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UUNNIIVVEERRSSIIDDAADDEE FFEEDDEERRAALL DDEE MMIINNAASS GGEERRAAIISS IINNSSTTIITTUUTTOO DDEE GGEEOOCCIIÊÊNNCCIIAASS DDEEPPAARRTTAAMMEENNTTOO DDEE GGEEOOLLOOGGIIAA GGEEOOLLOOGGIIAA DDAA RREEGGIIÃÃOO CCEENNTTRROO--OOEESSTTEE DDOO PPAARRQQUUEE NNAACCIIOONNAALL DDAA SSEERRRRAA DDOO CCIIPPÓÓ,, MMGG MMUUNNIICCÍÍPPIIOOSS DDEE JJAABBOOTTIICCAATTUUBBAASS EE SSAANNTTAANNAA DDOO RRIIAACCHHOO OOrriieennttaaddoorr:: Prof. Joachim Karfunkel AAuuttoorreess:: Gilberto Luiz Silva Marcelo Aguiar Freitas Vítor Diniz Silveira Belo Horizonte, Junho 2007 GGEEOOLLOOGGIIAA DDAA RREEGGIIÃÃOO CCEENNTTRROO--OOEESSTTEE DDOO PPAARRQQUUEE NNAACCIIOONNAALL DDAA SSEERRRRAA DDOO CCIIPPÓÓ,, MMGG MMUUNNIICCÍÍPPIIOOSS DDEE JJAABBOOTTIICCAATTUUBBAASS EE SSAANNTTAANNAA DDOO RRIIAACCHHOO PPoorr:: Gilberto Luiz Silva Marcelo Aguiar Freitas Vítor Diniz Silveira BBaannccaa EExxaammiinnaaddoorraa:: Joachim Karfunkel Alexandre Uhlein Jean Joel Quemenèuer Trabalho Geológico de Graduação apresentado ao curso de Geologia do Instituto de Geociências da Universidade de Minas Gerais. Belo Horizonte, Junho 2007 ii Agradecimentos Agradecemos a todas as pessoas que auxiliaram e facilitaram a elaboração deste trabalho. A elas, nossos sinceros agradecimentos; ¾ ao professor Joachim Karfunkel pela orientação e apoio. ¾ aos professores Joachim Karfunkel, Alexandre Uhlein, Jean Joel Quemenèuer e Antônio Wilson Romano pelas discussões e sugestões incorporadas neste trabalho. ¾ ao IBAMA pelo fornecimento do alojamento e da infraestrutura necessária para a realização deste. ¾ ao diretor Henri Dubois, aos analistas ambientais João Madeira, Kátia Torres e Celso do Parque Nacional da Serra do Cipó pelas informações, interesse e apoio às pequisas. ¾ a Jaqueline pela ajuda na parte de geoprocessamento do trabalho. ¾ todos os funcionários do parque pela amizade e hospitalidade fundamental nas etapas de campo. ¾ ao grupo Camelo pelos dias de campo, discussões e consultoria em ArcGis. ¾ a Renata Menicucci pela grande ajuda na formatação final do relatório. iii Resumo O trabalho apresenta o resultado do mapeamento geológico na escala 1:30.000, em uma área de aproximadamente 120 Km2 estando inserida na porção centro oeste do Parque Nacional da Serra do Cipó, na divisa dos municípios de Santana do Riacho e Jaboticatubas - MG, borda W da Serra do Espinhaço Meridional. As litologias aflorantes na área são pertencentes ao Supergrupo Espinhaço, Formação Galho do Miguel (Mesoproterozóico) e grupos Macaúbas e Bambuí pertencentes ao Supergrupo São Francisco, ambos do Neoproterozóico. A Formação Galho do Miguel aflora no extremo leste da área e é interpretada como depósitos de ambiente desértico. O Grupo Macaúbas aflorante na maior parte da área foi dividido em duas unidades litoestratigráficas, unidade A basal e B topo. A unidade A é interpretada como sedimentação em ambiente marinho e a unidade B interpretada como sedimentação em ambiente glacio-marinho, onde espessas lentes de diamictitos de origem glacial foram fundamentais na individualização das unidades. O Grupo Bambuí que aflora a oeste e norte da área é representado pelas formações Sete Lagoas e Serra de Santa Helena, interpretadas como depósitos em bacia marinha plataformal e plataformal distal, respectivamente. As rochas apresentam uma inversão estratigráfica marcada por falhas de empurrão que colocam as rochas do Supergrupo Espinhaço sobre as rochas do Grupo Macaúbas, e estas sobre as rochas do Grupo Bambui. Uma geometria tipo leque imbricado com duplicação de camadas é observado na unidade B. iv Abstract This report presents the geologic mapping in scale 1:30.000, in an area of approximately 120 Km2 inserted in the portion center west of the Serra do Cipó National Park, in the borders of the cities of Santana do Riacho and Jaboticatubas - MG, W of the Espinhaço Meridional. The outcrops in the area are of Espinhaço Supergroup, Galho do Miguel Formation (Mesoproterozóico) and to the São Francisco Supergroup, Macaúbas and Bambuí Groups, both of the Neoproterozóico. The Galho do Miguel Formation, outcroping in the extreme east of the area and represents a desert deposition. The Macaúbas Group are in the most part of the area, was divided in two lithostratigraphic units, A basal and B top. The unit A, marine sediments and unit B glacio-marine sediments, where thick lenses of diamictites of glacial origin, were importants to separate the units. The Bambuí Group outcroping in the west and north of the area, is represented by the Sete Lagoas and Serra de Santa Helena Formations, deposited in plataformal marine basin and plataformal distal, respectively. The rocks present a stratigraphic inversion determinated by thrust fault. A geometry type imbricate fan with duplication of layers, these observed in unit B. Sumário AGRADECIMENTOS ii RESUMO iii ABSTRACT iv 1 - INTRODUÇÃO ------------------------------------------------------------------------------- 4 1.1 - Localização e vias de acesso -------------------------------------------------------------------------------- 4 1.2 - Objetivos ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 1.3 - Metodologia --------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2 - CARACTERIZAÇÃO FISIOGRÁFICA ------------------------------------------------ 7 3 - GEOLOGIA REGIONAL ---------------------------------------------------------------- 10 3.1 - Aspectos Gerais --------------------------------------------------------------------------------------------- 10 3.2 – Trabalhos Anteriores ------------------------------------------------------------------------------------- 10 3.3 - Estratigrafia ------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 3.3.1 - Terrenos gnáissicos-granítico-migmatíticos (Seqüência Infracrustal) ------------------------- 12 3.3.2 - Supergrupo Rio Paraúna ---------------------------------------------------------------------------- 12 3.3.3 - Supergrupo Espinhaço ------------------------------------------------------------------------------- 13 3.3.4 - Rochas metabásicas Pós-Espinhaço --------------------------------------------------------------- 15 3.3.5 - Supergrupo São Francisco -------------------------------------------------------------------------- 15 3.3.5.1 - Grupo Macaúbas ------------------------------------------------------------------------------ 15 3.3.5.2 - Grupo Bambuí -------------------------------------------------------------------------------- 16 3.4 - Geologia Estrutural e Metamorfismo ------------------------------------------------------------------ 18 3.5 - Geologia Econômica --------------------------------------------------------------------------------------- 19 3.6 - Evolução Geológica ---------------------------------------------------------------------------------------- 20 4 -GEOLOGIA LOCAL --------------------------------------------------------------------- 21 4.1 - Estratigrafia ------------------------------------------------------------------------------------------------- 21 4.1.1- Supergrupo Espinhaço ------------------------------------------------------------------------------- 22 4.1.1.1 - Formação Galho do Miguel ----------------------------------------------------------------- 22 4.1.2 - Supergrupo São Francisco -------------------------------------------------------------------------- 23 4.1.2.1 - Grupo Macaúbas ------------------------------------------------------------------------------ 23 Unidade A ------------------------------------------------------------------------------------------------ 23 Unidade B ------------------------------------------------------------------------------------------------ 24 4.1.2.2 - Grupo Bambuí -------------------------------------------------------------------------------- 26 2 Formação Sete Lagoas --------------------------------------------------------------------------------- 27 Formação Serra de Santa Helena --------------------------------------------------------------------- 28 4.1.3 - Rocha Básica Intrusiva ------------------------------------------------------------------------------ 30 4.1.4 - Correlação Estratigráfica ---------------------------------------------------------------------------- 32 4.2 - Geologia Estrutural ---------------------------------------------------------------------------------------- 33 4.3 - Metamorfismo ---------------------------------------------------------------------------------------------- 38 4.4 - Geologia Econômica --------------------------------------------------------------------------------------- 39 4.5 - Evolução Geológica ---------------------------------------------------------------------------------------- 42 4.6 - Considerações Finais -------------------------------------------------------------------------------------- 43 5 - BIBLIOGRAFIA --------------------------------------------------------------------------- 44 Anexo I – Mapa Geológico Anexo II – Mapa de Pontos Anexo III – Mapa de Fotolineamentos Anexo