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UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DO PARÁ – UFOPA INSTITUTO DE ENGENHARIA E GEOCIÊNCIAS – IEG CURSO DE GE OLOGIA PROVÍNCIA MANTIQUEIRA JARLAN CARVALHO PINTO ROGEAN LIMA GOMES SANDY SANTOS SILVA Santarém/PA 15 de Maio de 2017 JARLAN CARVALHO PINTO ROGEAN LIMA GOMES SANDY SANTOS SILVA PROVÍNCIA MANTIQUEIRA Relatório apresentado à disciplina de Geotectônica, junto ao Curso de Geologia, da Universidade Federal do Oeste de Pará, como avaliação parcial da disciplina. Profª Santarém/PA 15 de Maio de 2017 INTRODUÇÃO A Província Mantiqueira situa-se no sul e sudeste do Brasil e classifica-se como um sistema orogênico Neoproterozóico. Teve seu desenvolvimento durante a orogenia Neoproterozóica Brasiliano – Pan Africana, fato esse que resultou na amalgamação do paleocontinente Gondwana Ocidental, com colapso tectônico dos orógenos da Província ocorrendo no Cambriano ao Ordoviciano. Esta se limita com as províncias Tocantins, São Francisco e Paraná, bordejada, a leste, pela margem continental e pelas bacias costeiras do Espírito Santo, Campos, Santos e Pelotas. Engloba os seguintes orógenos: Araçuaí, Ribeira, Brasília meridional, Dom Feliciano e São Gabriel, estes estão dispostos ao sul do Estado da Bahia até o Estado do Rio Grande do Sul, totalizando o sistema orogênico da Mantiqueira se estende por uma área de cerca de 700.000 km2. Um dos pioneiros nos estudos sobre a Província Mantiqueira foi o Professor Fernando Flávio Marques de Almeida, que com a ajuda de alguns colaboradores, disponibilizou em plena década de 1970 uma boa base estrutural sobre a subdivisão tectônica dessa região. Em seus estudos, estabeleceu a compartimentação da província em “maciços medianos” e faixas móveis, identificou as falhas, bacias tardiorogênicas, fez relação com a etapa final com a evolução neoproterozóica, fez a identificação de importantes depósitos nessa região, entre outros. RESUMO A Província Mantiqueira (Figura 01) se conceitua como um extenso cinturão de rochas que se depositou na borda leste do Cráton do São Francisco/Rio de La Plata no final do Neoproterozóico/início do Paleozóico (Delgado et al. 2003 apud Silva, 2014). Esta província tem tanto rochas arquenas, paleoproterozóicas e mesoproterozóicas, contudo, sua estruturação é dominantemente marcada pela orogênese brasiliana. Devido a sua complexa estruturação, mesmo não havendo consenso entre autores, foram divididos em três sistemas orogênicos brasilianos: os cinturões Araçuaí, Ribeira e Dom Feliciano (Figura 01). Os dois primeiros cinturões são considerados por vários autores como uma só entidade (Pedrosa-Soares & Wiedmann-Leonardos 2000 apud Silva, 2014) e o que separa do terceiro orogeno, é o Cráton Luis Alves. FAIXA ARAÇUAI E RIBEIRA Os dados gravimétricos da Faixa Araçuaí estão muito influenciados pelo efeito do afinamento da crosta continental na anomalia Bouguer ao longo da margem costeira (Figura 01). Isto pode ser atribuído ao fato da plataforma continental ser estreita. É devido a isso que na região leste da Faixa Araçuaí o sinal gravimétrico dominante é positivo. Neste caso, o efeito é produzido pelo afinamento da crosta na direção do oceano. Por outro lado, na borda do Cráton São Francisco observa-se uma expressiva anomalia gravimétrica negativa, supondo que ocorreu um importante espessamento da crosta e um grande empilhamento de rochas supracrustais durante a Orogênese Brasiliana. A anomalia negativa indica a existência de contrastes de densidade entre crostas de composição diferentes, e seu emparelhamento com um alinhamento de anomalias positivas na borda do cráton sugere que ocorreram flexuras da litosfera produzidas por bacias de foreland durante o processo orogênico (Silva, 2014). Na região da Faixa Ribeira o sinal gravimétrico tem menor amplitude. De acordo com Almeida & Ebert (2001 apud Silva, 2014), estudos gravimétricos indicam que a interface crosta/manto no segmento central da Faixa Ribeira apresenta um aumento de profundidade da Moho em direção ao Cráton do São Francisco. França & Assumpção (2004 apud Silva, 2014), com base em dados telessísmicos, indicaram que a espessura da crosta varia