteriza a natureza ortoderivada

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24

da unidade (Fig. 4C). Encontram-se ainda, principalmente na fácies granada-anfibólio-biotita gnaisse, bolsões estirados, dobrados e transpostos formados essencialmente por quartzo, feldspatos e raros cristais de biotita e anfibólio e grande quantidade de cristais neoformados de granada de cor marrom-avermelhado-claro constituindo poiquiloblastos/porfiroblastos de dimensões médias entre 0,5 e 3 mm (Fig. 4D).

Figura 4. Ilustrações de afloramentos: A e B Feições típicas das fácies anfibólio-biotita gnaisse e granada-anfibólio-biotita gnaisse, respectivamente; C. Xenólito de anfibolito em rochas da fácies anfibólio-biotita gnaisse; D. Bolsões hololeucocráticos representando o leucossoma com porfiroblastos de granada da fácies granada-anfibólio-biotita gnaisse.

Opticamente, as rochas do Gnaisse Turvo apresentam texturas granoblástica, lepidoblástica e nematoblástica formadas pelo alinhamento de cristais de biotita e anfibólio em

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25

associação com o arranjo, por vezes, em mosaico dos grãos de quartzo e feldspatos.

Ambas as fácies são constituídas, essencialmente, por quartzo, feldspatos alcalinos, plagioclásio, biotita e anfibólio, tendo titanita, zircão, rutilo, apatita, allanita e opacos como fases acessórias e clorita, sericita, muscovita, argilo-minerais, epidoto e opacos como minerais de alteração.

O granada-anfibólio-biotita gnaisse apresenta como máficos além da biotita e anfibólio cristais neoformados de granada. Os feldspatos alcalinos estão representados principalmente pela microclina com geminação em grade e pelo ortoclásio não geminado ou com macla Carlsbad, mostrando por vezes, alteração para sericita, muscovita e argilo-minerais; ocorrem em grãos de tamanho médio ou localmente como porfiroclastos anédricos, às vezes poiquilíticos, com inclusões de quartzo, plagioclásio (oligoclásio), biotita e titanita, localmente envolvidos por grãos menores neoformados de quartzo, microclina e plagioclásio com textura mirmequítica (Fig. 5A).

Texturas pertíticas são freqüentes, onde a fase hóspede ocorre em chamas, filmes e em grãos que se apresentam com núcleo mais alterado e borda mais límpida, sugerindo zonação normal, respectivamente mais cálcica e sódica (Fig. 5B); intercrescimentos gráfico e granofírico são observados, principalmente, na fácies anfibólio-biotita gnaisse.

O plagioclásio apresenta-se intercrescido com a microclina ou constitui cristais isolados, tendo sido classificado como oligoclásio; seus raros porfiroclastos ocorrem, geralmente, com formas tabulares subédricas exibindo geminação albita ou periclina e lamelas fraturadas; mostra intercrescimento mirmequítico, até mesmo quando constitui fase hóspede das pertitas e, invariavelmente, apresenta-se saussuritizado, sericitizado ou argilizado.

O quartzo ocorre em grãos anédricos recristalizados em suas bordas e com contatos lobados e localmente poligonizados ou como intercrescimento de aspecto vermicular e cuneiforme, no plagioclásio e feldspatos alcalinos constituindo, respectivamente, texturas

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26

mirmequítica e gráfica; exibe, comumente, efeitos de deformação e recristalização evidenciados através de extinção ondulante, lamelas de deformação e formação de subgrãos localmente apresentando texturas em tabuleiro de xadrez (Fig. 5C).

A biotita é o componente máfico primário dominante das duas fácies e ocorre em lamelas isoladas ou como palhetas e plaquetas anédricas a subédricas, com pleocroísmo castanho-claro a marrom-escuro, podendo constituir, por vezes, agregados orientados que configuram os níveis finos lepidoblásticos. Inclui, freqüentemente, titanita, apatita e cristais de zircão que nela desenvolve halos pleocróicos e, por vezes, encontra-se oxidada com exsolução de minerais opacos ou também, parcialmente, transformada em muscovita ou clorita.

O anfibólio, identificado como hornblenda, ocorre em prismas subédricos a anédricos, de pleocroísmo verde-escuro a marrom, intimamente associado à biotita, ao epidoto e à titanita (Fig. 5D).

Na fácies granada-anfibólio-biotita gnaisse, em amostras do contato com o Granito Guaporeí, a hornblenda constitui textura coronítica da granada indicando um processo de retrometamorfismo (Fig.5E). A granada apresenta-se em agregados granulares constituindo níveis poiquiloblastos/porfiroblastos, subédricos a anédricos, arredondados, muito fraturados de cor marrom-avermelhado (Fig. 5F), associados ao arranjo granoblástico ou às estruturas orientadas, sejam elas as texturas lepidoblásticas ou nematoblásticas (Fig. 5G e 5H).