IV – Anexo Digital (Descrição de pontos, Fotografias e Descrição Microscópica) 3 Relação de Figuras Figura 1: Mapa de localização e vias de acesso à área investigada ---------------------------------------------- 5 Figura 2: Land sat em contexto regional ---------------------------------------------------------------------------- 9 Figura 3: Imagem google earth localização ------------------------------------------------------------------------- 9 Figura 4: Coluna estratigráfica regional --------------------------------------------------------------------------- 18 Figura 5: Projeção estereográfica para medidas de paleocorrentes da Unidade A e B ---------------------- 26 Figura 6: Variação granulométrica vertical no quartzito Unidade A marcando acamamento -------------- 29 Figura 7: Matacão de quartzito no quartzito da Unidade B ----------------------------------------------------- 29 Figura 8: Diamictito onde se observa clastos arredondados próximos a clastos angulosos ----------------- 29 Figura 9: Marca de corrente assimétrica no quartzito da Unidade B ------------------------------------------- 29 Figura 10: Detalhe do mármore cinza e bege que ocorrem associados ---------------------------------------- 29 Figura 11: Laminação no mármore marca acamamento sub-horizontalizado --------------------------------- 29 Figura 12: Coluna estratigráfica para a região da Serra do Cipó ----------------------------------------------- 31 Figura 13: Correlação estratigráfica das regiões da Serra do Cipó --------------------------------------------- 32 Figura 14: Perfil esquemático a sul da área de mapeamento ---------------------------------------------------- 33 Figura 15: Projeção estereográfica para medidas de acamamento nos quartzitos ---------------------------- 34 Figura 16: Projeção estereográfica para medidas de foliação nos quartzitos---------------------------------- 34 Figura 17: Projeção estereográfica para medidas de acamamento do mármore ------------------------------ 35 Figura 18: Clastos do diamictito estirados em zona de cisalhamento ------------------------------------------ 37 Figura 19: Brecha de falha. Clastos angulosos de carbonato (Bambuí) e quartzito (Macaúbas) ----------- 37 Figura 20: Sombra de pressão preenchida de calcita em nódulo de quartzo ---------------------------------- 37 Figura 21: Dobra de arraste com descontinuidade rompendo o flanco curto preenchida por quartzo ----- 37 Figura 22: Foliação desenvolvida nos planos de impureza do mármore -------------------------------------- 37 Figura 23: Dobras em chevron no meta-siltito da Formação Santa Helena ----------------------------------- 37 Figura 24: Perfil esquemático a norte da área de mapeamento ------------------------------------------------- 38 Figura 25: Antiga pedreira de mármore da MINEPAR ---------------------------------------------------------- 41 Figura 26: Estruturas deixadas pela mineração ------------------------------------------------------------------- 41 Figura 27: Depósito aluvial rico em manganês no Córrego das Pedras ---------------------------------------- 41 Figura 28: Detalhe do minério no alúvio -------------------------------------------------------------------------- 41 Figura 29: Enxame de veios de quartzo e óxido de manganês -------------------------------------------------- 41 Figura 30: Detalhe dos veios de óxido de manganês ------------------------------------------------------------- 41 4 1 - Introdução Os trabalhos de mapeamento de campo foram realizados entre os dias 03 de janeiro a 28 de fevereiro de 2007 sobre a orientação do Professor Joachim Karfunkel com apoio do Parque Nacional da Serra Do Cipó, IBAMA. Tem como finalidade apresentar os resultados do mapeamento geológico na escala 1: 30.000, da porção meridional da Serra do Espinhaço, mais especificamente a sudeste da folha Baldim, Serra do Cipó distrito de Santana do Riacho. Este foi realizado em cumprimento parcial aos requisitos da disciplina Trabalho Geológico de Graduação (GEL 027), referente à etapa final do curso de graduação em Geologia do Instituto de Geociências da Universidade Federal de Minas Gerais. 1.1 - Localização e vias de acesso A área de estudo situa-se no distrito da Serra do Cipó, antigamente conhecido como Cardeal Mota (Fig. 1), localizada entre os municípios de Jaboticatubas e Santana do Riacho, inserido na porção centro oeste da área de preservação do Parque Nacional da Serra do Cipó, IBAMA. O acesso a partir de Belo Horizonte é feito através da Linha Verde sentido Aeroporto Internacional de Confins até o trevo de Lagoa Santa, onde se opta pela rodovia MG-10 até o distrito da Serra do Cipó. A região mapeada se encontra a cerca de 110 km de Belo Horizonte e a cerca de 62 km da cidade de Lagoa Santa. 5 Figura 1: Mapa de localização e vias de acesso à área investigada. 1.2 - Objetivos Os principais objetivos do trabalho são: ¾ reconhecimento regional das principais litologias aflorantes na área assim como suas estruturas primárias; ¾ estabelecimento do posicionamento estratigráfico e caracterização dos sistemas deposicionais e ambientes de sedimentação das unidades; ¾ caracterização estrutural local da área, bem como reconhecimento de estruturas tectônicas dúcteis e rúpteis e suas relações cronológicas; ¾ elaboração do mapa geológico da área mapeada de aproximadamente 120 Km2, na escala 1:30.000 e confecção do relatório final. 6 1.3 - Metodologia A metodologia utilizada para a execuçãodo trabalho foi dividida nas seguintes etapas: ¾ pesquisa bibliográfica necessária para reconhecimento geológico da região e compilação de trabalhos anteriores; ¾ interpretação de fotografias aéreas na escala de 1:30.000, usadas como base para o mapeamento. As fotos foram cedidas pelo DER – Departamento de Estradas e Rodagem de Minas Gerais; ¾ utilização de mapa topográfico na escala 1:100.000 (Folha Baldim); ¾ realização de 30 dias de trabalho de campo procurando descrever um número suficiente de pontos de forma a cobrir toda a área; ¾ confecção de perfis estratigráficos e estruturais perpendiculares à direção de unidades em campo a fim de estabelecer contatos entre principais litologias e estruturas; ¾ organização e interpretação dos dados estratigráficos e estruturais; ¾ confecção do mapa geológico na escala 1:30.000, assim como mapa de pontos de descrição/caminhamento, mapa de lineamento estrutural; ¾ produção do relatório final. 7 2 - Caracterização Fisiográfica A área de mapeamento compreende três serras de direção N-S com altitudes variando de 1000 a 1300 m sendo as quais constituídas de quartzitos competentes que sofrem menos desgaste com intemperismo. Os dois vales, formados entre estas, possui menor competência sendo formados principalmente por quartzitos imaturos mal selecionados que são facilmente carreados pelos processos erosivos (Fig. 2). De leste para oeste as Serras são conhecidas como: Serra das Bandeirinhas, Serra dos Confins e Serra da Caetana (Fig. 3). A depressão entre as duas primeiras forma o maior vale da área, possuindo aproximadamente 3 km de largura por 15 km de comprimento onde drenagens que escorrem destas formam o Ribeirão Mascastes. O vale do Capão é separado pela Serra dos Confins e Serra da Caetana possuindo largura média de 800 m e comprimento aproximado de 9 km onde a drenagem central é o Córrego das Pedras que acaba desaguando no Ribeirão Mascastes. As drenagens na área têm íntima relação com as estruturas que formam a Serra do Cipó estando instaladas em grandes lineamentos de falhas de direção N - S, (Rib. Mascastes e Cor. Pedras), e E – W representado pelo Rib. Bocaina. A principal drenagem da região, que divide os municípios de Jaboticatubas e Santana do Riacho, o Rio Cipó, é formado pelo encontro do Ribeirão Mascastes e Ribeirão Bocaina e corre em direção oeste aproveitando parte do lineamento E-W e deságua fora da área de mapeamento no Rio Paraúna, ambos inseridos na Bacia Hidrográfica do Rio das Velhas. Estas drenagens (Cipó, Bocaina e Mascastes) são responsáveis pela formação da grande planície aluvial presente na região central da área de mapeamento, tendo espessura máxima de sedimentos próxima de 10 m. Esta grandeza esta relacionada ao aporte de águas e sedimentos que tais drenagens conseguem transportar nas épocas de chuva. Na Serra do Espinhaço o clima é mesotérmico brando com precipitação anual média entre 1.300 e 1.550 mm e temperatura média anual em torno de 18-19º C (in: Almeida Abreu, 1993). A pluviosidade da região atinge o seu máximo anual nos meses 8 entre novembro, dezembro e janeiro, sendo registrado índices de baixa pluviosidade nos meses de maio a setembro. As coberturas vegetais são controladas pelo clima, morfologia e altitude dos domínios geográficos maiores, e secundariamente, pela morfologia e litologias locais. Predominam campos rupestres e campos de altitudes cuja vegetação, apesar de relativamente rala e de pequeno porte, mostra uma grande variação das espécies vegetais. Matas ciliares e ilhas de vegetação exuberante são freqüentes ao longo de drenagens e em áreas topograficamente mais planas, geralmente com forte controle litológico determinado pela presença de rochas metabásicas e graníticas. 9 Figura 2: Land sat em contexto regional. Polígono de mapeamento, Parque Nacional da Serra do Cipó e Divisa entre municípios. Figura 3: Imagem Google Earth localizando; 1_Serra da Caetana, 2_ Córrego das Pedras e Vale do Capão, 3_ Serra dos Confins, 4_ Córrego Mascastes, 5_ Serra das Bandeirinhas, 6_ Ribeirão Bocaina, 7_ Rio Cipó e SP_Sede do Parque. 1 2 3 4 5 6 7 SP 9 Jaboticatubas Santana do Riacho Morro do Pilar Nova União N N 10 Km 10 3 - Geologia Regional 3.1 - Aspectos Gerais A Serra do Espinhaço Meridional pertence à zona externa da Faixa Araçuaí, a qual bordeja a margem sudeste do Cráton Neoproterozóico do São Francisco. Três conjuntos estratigráficos são tidos como principais na região: seqüência infracrustal composta por granitos-gnaisses-migmatitos, seqüência metavulcano- sedimentar pré-Espinhaço (Supergrupo Rio Paraúna), seqüência metassedimentar correspondente ao Supergrupo Espinhaço e Supergrupo São Francisco representado pelos grupos Macaúbas e Bambuí. Diques e sills metabásicos são reconhecidos no Supergrupo Espinhaço e Grupo Macaúbas. 3.2 – Trabalhos Anteriores Em 1832, von Eschwege (in: Renger 1979). fez a primeira divisão geológica- estratigráfica da Serra do Espinhaço Meridional, distinguindo quatro unidades: Primária, constituída por granito, gnaisse, micaxisto, sienito e basalto; Secundária, litologias do itacolomito e itabirito; De transição, ardósias, grauvaca e calcário; Rothodtliegendes, termo estratigráfico alemão, correspondente aos Grupos Areado e Bambuí . Derby, 1880 (in: Dossin 1983) faz primeiras referências ao termo Série São Francisco associadas às rochas pelito-carbonatadas que afloram no vale do rio São Francisco. Derby, 1881 (in: Dardenne & Walde 1979) descreveu uma grauvaca conglomerática na borda N e E da Serra do Cabral como sendo uma seqüência independente e a designou como conglomerado Jequitaí. Rimann, 1917 (in: Dardenne & Walde 1979) substituiu a denominação anterior pela expressão Série Bambuí que ficou consagrada na literatura. 11 Moraes, 1929, 1932 e 1937 (in: Dardenne & Walde 1979) introduziu o termo Macahúbas, hoje Macaúbas, derivado do Rio Macaúbas próximo a Terra Branca. Von Freyberg, 1932 (in: Renger 1979) fez as primeiras descrições das variações de fácies entre as Séries Minas e Itacolomi, sugerindo o termo Formações do Espinhaço. Barbosa, 1954 (in: Renger 1979) introduziu pela primeira vez a conceituação geotectônica da Serra do Espinhaço, em seu trabalho “Evolução do Geossinclinal Espinhaço”. Pflug (1968) propõe a divisão da Série Minas em oito formações sendo elas do topo para a base: Rio Pardo Grande, Córrego Pereira, Córrego da Bandeira, Córrego dos Borges, Santa Rita, Galho do Miguel, Sopa-Brumadinho e São João da Chapada. Hettich, 1977 (in: Dardenne & Walde 1979) dividiu o Macaúbas na região de Carbonita em seis unidades litoestratigraficas, informalmente denominadas: A, B, C, D, E e F da base para o topo. Karfunkel & Karfunkel, 1977 (in: Dardenne & Walde 1979) estudaram os sedimentos do Grupo Macaúbas na região de Terra Branca, Grão Mogol, MG e dividiram em três formações, da base para o topo: Califórnia, Terra Branca e Carbonita. Dardenne (1978) propõe a subdivisão da Série Bambuí em seis formações, sendo elas da base para o topo: Jequitaí, Sete Lagoas, Serra de Santa Helena, Lagoa do Jacaré, Serra da Saudade e Três Marias. Dardenne & Walde (1979) destacam os aspectos da estratigrafia dos grupos Macaúbas e Bambuí. A evolução geológica estrutural é relatada em diversos trabalhos, a exemplo de Almeida-Abreu et al. (1986), Uhlein et al. (1986), Knauer (1990), Rolim (1992), Rosière et al. (1994). Modelos acerca da evolução geodinâmica da Serra do Espinhaço Meridional são discutidosem Dossin et al. (1984), Knauer (1990), Uhlein (1991), Trompette & Uhlein (1992), Almeida Abreu & Pflug (1994 in: Renger & Knauer 1995), Dossin & Dossin (1995), Almeida Abreu (1995), Martins Neto (1998) dentre outros. 12 3.3 - Estratigrafia 3.3.1 - Terrenos gnáissicos-granítico-migmatíticos (Seqüência Infracrustal) Correspondente ao Supergrupo Pré -Rio das Velhas de Schöll & Fogaça (1979), esta unidade foi dividida por Hoffmann, 1981, 1983 (in: Renger & Knauer 1995) em dois grupos sendo eles Grupo Congonhas, composto por gnaisses migmatíticos, e Grupo Gouveia formado por granitos. Estas rochas constituem o embasamento das seqüências mais jovens, e foi datado em 2.8 Ga, datação U/Pb. Na Serra do Espinhaço elas ocorrem em áreas reduzidas e tectonicamente afloram, ou em mega-anticlinais com eixos orientados N-S, ou por intermédio de falhamentos inversos tipo escama (Schöll & Fogaça 1979). A petrografia das rochas é homogênea, predominando monzogranitos, granodioritos e tonalitos sendo que suas características petrográficas e geoquímicas apontam para uma afiliação genética do tipo S. (Hoffmann 1981, 1983 in: Fogaça & Schöll 1984). 3.3.2 - Supergrupo Rio Paraúna O Supergrupo Rio Paraúna inicialmente descrito como Supergrupo Rio das Velhas por Schöll & Fogaça (1979), é composto por uma seqüência metavulcano- sedimentar basal ao Supergrupo Espinhaço (Fogaça & Schöll. 1984). Subdividem o supergrupo em duas unidades principais: Grupo Pedro Pereira (vulcano-sedimentar com rochas ácidas, básicas e ultrabásicas) e Grupo Costa Sena (seqüências geralmente epiclásticas finas a grossas), sendo este último dividido ainda em Formação Barão de Guaicuí e Formação Bandeirinha de extensão e área mais reduzida. Uma provável evolução pertencente a um greenstone belt é considerada por (Fogaça & Schöll. 1984). Machado et al. (1989) determinaram idades em torno de 2971 ± 16 M.a., segundo medições em U-Pb, para esta unidade. 13 3.3.3 - Supergrupo Espinhaço Sugerido inicialmente como Formações do Espinhaço por von Freyberg (1932 in: Renger 1979) e subdividido em termos estratigráficos por Pflug (1968) em oito formações, sendo elas do topo para a base: Rio Pardo Grande, Córrego Pereira, Córrego da Bandeira, Córrego dos Borges, Santa Rita, Galho do Miguel, Sopa-Brumadinho e São João da Chapada. Dossin et al. (1984) agrupam as oito unidades sugeridas por Pflug (op. cit.) em dois grupos: Grupo Diamantina (formações São João da Chapada, Sopa-Brumadinho e Galho do Miguel) e Grupo Conselheiro Mata (formações Santa Rita, Córrego dos Borges, Córrego da Bandeira, Córrego Pereira e Rio Pardo Grande). Knauer (1990) sugere a divisão em Grupo Guinda, Formação Galho do Miguel e Grupo Conselheiro Mata. A Formação São João da Chapada apresenta na base lentes de metabrechas monomíticas de quartzito ou metaconglomerados polimíticos e localmente de quartzo - mica xisto, é freqüente a passagem tanto lateral como vertical para quartzitos ou quartzitos com seixos. O nível intermediário é composto predominantemente por filitos hematíticos com sericita, sendo estes pseudomorfos de feldspato. O nível de topo é composto por quartzitos de granulação média a grosseira com camadas delgadas de filitos intercaladas principalmente em sua porção média. Estes são os níveis A, B e C de Schöll & Fogaça (1979). Formação Sopa-Brumadinho é constituída na base por filitos, filitos quartzosos e quartzitos micáceis. O Nível intermediário pode ser diferenciado em duas fácies. A primeira apresenta quartzitos de granulação grosseira, localmente com seixos e com elevados teores em óxido de ferro. O segundo tipo de fácies é composta por metaconglomerados que podem ser diamantíferos, havendo intercalações com quartzitos de granulação grosseira. O topo é constituído por filitos e metassiltitos, lentes de metabrechas quartzíticas e quartzitos micáceos e de granulação fina, localmente as metabrechas podem conter diamantes. Estes são os níveis D, E e F de Schöll & Fogaça (1979). 14 A Formação Galho do Miguel é constituída exclusivamente por quartzitos puros de granulação fina, com elevada maturidade, só raramente contendo um pouco de muscovita. Sua grande característica é a presença de mega-estratificações cruzadas, principalmente em sua porção basal. Raramente podem aparecer finas lâminas de filitos nos planos de acamamento, já ocorrência de seixos pode ser mais freqüente (Schöll & Fogaça 1979). A Formação Santa Rita, descrita inicialmente por Pflug (op cit.) assenta-se concordantemente sobre a formação anterior sendo composta por quartzitos sericíticos, metassiltitos e filitos. Os quartzitos sericíticos às vezes graduam para filitos quartzosos apresentando duas granulometrias médias distintas podendo ser classificados como bimodais (Schöll & Fogaça 1979). A Formação Córrego dos Borges, sobrejacente, é composta por quartzitos finamente laminados, branco-acinzentados. Subordinadamente podem aparecer quartzitos puros similares aos da Formação Galho do Miguel. Na base da seqüência é comum laminação argilosa. Estes quartzitos se diferem dos demais encontrados no Supergrupo Espinhaço por apresentarem laminações plano-paralela em seus estratos marcadas por óxidos. Esta formação apresenta-se concordante com os estratos da seqüência Santa Rita. A Formação Córrego Bandeira é distinguida pela alternância não uniforme de filitos e quartzitos de granulação fina. Tanto na porção basal da seqüência como na superior, aparecem ritimitos cinza escuros, sendo a porção intermediária composta de quartzitos. No topo da seqüência há predomínio de filitos quartzosos com intercalação centimétrica de quartzito fino, evidenciando uma passagem gradual para a unidade sobrejacente. A Formação Córrego Pereira, composta exclusivamente por quartzitos que podem conter porcentagens de feldspato (Schöll & Fogaça 1979). Na porção mediana do pacote há predomínio de quartzitos puros enquanto na base e no topo são freqüentes os quartzitos micáceos, já os quartzitos feldspáticos são restritos ao topo da seqüência. A Formação Rio Pardo Grande apresenta-se no topo do Supergrupo Espinhaço aflorando camadas de quartzitos finos, metargilitos, metassiltitos e lentes dolomíticas (Uhlein 1991). 