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27

Figura 5. Fotomicrografias de rochas do Gnaisse Turvo: A. Porfiroclasto de microclina pertítica associado a grãos neoformados de microclina, quartzo e plagioclásio mirmequítico;

B. Detalhe de microclina apresentando textura pertítica em grãos que exibem zonação normal;

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C. Pertita, mirmequitas e quartzo deformado com extinção ondulante e textura em tabuleiro de xadrez; D. Detalhe de banda máfica com seção basal de hornblenda associada a palhetas de biotita; E. Agregado de granada e textura coronítica de hornblenda; F. Feição típica dos poiquiloblastos de granada; G. Parte de nível máfico formado por palhetas de biotita e grão poiquilítico de granada; H. textura granoblástica do neossoma constituído por quartzo, microclina, plagioclásio e grão poiquilítico neoformado de granada.

Deformação

A natureza polideformada das unidades gnáissicas e granulíticas do Terreno Paraguá é apontada em levantamentos estruturais realizados em território boliviano (Litherland et al.

1986, Boger et al. 2005) e brasileiro (Matos & Ruiz 1991 e Ruiz 2005).

A análise estrutural em escala de semi-detalhe demonstrou que pelo menos duas fases de deformação dúctil afetaram o Gnaisse Turvo.

As fases de deformação serão designadas como F1 e F2, e os elementos estruturais, dobras, foliações e lineações, serão referidos como D, S e L, seguidos do número da fase de deformação em que foi gerado, por exemplo, a foliação S1, refere-se à foliação gerada na primeira fase de deformação F1.

Primeira Fase de Deformação (F1)

O registro deformacional mais antigo, gerado durante a Fase F1, é definido pelo bandamento gnáissico (S1), tanto no anfibólio-biotita gnaisse quanto no granada-anfibólio- biotita gnaisse.

No anfibólio-biotita gnaisse o bandamento é caracterizado pela segregação das bandas bem definidas pela orientação preferencial de máficos, representados por biotita e anfibólio

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29

alinhados de acordo com a direção do bandamento, e félsicos, representados por quartzo e feldspatos arranjados em uma textura granoblástica (Fig. 6A, 6C e 6D).

O granada-anfibólio-biotita gnaisse apresenta as mesmas características, porém, nesta fácies é notada a presença de cristais neoformados de granada associados às texturas granoblástica, lepidoblástica e nematoblástica (Fig. 6B, 6E e 6F). Os cristais de granada apresentam-se bastante fraturados e não exibem inclusões indicativas de orientação interna.

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Figura 6. A. Aspecto do bandamento gnáissico no anfibólio-biotita gnaisse; C e D. Seção delgada do anfibólio-biotita gnaisse ilustrando o alinhamento dos cristais de biotita associados à textura granoblástica; B. Feição do bandamento no granada-anfibólio-biotita gnaisse; E e F.

Seção delgada do granada-anfibólio-biotita gnaisse destacando o alinhamento félsico e máfico com cristais de granada associado aos cristais de biotita.

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31

A intensa ação da segunda fase de deformação F2 determina uma acentuada reorientação do bandamento gnáissico S1 provocando seu dobramento e transposição ao longo de superfícies discretas de cisalhamentos dúcteis.

O estereograma para pólos da foliação S1 mostra a orientação dominante das medidas em torno de N45º-75ºW com mergulhos variando de 65º a 85º para NE e SW (Fig. 7). A superfície envoltória das dobras D2 apresenta orientação preferencial entre N30º-70ºE como ilustrado na figura 8A e 8B.

Figura 7. Estereograma para pólos das atitudes dos flancos das dobras (vermelho) e atitudes das linhas de charneira (preto), diagrama de igual-área, hemisfério inferior.

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Figura 8. A. Padrão de dobras apertadas a isoclinais; B. Padrão de atitude para a superfície envoltória das dobras com direção preferencial NE. Em planta.

Segunda Fase de Deformação (F2)

A segunda fase de deformação F2 é responsável pela formação de estruturas tectônicas que indicam um evento de deformação dominado pelo comportamento dúctil das rochas afetadas.

Foram identificadas as seguintes estruturas nesta fase de deformação: dobras D2, foliação S2, lineações L2 e bandas de cisalhamentos discretas relacionadas às superfícies de transposição. As dobras D2 são apertadas a isoclinais comumente rompidas, classificadas de acordo com Fleuty (1964) como sendo dobras inclinadas com caimento e são marcadas pela reorientação do bandamento gnáissico.

Em relação à foliação S1 essa nova foliação S2 é ortogonal nas zonas de charneira das dobras, comumente rompidas e paralela nos flancos e orienta-se principalmente segundo a direção N30º-60ºW com mergulhos altos variando entre 75° e 85° para os quadrantes NE e SW (Fig. 9).