15 3.3.4 - Rochas metabásicas Pós-Espinhaço Sob esta designação estão agrupadas as rochas de composição básica, que se acham intrudidas nas seqüências do Supergrupo Espinhaço e Grupo Macaúbas. São rochas com metamorfismo de baixo grau, constituindo Sills e diques, Machado et al. (1989). Estes autores determinaram, pelo método U-Pb, uma idade de ± 900 milhões de anos, sendo o dado obtido através do tratamento de duas frações de badeleíta e uma de zircão num sill de metadiabásio porfiróide da região de Pedro Lessa. 3.3.5 - Supergrupo São Francisco As primeiras referências feitas ao termo Série São Francisco, foram feitas por Derby, 1880 (in: Dossin, 1983) às rochas pelito-carbonatadas que afloram no vale do Rio São Francisco, denominaram Supergrupo São Francisco e a seqüência metassedimentar, que ocorre na região da Serra do Espinhaço Meridional, sobreposta ao Supergrupo Espinhaço. São litologias relativas à Orogênese Brasiliana, depositadas na área de influência do cráton, em condições dominantemente marinhas plataformais. Compreende as seqüências argilo-arenosas e conglomeráticas do Grupo Macaúbas e pelítico-carbonáticas do Grupo Bambuí. 3.3.5.1 - Grupo Macaúbas O Grupo Macaúbas é uma seqüência sedimentar pré-cambriana que foi depositada acima do Supergrupo Espinhaço, tem uma extensão superior a 500 Km em direção N-S no estado de Minas Gerais. Via de regra, as formaçõesdo Grupo Macaúbas estão sobrepostas em discordâncias sobre o Supergrupo Espinhaço, Morais (1937); Pflug (1965); Frank (1971) e Walde (1976, 1978) (in: Dardenne & Walde 1979). Enquanto que as unidades basais do Macaúbas são constituídas em geral por quartzitos e sedimentos conglomeráticos, nas unidades superiores ocorrem além de quartzitos também grauvacas (diamictitos), filitos, metasiltitos e xistos verdes. Estudos sobre a seqüência estratigráfica foram realizados por Hettich (1977), Karfunkel & Karfunkel (1977), Walde (1976, 1978) e Correa Neves et al. (1977). 16 Hettich, 1977 (in: Dardenne & Walde (1979) dividiu o Macaúbas na região de Carbonita (MG) em seis unidades litoestratigráfica: A Unidade A é composta por quartzitos grosseiros a micro-conglomeráticos com intercalações de conglomerados. A unidade B é descrita como grauvaca com seixos e matacões de matriz silto-argilosa (diamictito). A unidade C é composta por filitos, siltitos e quartzitos em alternância. A unidade D é representada por quartzitos com granulação média com intercalações argilosas. A unidade E é composta por xistos verdes e a unidade F por quartzitos de granulação fina a média. Karfunkel & Karfunkel, 1977 (in: Dardenne & Walde, 1979) estudaram os sedimentos do Grupo Macaúbas da região de Terra Branca – Grão Mogol (MG) e introduziram a seguinte divisão litoestratigráfica: Formação Califorme, composta por quartzitos com estratificação cruzada, ocasionalmente com intercalações de conglomerados. Formação Terra Branca, composta por tilitos, quartzitos e metassiltitos contendo seixos e fragmentos de rochas com dimensões e formas variáveis e a Formação Carbonita, com quartzitos, metassiltitos e filitos com intercalações de xistos verdes. 3.3.5.2 - Grupo Bambuí Uma imensa área no Brasil central é coberta por metassedimentos do Proterozóico Superior que podem ser atribuídos ao Grupo Bambuí. A primeira seqüência litoestratigráfica deste grupo, proposta por Branco & Costa (1961), foi progressivamente detalhada por Oliveira (1967), Schöll (1972, 1973) (in: Dardenne & Walde, 1979). A Formação Sete Lagoas é representada por mármores e calcários, contendo intercalações pelíticas. São rochas de tonalidade bege, laminadas, contendo níveis esverdeados, milimétricos a centimétricos, de composição sericítica/clorítica, intercalados aos níveis carbonáticos (calcíticos). As intercalações conferem à rocha aspecto bandado. (Projeto Espinhaço em CD-ROM, 1997). 17 A Formação Serra de Santa Helena é composta principalmente por folhelhos e siltitos cinzas a cinza esverdeados. Intercalações de arenitos finos e calcários cinza escuros são freqüentes nesta formação. A Formação lagoa do Jacaré caracteriza-se por intercalações de calcários oolíticos e pisolíticos, cinza escuros, fétidos, cristalinos com siltitos e mármores, e podem freqüentemente passar a ser predominantes. A Formação Serra da Saudade é constituída por folhelhos, argilitos e siltitos verdes, onde lentes de calcário cinza são localmente observadas. Esta formação foi originalmente colocada em posição estratigráfica superior aos arcósios da Formação Três Marias. A Formação Três Marias é caracterizada por arcósios e siltitos verdes. Na região da Serra de São Domingos (Dardenne et al, 1978; Alvarenga & Dardenne, 1978 in: Dardenne & Walde, 1979) a passagem da Formação Serra da Saudade para a formação Três Marias é transicional. 18 Figura 4: Coluna Estratigráfica, modificada por Dossin (1983). Os níveis D, E, F, passaram a ser designados de Membros, por Almeida Abreu 1993. 3.4 - Geologia Estrutural e Metamorfismo A estrutura geral da Serra do Espinhaço responde, segundo alguns autores (e.g. Rosière et al. 1994), a um único evento de deformação (Brasiliano). Outros trabalhos atestam a hipótese de terem ocorrido dois grandes eventos grosseiramente coaxiais, datando da transição do Meso-Neoproterozóico e do Brasiliano (e.g. Knauer 1990). Cavalgamentos são a tônica geral do(s) processo(s) deformacionais, respondendo a uma compressão com movimentação de leste para oeste. Uhlein et al. 19 (1986), com base no estilo deformacional e comportamento das litologias, caracterizam dois domínios principais de deformação segundo o modelo de único evento: a leste da Serra do Espinhaço desenvolve-se a tectônica de cavalgamentos vergentes para oeste. Neste ocorre a maior intensidade de deformação, havendo inclusive desenvolvimento de foliação milonítica e lineações de estiramento. O domínio ocidental, por sua vez, apresenta menor grau de deformação, sendo disseminadas dobras amplas e assimétricas com vergência para oeste, com foliação plano-axial de morfologia anastomosada, por vezes seccionadas por falhas de empurrão de direção aproximadamente N-S. (Rosière et al. 1994). Ao sul, na região da Serra do Cipó, a seqüência mostra inversão estratigráfica, estando as formações do Espinhaço sobrepostas, tectonicamente, às unidades Macaúbas, e estas, às litologias do Grupo Bambuí, resultado de falhamentos de empurrão e dobramentos suaves com eixos próximos a N-S (Dossin, 1983). O metamorfismo do cinturão supracrustal Rio Paraúna é de fácies xisto verde médio e superior, com caráter de pressão intermediária (com cianita). Nas imediações dos contatos tectônicos com as encaixantes graníticas foram observados efeitos de hidrotermalismo e ou metamorfismo de contato. (Fogaça et al. 1984). A Serra do Espinhaço Meridional está inserida na unidade externa da Faixa de Dobramentos Araçuaí. O grau metamórfico e deformação aumentam progressivamente de oeste para leste, da área cratônica para a faixa Araçuaí. Na borda oeste da cordilheira, o metamorfismo regional desenvolveu uma paragênese típica de condições de baixo grau metamórfico. Na borda leste da cordilheira, as condições de metamorfismo foram máximas, as assembléias de minerais tipificam condições de fácies anfibolito, (Uhlein 1991). 3.5 - Geologia Econômica Após 270 anos de exploração ininterrupta, a maior riqueza da Serra do Espinhaço continua sendo o diamante. A importância das jazidas dos metaconglomerados da Formação Sopa-Brumadinho e dos Ribeirões da serra declinou, e a grande produção atual provém dos aluviões do rio Jequitinhonha (Renger & Knauer 1995). A mais conhecida ocorrência de diamante na Folha Baldim encontra-se 20 posicionada no extremo norte da mesma, no Poço Soberbo, formado pela junção do Rio das Pedras com o Ribeirão Soberbo. Segundo informações de moradores locais, existiu ali um garimpo mecanizado, na década de setenta. O Poço Soberbo situa-se exatamente no contato das rochas do Grupo Macaúbas com os calcários da Formação Sete Lagoas (Projeto Espinhaço em CD-ROM, 1997). Quartzo é lavrado em muitos locais da serra para produção principalmente de gemas, e secundariamente, para uso metalúrgico. É descrito na literatura ocorrência de ouro disseminado em veios de quartzo com especularita que corta o Supergrupo Rio Paraúna. Nas unidades metapelíticas do Supergrupo Espinhaço ocorrem veios de quartzo auríferos que cortam os filitos grafitosos da Formação Sopa-Brumadinho. (Uhlein et al. 1986). As ocorrências mais representativas de mármore situam-se na faixa de afloramentos da Formação Sete Lagoas, que bordeja a Serra do Cipó. O material é utilizado como pedra ornamental. Os depósitos de manganês estão localizados na área de elevada incidência de fraturamentos em rochas rígidas, quando ocorre nas mesmas reprecipitação do metal, a partir de soluções frias. Segundo Schöll & Souza (1970 in: Projeto Espinhaço em CD- ROM, 1997), as jazidas são de pequeno porte e o minério apresenta-se na formade depósitos irregulares, sob forma de bolsões de material de preenchimento de fendas. Ocorrem, por vezes, no saprólito ou no solo. Na serra e em suas adjacências ocorrem BIF`s de diversas idades e em diversas formações, como, por exemplo, nos Grupos Pedro Pereira, Costa Sena e Guinda (Renger & Knauer 1995). Mesmo as ocorrências mais volumosas ainda não podem concorrer com os depósitos do Quadrilátero Ferrífero, porém, pesquisas de prospecção já estão em andamento para exploração em Alvorada de Minas, MG. 3.6 - Evolução Geológica Durante o Mesoproterozóico, um sistema de forças extensivo conduziu um adelgaçamento da litosfera continental levando a ruptura e fraturamento da crosta frágil. Desenvolveu-se então um processo de rifting que resultou na instalação de uma ampla 21 bacia de extensão submeridiana onde se depositou o Supergrupo Espinhaço, Dossin & Dossin (1995). Durante a fase rift principal, foram depositadas as seqüências basais do Supergrupo Espinhaço, Formações São João da Chapada, Sopa Brumadinho e Galho do Miguel. Em uma fase pós rift depositou-se as seqüências superiores, Grupo Conselheiro Mata com tendências transgressivas-regressivas, num contexto de subsidência da bacia. Essa seqüência representa uma fase de estabilidade da bacia, Dossin & Dossin (1995). Um tectonismo extensional gera um rift de grandes proporções na margem sudeste do futuro Cráton do São Francisco (Uhlein & Trompette, 1995). Uma glaciação ocorreu no âmbito do futuro Cráton, em parte associada ao relevo positivo da margem do rift. O preenchimento sedimentar deste rift está relacionado aos Grupos Macaúbas e Bambuí, Karfunkel & Hoppe, 1988 (in: Uhlein & Trompette, 1995). O Grupo Macaúbas compreende o material sedimentar que preencheu o rift brasiliano, provavelmente entre 900 a 700 M.a. e o Grupo Bambuí representa a continuidade da sedimentação, posteriormente a glaciação, com elevação generalizada do nível dos mares, (Uhlein 1991) Todas essas seqüências acima citadas passaram por processos tectônicos durante o Brasiliano e um possível evento anterior não é descartado, Renger & Knauer (1995). 4 - Geologia Local 4.1 - Estratigrafia Tendo como base a coluna estratigráfica mostrada no capítulo anterior (Fig. 4), estão presentes na área investigada as seguintes unidades estratigráficas da base para o topo: Formação Galho do Miguel, pertencente ao Supergrupo Espinhaço e os grupos Macaúbas e Bambuí, pertencentes ao Supergrupo São Francisco, além da ocorrência localizada de rocha básica intrusiva. 22 4.1.1- Supergrupo Espinhaço 4.1.1.1 - Formação Galho do Miguel Esta unidade aflora no extremo leste da área em uma extensão de aproximadamente 11 Km de norte a sul. É a unidade mais antiga composta dominantemente por quartzitos puros, homogêneos, recristalizados, às vezes microcristalinos, que podem variar lateralmente para quartzitos micáceos, sericíticos de granulometria mal selecionada com lentes centimétricas de filito. As estruturas primárias como marcas de corrente e estratificações cruzadas são raras e quando presentes, mostram-se totalmente obliteradas devido à deformação na qual, estas rochas foram submetidas. Os planos de acamamento podem ser inferidos nos planos estriados de deslizamento interestratal e juntas de alívio paralelo a este, e mostram caimento entre 30º e 50º para leste. A unidade é responsável pela sustentação da Serra das Bandeirinhas que possui desnível de aproximadamente 250 m e representa o contato tectônico desta com a unidade basal do Grupo Macaúbas. Devido à tectônica de empurrão houve uma inversão estratigráfica que colocou o Supergrupo Espinhaço sobre o Grupo Macaúbas. A espessura não foi obtida por aflorar apenas a base do pacote, sendo que o topo não visível na área de mapeamento. Apesar de ser um pouco diferente da Formação Galho do Miguel descrita na região de Diamantina por Pflug (1968), acredita-se que esta unidade mostra uma variação de sub-ambientes dentro do ambiente desértico, semelhante à descrição feita à norte da área por Dossin (1983). Uma correlação com as unidades de topo do Supergrupo Espinhaço foi descartada. A análise petrográfica das rochas desta unidade mostra uma rocha homogênea com textura granoblástica composta essencialmente de quartzo com extinção ondulante, bordas recristalizadas e contato entre os grãos suturados, às vezes poligonais, e subordinadamente sericita de origem metamórfica (anexo IV). 23 4.1.2 - Supergrupo São Francisco 4.1.2.1 - Grupo Macaúbas Esta é a unidade que aflora na maior pare da área, com extensão de norte a sul na porção central, sendo mais expressiva na parte centro-sul. O grupo é representado por quartzitos micáceos, imaturos, quartzitos conglomeráticos, quartzitos puros, filitos e diamictitos e está sendo dividido, da base para o topo, em duas unidades litoestratigráficas, A e B. Estas foram individualizadas devido a suas características sedimentares e estratigráficas sendo correlacionáveis às unidades basais descritas por e Hettich (1977), Karfunkel & Karfunkel (1977) e Karfunkel et al. (1991). Unidade A Esta unidade possui direção N-S e ocupa a região centro leste se estendendo por toda área. Ao sul, no vale do Ribeirão Mascates, aflora em contato tectônico com a Formação Galho do Miguel e no topo com a unidade B. A norte está em contato direto com as rochas carbonáticas do Grupo Bambuí evidenciando a inversão estratigráfica local. É composta por quartzitos micáceos, mal selecionados, que variam lateralmente e verticalmente para quartzitos microconglomeráticos e quartzitos puros. Lentes centimétricas a métricas de filitos esverdeados são freqüentes. Os quartzitos micáceos possuem granulometria que varia de areia fina a grossa, às vezes argilosa e siltosa. A composição é essencialmente de quartzo, muscovita e sericita. As estruturas primárias são estratificações cruzadas centimétricas (30 cm) a métricas (2 m) de baixo ângulo e marcas onduladas assimétricas, indicando acamamento suave para leste. Estas estruturas mostram paleocorrente em geral NW-SE (Fig. 5). Os quartzitos microconglomeráticos possuem granulometria variando de média a grossa, com grânulos de quartzo subangulosos e minerais micáceos orientados na matriz. O acamamento é marcado por variações granulométricas (Fig. 6). As variações laterais e verticais são bem evidentes, observando-se contatos gradacionais entre quartzitos, quartzitos conglomeráricos e filitos. Quartzitos puros, 24 compactos e bem recristalizados aparecem como camadas descontínuas. Xistos esverdeados afloram geralmente associados a veios de quartzo. Foi identificada nesta unidade apenas uma ocorrência de diamictito, restrito no extremo norte da área. Este possui clastos que variam de grânulos a calhaus, de quartzito e quartzo de veio, angulosos e facetados com matriz areno-silto-argilosa. Os clastos são provavelmente provenientes das formações sotopostas pertencentes ao Supergrupo Espinhaço. A espessura média estimada na região central do mapa é de aproximadamente 400 m. Análises petrográficas destas rochas apresentam quartzitos sericíticos às vezes feldspáticos, com textura granoblástica e granonematoblástica mal selecionada. Os minerais essenciais são quartzo, feldspato-K, sericita e clorita e os acessórios são opacos e zircão. O quartzo apresenta extinção ondulante e contato irregular entre os grãos. O feldspato-K apresenta geminação polissintética em duas direções e localmente está alterado para sericita (anexo IV). Unidade B Representa o maior pacote aflorante na área, sendo mais espesso rumo a sul. Possui extensão em torno 10 Km de nortea sul e 7 Km de leste para oeste na sua porção mais larga. Encontra-se em contato tectônico com a Unidade A e com o Grupo Bambuí sobreposto, ambos invertidos. Esta unidade constitui a Serra dos Confins e a Serra da Caetana. A Unidade é caracterizada principalmente por sua grande variação vertical e lateral de quartzitos micáceos e imaturos, quartzitos puros, filitos, quartzitos com clastos, quartzitos conglomeráticos e diamictitos, sendo