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Figura 9. Estereograma para pólos da foliação S2, diagrama de igual-área, hemisfério inferior.

A foliação S2, classificada como foliação de transposição, apresenta caráter plano-axial em relação às dobras D2 (Fig. 10A e 10B), marcada pelo rearranjo e reorientação da estrutura bandada (S1).

No granada-anfibólio-biotita gnaisse os porfiroblastos de granada ocorrem tanto no leucossoma dobrado e transposto por D2 quanto no melanossoma associados aos minerais máficos (Fig. 10E e 10F). As lineações L2, definida como eixo de microdobras D2 e lineação de estiramento e lineação mineral, são caracterizadas principalmente pelo alinhamento de minerais máficos e estiramento de cristais de quartzo e feldspato, visualizados nas linhas de charneira e nos flancos das dobras e apresentam caimento entre 15º e 45º no intervalo entre N16W e N8E.

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Figura 10. Fotos orientadas (A a D em planta, E em corte subvertical e F em planta). A e B.

Caráter plano-axial da foliação S2; C. Bandas de cisalhamento sinistrais formando ângulo com a foliação S2 no anfibólio-biotita gnaisse; D. Bandas dobradas no granada-anfibólio-biotita gnaisse; E. Leucossomas estirados, dobrados e transpostos representando a foliação S2; F.

Detalhe da feição em “cabo de guarda chuva”.

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O mapa de elementos estruturais (Fig. 11A) e o bloco diagrama (Fig. 11B) ilustram as principais estruturas tectônicas observadas no Gnaisse Turvo e os estereogramas indicam a orientação preferencial das respectivas estruturas.

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Figura 11-A. Mapa de elementos estruturais na área de estudo incluindo o Gnaisse Turvo.

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Figura 11-B. Bloco diagrama destacando os elementos estruturais que configuram o Gnaisse Turvo.

Geoquímica

A caracterização geoquímica do Gnaisse Turvo está fundamentada nos resultados analíticos de nove amostras selecionadas visando à abrangência das duas fácies petrográficas identificadas na tentativa de relacionar as diferenças faciológicas com os respectivos comportamentos químicos, sendo assim, seis amostras da fácies anfibólio-biotita gnaisse e três amostras da fácies granada-anfibólio-biotita gnaisse foram estudadas.

Essas amostras foram selecionadas de forma a não conter fraturas ou veios e não apresentam indícios petrográficos e químicos de alteração hidrotermal/intempérica, mostrando valores de perda ao fogo, em geral, menores do que 1%.

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Os dados litoquímicos estão dispostos na tabela 2 e foram obtidos no laboratório ACME Analytical Laboratories (ACMELAB), Canadá, pelos métodos de Fusão ICP (Inductively Coupled Plasma) e ICP – MS (Inductively Coupled Plasma – Mass Espectrometry) para elementos maiores e menores (SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3(T), MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O e P2O5) e elementos traços, incluindo terras raras (Sc, Ba, Be, Co, Cs, Ga, Hf, Nb, Rb, Sn, Sr, Ta, Th, U, V, W Zr, Y, Mo, Cu, Pb, Zn, Ni, As, Sb, Bi, Ag, Au, Tl, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu).

Tabela 2. Composição química de elementos maiores, menores (% em peso), traços e ETR (ppm) de rochas do Gnaisse Turvo.

Granada-anfibólio- biotita Gnaisse

Anfibólio-biotita Gnaisse

Amostras AT41 AT50 AT50A AT40 AT43 FL83 FL91 PA03 PA03A Elementos

SiO2 69,25 66,74 67,04 74,09 73,84 75,13 72,58 72,81 72,8

TiO2 0,41 0,74 0,91 0,3 0,31 0,22 0,31 0,18 0,16

Al2O3 14,85 15,09 13,73 13,36 12,92 12,85 13,7 13,91 14,02 Fe2O3(T) 3,63 5,85 7,72 2,03 2,63 1,21 2,1 1,85 1,43

MnO 0,07 0,1 0,11 0,05 0,06 0,04 0,05 0,05 0,04

MgO 0,73 1,5 1,8 0,32 0,41 0,29 0,54 0,36 0,33

CaO 2,79 2,96 2,36 1,46 1,58 1,02 1,84 1,95 1,88

Na2O 3,81 2,85 2,36 3,87 3,17 2,72 3,26 3,54 3,52

K2O 3,38 3,25 3,49 3,83 4,38 5,54 4,48 4,23 4,3

P2O5 0,14 0,12 0,07 0,05 0,09 0,04 0,09 0,05 0,05

LOI 0,5 0,5 0,1 0,3 0,3 0,7 0,8 0,8 1,1

Total 99,57 99,68 99,71 99,65 99,66 99,79 99,79 99,71 99,67

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