o último guia na individualização da mesma. Os quartzitos micáceos são mal selecionados, com granulometria que varia de areia fina a grossa, raramente siltosa, que gradam para quartzitos puros compactos e recristalizados. Ambos podem conter clastos que geralmente são de quartzitos e quartzo de veio (Fig. 7), subarredondados, variando de seixos a matacões. Observa-se a 25 mudança gradual do quartzito micáceo para o quartzito com clastos passando para quartzito conglomerático numa extensão de poucos metros. Lentes espessas e descontínuas de diamictitos são marcantes nesta unidade. As rochas são na maior parte matriz suportada, com porções onde os clastos predominam no arcabouço da rocha. A disposição dos clastos é quase sempre caótica, podendo adquirir orientação devido aos esforços tectônicos. Os clastos variam de grânulos a matacões com predominância de grânulos e seixos na porção matriz suportado, calhaus e matacões nas porções clasto suportado. É comum a presença de clastos arredondados próximos a clastos angulosos e facetados (Fig. 8). É predominantemente composto por clastos de quartzitos micáceos, puros, quartzo de veio e subordinadamente clastos de filito, xisto esverdeado e granitóide. A matriz pode variar de areno-silto-argilosa para totalmente arenosa. Essa variação esta associada com a localização da ocorrência. Nos diamictitos aflorantes no oeste da área, próximo ao contato com o Grupo Bambuí, predominam os diamictitos matriz suportado onde é marcante a presença de clastos de xisto esverdeado e granitóide com matriz areno-silto-argilosa, às vezes laminada. Já os diamictitos aflorantes nas porções central e leste da unidade são essencialmente compostos por clastos de quartzito e quartzo de veio com matriz arenosa. Os clastos são provenientes das rochas do embasamento cristalino, do Supergrupo Espinhaço e provavelmente do próprio Grupo Macaúbas, Unidade A. Lentes centimétricas a métricas de filitos são freqüentes em meio às rochas quartzíticas. As estruturas primárias são raras, observando-se marcas de corrente assimétricas com intervalo de 2 a 3 cm entre as cristas e amplitudes que não ultrapassam 1,5 cm (Fig. 9), com paleocorrente variando para S e NW (Fig. 5) e estratificações cruzadas centimétricas (30 cm) e baixo ângulo. Estas estruturas mostram acamamento mergulhando para leste e em locais restritos para oeste. 26 Paleocorrente n = 8 Figura 5: Projeção estereográfica para medidas de paleocorrente da Unidade A e B. A espessura média estimada para este pacote é de 600 m na região central do mapa podendo estar superestimadas devido às repetições tectônicas e as dobras abertas encontradas neste. Análises petrográficas mostram rochas com textura granoblástica, nematogranoblástica e inequigranular. Os minerais essenciais são quartzo, feldspato-K, sericita e clorita, os secundários são os opacos e raramente zircão detrítico (anexo IV). Sugere-se origem glacial para as rochas do Grupo Macaúbas, uma vez que a capacidade de carga dos mais variados tipos de sedimentos pelas ações das geleiras pode ser confirmada com a variedade litológica lateral e vertical do Grupo, além dos diamictitos conterem clastos exóticos (granitóide) e terem grande extensão regional N-S de Minas Gerais a Bahia, caracterizando-os como tilitos. A Unidade A é interpretada como sedimentos depositados em ambiente marinho caracterizado pelas alternâncias de filito, quartzito e quartzito microconglomerático. A Unidade B representa a fase onde as geleiras depositaram till e sedimentos arenosos provenientes do recuo e avanço destas geleiras (outwash) em ambiente glacio-marinho costeiro, já que não foram reconhecidas estruturas típicas de ambiente glacio- continental. 4.1.2.2 - Grupo Bambuí O Grupo Bambuí é representado na área de mapeamento pelas rochas carbonáticas da Formação Sete Lagoas e pelos metassiltitos da Formação Serra de Santa Helena. 27 Formação Sete Lagoas Esta formação aflora na porção centro oeste da área numa extensão de 7 Km N-S de maneira não contínua e se encontra em contato tectônico com as Unidades A e B do Grupo Macaúbas e em contato concordante com a Formação Serra de Santa Helena sobrejacente. É composta por mármores impuros, cinzas e beges, que podem ocorrer associados ou isolados (Fig. 10). Planos de impureza são marcados por níveis centimétricos de composição pelítica (máximo 5 cm) ricos em minerais micáceos esverdeados, petrograficamente descritos como clorita. Estes estão associados à variação composicional que marcam acamamento sedimentar (Fig. 11). Os mármores cinza são essencialmente compostos por carbonato de cálcio, possui textura micrítica com cristais de calcita neoformadas associadas a veios de quartzo. Sulfetos de Ferro (Pirita) associados ao carbonato de cálcio são observados localmente. Os mármores beges apresentam textura espática na maioria das vezes, podendo aparecer também com textura micrítica. Tem composição essencial de carbonato de cálcio com porções ricas em sílica além das laminas de clorita. O acamamento se mostra geralmente sub-horizontalizado nas porções mais distais da frente de empurrão e com caimento para oeste, e nas porções proximais se mostra extremamente dobrado e obliterado. São ricos em estruturas secundárias, originadas na deformação, e ausentes de estruturas primárias. A espessura deste pacote foi estimada em 200 a 300 m nos perfis geológicos (anexo I), uma vez que o acamamento sub-horizontalizado dificulta a determinação em campo. As rochas carbonáticas desta formação são interpretadas como depósitos em ambiente marinho plataformal distal, devido a sua interdigitação com pelitos. Análises petrográficas mostram rochas com textura granoblástica, lepdogranoblástica e inequigranular composta essencialmente de calcita e 28 subordinadamente quartzo, dolomita, sericita e clorita. Cristais euédricos de calcita são freqüentes (anexo IV). Formação Serra de Santa Helena Assenta-se concordantemente sobre a Formação Sete Lagoas e se encontra em contato tectônico com a Unidade B do Grupo Macaúbas. Cobre uma porção que se estende de norte a sul no extremo oeste da área e uma porção no extremo norte. Os afloramentos de rocha fresca são raros, sendo a unidade mapeada na maior parte através de solos saprolíticos e saprólitos com estruturas da rocha de origem, além de fotointerpretação. A unidade é composta essencialmente por metassiltitos e localmente meta- argilitos, apresentando cor amarelo ocre devido ao intemperismo. São laminados mostrando variação composicional e granulométrica, localmente laminas de material arenoso podem aparecer, além de lâminas manganesíferas. A espessura deste pacote foi estimada em 200 a 300 m nos perfis geológicos (anexo I), uma vez que o acamamento sub-horizontalizado dificulta a determinação em campo. Essas rochas são remetidas a ambientes marinhos plataformais distais com alta carga de sedimentos pelíticos. 29 Figura 6: Variação granulométrica vertical no quartzito da Unidade A marcando acamamento. Ponto 023. Figura 7: Matacão isolado de quartzito no quartzito da Unidade B. Ponto 075. Figura8: Diamictito onde se observa clastos arredondados próximos a clastos angulosos. Ponto 106. Figura 9: Marca de corrente assimétrica no quartzito da Unidade B. Ponto 187. Figura 10: Detalhe do mármore cinza e bege que ocorrem associados no mesmo afloramento. Ponto 178. Figura 11: Laminação no mármore, marca acamamento sub-horizontalizado. Ponto 038. Microconglomerado Quartzito Níveis Pelíticos 30 4.1.3 - Rocha Básica Intrusiva Uma única ocorrência de rocha básica é observada no extremo leste da área na Serra das Bandeirinhas. É um corpo intrusivo com orientação N-S e espessura aproximada de 50 m encaixada nos quartzitos da Formação Galho do Miguel. Tem textura fanerítica e coloração cinza esverdeada. Apresenta-se levemente foliada. Análise petrográfica mostra textura nematoblástica e composição essencial de anfibólios. Provavelmente estes têm origem por alteração do piroxênio por uralitização. 31 Legenda Contato Tectônico Figura 12: Coluna Estratigráfica para a região da Serra do Cipó. Formação Galho do Miguel Quartzitos finos, puros, homogêneos, localmente microcristalinos. Grada para quartzitos sericíticos mal selecionados de granulometria fina a grossa. Ambiente desértico, cortado por rocha básica intrusiva. Unidade A Quartzitos micáceos mal selecionados e imaturos, quartzitos microconglomeráticos, quartzitos puros bem selecionados com estratificação cruzada e marcas de corrente e lentes de filitos esverdeados. Ambiente marinho. Unidade B Quartzitos micáceos mal selecionados de granulometria fina a grossa com marcas de corrente, quartzitos puros e homogêneos com estratificação cruzada, quartzitos com clastos, quartzitos conglomeráticos e diamictitos. Ambiente glacio-marinho. Formação Sete Lagoas Mármores cinza e bege impuros, laminados com laminas de material pelítico, rico em clorita e localmente sulfetos de ferro. Ambiente marinho plataformal distal. Formação Serra de Santa Helena Meta-siltitos laminados com variações granulométricas e composicionais, localmente apresentam laminas mangânesíferas. Ambiente marinho plataformal distal. S. G . E sp in ha ço M es oo pr ot er oz ói co S. G . S ão F ra nc is co N eo pr ot er oz ói co G ru po M ac aú ba s G ru po B am bu í Estratificação cruzada Marca de corrente assimétrica Clasto isolado 40 0 m 60 0 m 30 0 m 20 0- 30 0 m 32 4.1.4 - Correlação Estratigráfica Uma correlação estratigráfica com os trabalhos de Karfunkel et al. (1991) no Grande Abrigo de Santana do Riacho e v. Sperber (1975) na Serra da Contagem, Altamira (Fig. 13), mostra que as unidades A e B podem ser correlatas às formações Inferior e Média descritas por Karfunkel et al. (1991) em Santana do Riacho. A Formação Inferior apresenta mesma litologia da Unidade A, porém tem pacote menos espesso. O diamictito, camada guia, que predomina na Formação Média, diminui de espessura rumo a sul, passando a lentes, na região da Serra do Cipó e segundo v. Speber (1975), aflora em uma estreita faixa na Serra da Contagem. Já os quartzitos que se apresentam como lentes na Formação Média se espessam para sul e passam a predominar na Unidade B. As unidades do Supergrupo Espinhaço são diferentes nos três trabalhos, sendo que a sul as unidades definidas por v. Sperber são correlatas com as formações basais do Espinhaço, assim como na Serra do Cipó, que afloram as rochas da Formação Galho do Miguel e a norte as rochas aflorantes são remetidas a Formação Córrego dos Borges, seqüência de topo do Espinhaço. Figura 13: Correlação estratigráfica das regiões da Serra do Cipó, Santana do Riacho Karfunkel et al. (1991) e Serra da Contagem v. Sperber (1975). 33 4.2 - Geologia Estrutural Os processos tectônicos na região do mapeamento causaram diversas respostas, gerando diferentes estruturas em cada unidade litoestratigrafica devido suas características reológicas. São reconhecidos dois grandes domínios; o primeiro engloba as unidades predominantemente quartzíticas, correspondentes ao Supergrupo Espinhaço e Grupo Macaúbas, e o segundo representa as unidades carbonáticas e metapelíticas do Grupo Bambuí. As unidades quartzíticas, por se comportarem de maneira rúptil durante a deformação, formam grandes cavalgamentos de direção N-S na região. Estes são gerados inicialmente por dobras abertas assimétricas com vergência para W, que em decorrer do processo rompem as estruturas causando uma inversão estratigráfica local e formando sistemas de cavalgamentos do tipo leque imbricado. O perfil esquemático abaixo, realizado no extremo sul da área, mostra a representação dos empurrões que constituem as Serras dos Confins e da Caetana, na unidade B do Grupo Macaúbas. Figura 14: Perfil esquemático a sul da área de mapeamento. Escala vertical exagerada. Nota-se a duplicação de camadas onde na primeira frente de empurrão (Serra da Caetana) o dobramento é suave com acamamento na zona de charneira horizontalizado. Já na segunda frente de empurrão (Serra dos Confins) o dobramento é mais fechado apresentando flanco longo mergulhando para E, e flanco curto com acamamento para 34 W. Observa-se que os cavalos nas frentes de empurrão seguintes estão erodidos formando o Vale do Ribeirão Mascastes. Não foi encontrado registro de seqüências basais se repetindo no topo dos cavalos descritos, caracterizando sistemas do tipo duplex. Fica definido assim, sistema do tipo leque imbricado para os cavalgamentos da região. Acamamento n = 129 Figura 15: Projeção estereográfica para medidas de acamamento nos quartzitos. Os estereogramas mostram a tendência dos planos do acamamento a mergulharem para E, representando o flanco longo das dobras. O flanco curto é indicado pelas medidas mergulhantes para W que forma apenas 5% das medidas (Fig. 15). A foliação nestas unidades tem mergulho para E, determinada pela tectônica de vergência para W. Em geral possui caimento aproximadamente de 30°, sendo mais inclinado (45° a 60°) próximo às zonas de falhamento. Observa-se a presença de materiais mal selecionados como os quartzitos basais e diamictitos do Grupo Macaúbas (camadas sabão) nos quais, a foliação se desenvolve melhor (Fig. 16). Foliação n = 182 Figura 16: Projeção estereográfica para medidas de foliação nos quartzitos. Uma zona de cisalhamento é observada na área de falhamento da segunda frente de empurrão (Vale do Capão). O diamictito foi milonitizado gerando indicadores cinemáticos como caudas de recristalização, sombras de pressão, veios e clastos 35 sigmoidais e estiramento de seixos, todos indicando movimento de massa para W. Esta gerou condições para percolação de fluidos que serão descritos na geologia econômica local (Fig. 18). Erosões triangulares em escarpas de falhas planares “Triangular Facets” determinam a localização do plano da falha entre as unidades A e B do Grupo Macaúbas a sul. Steps e estrias de deslizamento down-dip são observadas em veios de quartzo, nos seixos de diamictitos e nos quartzitos. O segundo domínio, constituído pelos mármores e metassiltitos, operou como “entrave” ao movimento dos quartzitos do Grupo Macaúbas e pode ser descrito como a rampa frontal do cavalgamento. Foi encontrada uma brecha de falha no contato entre os domínios contendo clastos de quartzito e carbonato com matriz areno-carbonática (Fig. 19). Os mármores apresentam-se intensamente deformados próximosà frente de empurrão mostrando dobras apertadas com padrão “caótico” onde o acamamento foi totalmente obliterado. São comuns dobras recumbentes, dobras isoclinais e dobras de arraste como mega estruturas, vergentes para W. Com o distanciamento da frente de empurrão as dobras tendem a se suavizar até atingir a horizontalidade. Acamamento n = 20 Figura 17: Projeção estereográfica para medidas de acamamento nos mármores. Os estereogramas mostram a tendência dos planos de acamamento do mármore a mergulharem para E-W, mas percebe-se que existem planos mergulhando para N-S (Fig. 17). Como medidas de eixo nesta unidade são variáveis e escassas, acredita-se que algumas são dobras de eixo a, paralelo à direção de movimento, como dobras em bainha, apesar de não serem identificadas em campo. 36 Indicadores cinemáticos macroscópicos como tension gashes, sombras de pressão, caudas de recristalização, dobras de arraste e indicadores de dissolução por pressão como estilólitos são freqüentes (Figs. 20 e 21). A foliação nos mármores é incipiente sendo marcada essencialmente nos planos de impureza deste, onde os filossilicatos, em geral, tendem a se orientar obliquamente ao acamamento adquirindo mergulho para leste. Raramente as micas orientadas conseguem ultrapassar o plano de impureza e penetrar nas camadas mais carbonáticas predominantes que não se orientam durante a deformação (Fig. 22). Ao afastar da zona de maior deformação a foliação tende a desaparecer. Ela deixa de ser tectônica, mergulhando para leste, e passa a ser paralela ao acamamento. Acredita-se que os mecanismos responsáveis pelo desenvolvimento desta, devam ser o metamorfismo de carga e os deslizamentos interestratal (e.g Rosière et al. 1994). Os metapelitos e os mármores encontram-se bastante deformados próximos à zona de empurrão, apresenta acamamento sub-paralelo a foliação mergulhando para leste. Rumo a oeste o acamamento tende a horizontalidade e a foliação tende a desaparecer. 37 Figura 18: Clastos do diamictito estirados segundo foliação em zona de cisalhamento. Ponto 190. Figura 19: Brecha de falha. Clastos angulosos de carbonato (Bambuí) e quartzito (Macaúbas). Ponto 041. Figura 20: Sombra de pressão preenchida de calcita em nódulo de quartzo. Movimento dextral. Ponto 080. Figura 21: Dobra de arraste com descontinuidade rompendo o flanco curto preenchida por quartzo. Ponto 040. Figura 22: Foliação desenvolvida nos planos de impureza do mármore. Ponto 038. Figura 23: Dobras em chevron no metassiltito da Formação Santa Helena. Ponto 194. W W W Mármore Quartzito Quartzo 38 São observadas dobras fechadas e em chevron mais a leste, e dobras abertas suaves rumo a oeste, todas com eixo N-S vergentes para oeste. (Fig. 23) Um grande lineamento E-W “corta” a parte norte da área de mapeamento, correspondente ao Vale do Ribeirão Bocaina e atravessa praticamente toda a Serra do Espinhaço, aparentando ser uma grande falha transcorrente. (Figs. 2 e 3, pág. 10). Figura 24: Perfil esquemático a norte da área de mapeamento. Escala vertical exagerada. O perfil esquemático a norte deste lineamento mostra que existe uma “lasca” de empurrão da unidade B do Grupo Macaúbas, dentro do Grupo Bambuí, que continua aflorando a sul de maneira contínua sem movimento aparente onde o lineamento corta a estrutura. Como não foi encontrado rejeito interpreta-se uma falha normal com o bloco sul abatido. 4.3 - Metamorfismo O metamorfismo que afetou o Supergrupo Espinhaço e os grupos Macaúbas e Bambuí têm caráter de fase inicial, do tipo Barroviano, e as associações encontradas em todas as unidades são: quartzo + sericita e quartzo + sericita + clorita (Vide anexo digital). No caso específico da área mapeada, essas associações são metamórficas, por definirem estruturas como xistosidade. Mesmo guardando vestígios dos grãos originais, as rochas estudadas mostram-se recristalizadas e as associações minerais indicam posicionamento na zona da clorita. 39 Deve ser comentado que o metabasito que injeta a Formação Galho do Miguel, no extremo leste da área tem paragênese com tremolita/actinolita e clorita, típica de baixo grau metamórfico. A biotita raramente aparece na paragênese mineral, ocorrendo em apenas uma lâmina nos quartzitos do Grupo Macaúbas. A principal mica branca é a sericita; localmente foi identificada muscovita. Outra evidência do baixo grau metamórfico atingido é a preservação da microclina clástica, observada em lâminas dos quartzitos Macaúbas, que mostra localmente alteração para sericita (anexo IV). 4.4 - Geologia Econômica Mármore e Manganês foram os principais recursos explorados que, com a criação da área de preservação da Serra do Cipó pelo IBAMA, foram interrompidas e atualmente não há mais atividades desta natureza. As ocorrências de mármore situam-se na faixa de afloramentos da Formação Sete Lagoas, que bordeja a Serra. O material foi principalmente utilizado como rocha ornamental, possuindo cor bege e cinza e contendo níveis esverdeados (clorítícos) além do uso para fabricação de brita para construção civil local. Segundo Projeto Espinhaço em CD-ROM (1997) o mármore dessas pedreiras possui três desvantagens que diminuem seu valor: (i) níveis irregulares de clorita tornam o material mais quebradiço (ii) veios de calcita e quartzo formam nódulos que dificultam o beneficiamento (iii) sua tonalidade é, às vezes, de difícil aceitação no mercado. Foram encontradas na região do mapeamento duas pedreiras desativadas onde não há registro de exploração há quase duas décadas. Uma situa-se na área da Fazenda Cipó explorada pela Mármores e Granitos do Brasil S/A, Grupo Lunardi (Projeto Espinhaço em CD-ROM, 1997) e a outra no centro norte da área explorada pela MINEPAR (Figs. 25 e 26). O manganês foi explorado na década de 80 em aluvião no Vale do Capão onde garimpeiros desmontavam as margens do Córrego das Pedras para retirar camadas ricas de minério e vendê-lo na cidade de Conselheiro Lafaiete, comunicação verbal de 40 moradores da região, 2007. A mineralogia deste depósito não pode ser observada no campo por se tratar de minerais opacos de granulometria muito fina derivados do transporte fluvial (Figs. 27 e 28). A montante deste córrego, em uma caverna, foi encontrada uma zona de cisalhamento contendo um enxame de veios de quartzo associados aos óxidos de manganês. A lixiviação destes, gerou o depósito no alúvio onde o minério era explorado.O enxame aflora em pequena área, aproximadamente 6 m de largura por 150 m de comprimento, não possuindo volume suficiente para formar uma jazida (Figs. 29 e 30). Acredita-se que com a percolação dos veios de quartzo, que são mobilizados regionais, o manganês, originalmente sedimentar, conseguiu se concentrar e percolar junto com o quartzo formando o enxame de veios. O óxido de manganês está presente também nos metassiltitos da Formação Santa Helena. Aparece como laminações de aproximadamente um centímetro de espessura, descontinuas em porções restritas no centro leste da área. Ocorre em lateritas no Córrego Soberbo e preenchendo fraturas nas unidades do Grupo Macaúbas. Os veios de quartzo, todos de direção N-S presentes nos lineamentos, apesar de estarem em grandes quantidades e volumes não tiveram exploração significativa na região por não conter cristais bem formados para finalidade gemológica e por não serem puros o suficiente para serem utilizados na indústria do Quartzo. 41 Figura 25: Antiga pedreira de Mármore explorada pela MINEPAR. Ponto 040Figura 26: Estruturas deixadas pela mineradora. Ponto 040. Figura 27: Depósito aluvial rico em manganês no Córrego das Pedras. Ponto 050. Figura 28: Detalhe do minério de manganês fino no alúvio. Ponto 050. Figura 29: Enxame de veios de quartzo e óxido de manganês. Ponto 190. Figura 30: Detalhe dos veios de óxido de manganês. Ponto 190. 42 4.5 - Evolução Geológica Os dados aqui representados baseiam-se nos levantamentos da área mapeada, comparados e apoiados, pelos seguintes trabalhos: Almeida (1977), Karfunkel & Hoppe (1988) e Ulhein (2004). A Formação Galho do Miguel, aflorante na Serra das Bandeirinhas é constituída por quartzitos de ambiente desértico e corresponde à fase final do rift Espinhaço, Paleoproterozóico de 1.750 G.a. Na área de pesquisa não se encontram as formações de topo do Supergrupo Espinhaço, representantes de uma fase de estabilidade da bacia, fato que pode ser interpretado como um hiato deposicional. No Neoproterozóico, ocorre uma fase de tectônica extencional responsável pela reabertura da bacia, com instalação de um rift de 1.0 – 0,9 G.a, que retrabalhou os sedimentos da bacia precursora onde se depositaram os sedimentos clásticos do Grupo Macaúbas, representados pelas Serras do Confins, Serra da Caetana e pelos vales do Capão e do Rio Mascates. O Grupo Macaúbas é a maior unidade aflorante na área e representa uma fase de deposição marinha (Unidade A) e uma fase glacio-marinha (Unidade B) desenvolvendo depósitos glaciogênicos típicos. As rochas do Grupo Macaúbas são mais velhas que as rochas do Grupo Bambuí. O último foi sedimentado em ambiente marinho plataformal com sedimentação carbonática gradando a sedimentos pelíticos distais. Uma tectônica de inversão da Bacia Araçuaí afetou profundamente o sistema Espinhaço, moldando os limites do Cráton São Francisco, determinando uma inversão estratigráfica local, sendo todos os contatos entre as formações aflorantes na área estabelecidos tectonicamente. 43 4.6 - Considerações Finais Foi possível identificar os afloramentos dos depósitos glaciais do Grupo Macaúbas e os depósitos marinhos do Grupo Bambuí, apesar de não ser possível uma segura reconstituição da paleogeográfica, assim como a tectônica de empurrão, evidenciada pela inversão estratigráfica local. O Grupo Macaúbas foi dividido em duas novas unidades litoestratigráficas denominadas de A e B, antes considerado como indiviso na Folha Baldim (1:100.000), (Projeto Espinhaço em CD-ROM, 1997), possibilitando assim melhor detalhe para os mapas regionais. O mapeamento mostrou como o Grupo Macaúbas tem uma espessura considerável, sendo sugerido, para trabalhos futuros, mapeamento da continuidade do Grupo para sul da Serra do Espinhaço, rumo Altamira / Nova União, além de mapear e definir quais unidades do Supergrupo Espinhaço afloram rumo a leste para maior entendimento da geologia local. Espera-se que o presente trabalho acrescente informações científicas ao Parque Nacional da Serra do Cipó e para a comunidade local, uma vez que na área de geologia, mapeamentos de detalhe em maiores escalas são poucos, e que fique o incentivo para que professores, alunos e o IBAMA continuem os trabalhos. 44 5 - Bibliografia Almeida F.F.M. (1977): O Cráton do São Francisco. – Rev. Bras. Geoci., 7(4): 349-364. Almeida Abreu, P.A. (1993): A evolução geodinâmica da Serra do Espinhaço Meridional, Minas Gerais, Brasil. – Tese de Doutoramento, Univ. Freiburg/Alemanha, 150p. Almeida Abreu, P.A. (1995): O Supergrupo Espinhaço da Serra do Espinhaço Meridional, Minas Gerais. O rift, a Bacia o Orógeno. – Geonomos, 3(1): 1-18. Almeida Abreu, P.A., Fernandes, P.C., Knauer, L.G., Hartmann, M.B., Donato, M.T.R. & Schorscher, H.D. (1986): Elementos da zona de cisalhamento dúctil da borda oriental da Serra do Espinhaço Meridional, MG. – 34. Congresso Brasileiro de Geologia, Goiânia, vol. 2: 1219-1236. Dardenne, M.A. (1978): Síntese sobre a estratigrafia do Grupo Bambuí no Brasil Central. – 30. Congresso Brasileiro de Geologia, Recife, vol. 2: 597-610. Dardenne, M.A. & Walde, H.G. (1979): A Estratigrafia dos grupos Bambuí e Macaúbas no Brasil Central. – Atas do I Simpósio de Geologia de MG, Diamantina, SBG, p. 43-53. Dossin, I.A. 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DNPM/ DGM. – Notas preliminares e estudo n°142: 1-20. Projeto Espinhaço em CD-ROM (1997): Textos e Mapas, Belo Horizonte. – COMIG – Companhia Mineradora de Minas Gerais, p. 2693. Renger, E.F. (1979): Evolução dos conceitos geológicos da Serra do Espinhaço. – Atas do Simpósio de Geologia de MG, Diamantina, SBG, p. 9-27. Renger, E.F & Knauer, L.G (1995): Espinhaço – Quo Vadis? – A evolução dos conceitos sobre a Cordilheira do Espinhaço Meridional em Minas Gerais entre 1979 e 1995. – Geonomos, 3(1): 31-39. Rolim, V.K. (1992): Uma interpretação das estruturas tectônicas do Supergrupo Espinhaço, baseada na geometria dos falhamentos de empurrão. – Rev. da Escola de Minas de Ouro Preto, MG, 45 (1 e 2): 75-77. Rosière, C.A., Uhlein, A., Fonseca, M.A. & Torquato, J.R. (1994): Analise cinemática mesoscópica dos cavalgamentos do cinturão Espinhaço na região de Diamantina, MG. Rev. Bras. Geoci., 24(2): 97-103. Schöll, W.U. & Fogaça, A.C.C. 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