de 34 a 42 km, com o afinamento no sentido da costa. A espessura crustal tem correlação com a elevação, o que sugere uma compensação isostática regional do tipo Ayri (França & Assumpção 2004 apud Silva, 2014). Nos dados magnéticos, as faixas Araçuaí e Ribeira são marcadas por expressivas anomalias alongadas na direção NE-SW e correlacionadas com zonas de cisalhamento. É esse o motivo da existência de um grande volume de rochas magnéticas que foram deformadas e alongadas segundo as zonas de cisalhamento. Na extensão para sudoeste, na região a norte de Curitiba, o sinal gravimétrico negativo que caracteriza as faixas Araçuaí e Ribeira fica emparelhado com o sinal gravimétrico positivo do Cráton Luis Alves. Apesar de não ser muito expressivo, o contraste entre os dois domínios tectônicos é evidente nos dados gravimétricos. Isto também pode ser notado nos dados magnéticos, onde a forte tendência linear das faixas orogênicas é relativamente atenuada no interior do cráton. Entretanto, nos dados magnéticos é possível observar o continuidade da Faixa Ribeira além dos limites da bacia por aproximadamente 100 km (Silva, 2014). FAIXA DOM FELICIANO E SÃO GABRIEL Esse segmento inclui os orógenos Dom Feliciano que se estende por 1.200 km2, de Punta del Este (Uruguai) ao nordeste do Estado de Santa Catarina e uma ramificação no extremo sudoeste com cerca de 5.000 km2 onde se expõe uma pequena fração do Orógeno São Gabriel, mas que apresenta mais completo do estágio de formação da crosta juvenil brasiliana na Província Mantiqueira. Este segmento é marginal ao Cráton Rio de La Plata, que situa-se no oeste do Rio Grande do Sul e no Uruguai, Cráton do Paraná ou Paranapanema, que está encoberto pela Bacia do Paraná, e ao maciço cratônico de Luís Alves que separa os orógenos Dom Feliciano e Ribeira. A idade tectono-estruturais entre os dois orógenos são distintas, o que caracteriza mais um exemplo de evolução diacrônica durante o Neoproterozóico. Iniciando com a fase acrescionária (de 880 Ma a 700 Ma) com clímax metamórfico (em 700 Ma) no orógeno São Gabriel seguido da evolução magmática (650 a 560 Ma) e clímax metamórfico (630 e 610 Ma) do orógeno Dom Feliciano. O orógeno São Gabriel está relacionado a processos de subducção ou orógeno acrescionário, tendo como limites ao sul com a zona de cisalhamento de Ibaré, o limite leste com a zona de cisalhamento Caçapava, são limites de zonas de cisalhamento profundas de natureza intercontinental,que separam blocos crustais distintos. Sua Bacia precursora é representada por associações máficos-ultramáficos, xistos magnesianos, serpentinitos, metabasaltos e anfibolitos toleíticos, são rochas que representam as remanescentes tectonicamente embutidas nas unidades sinorogênicas. No estágio pré-colisional (ou acrescionário) é caracterizado pela elevação de arco de ilhas, com diversas unidades vulcano-plutônicas cálcio-alcalinas. No estágio sincolisional o seu desenvolvimento deu-se em resposta ao transporte tectônico do arco magmático em direção WNW (oeste - noroeste), sendo responsável pela colagem o Orógeno São Gabriel à borda leste do Cráton Rio de La Plata. O orógeno Dom Feliciano é constituído por sequências de margens passivas neoproterozóicas, extensos segmentos de arcos magmáticos neoproterozóicos e restos do embasamento paleoproterozóico a arqueano. Sua atual estruturação vincula-se à colisão continental oblíqua que se deu em resposta à convergência dos crátons Rio de La Plata, Paranapanema e Kalahari. Sua evolução está associada a uma tectônica transpressiva de escape lateral, na qual deu origem a extensos e profundos sistemas de cisalhamentos transcorrentes, que funcionam com limites de segmentos orógenos distintos, guardando o registro da deformação, metamorfismo e magmatismo orogênico. O Embasamento presente no orógeno Dom Feliciano, é constituído pelo Complexo Granulítico de Santa Catarina e se estende por 250 km entre os estados de Santa Catarina e Paraná, com largura exposta de 100 km, constituído por uma associação bimodal TTG, metamorfizada em faceis granulitos, sendo gnaisses tonalíticos e trondhjemitos relacionados à evolução de um arco de ilha intra-oceânico Rhyaciano (Período do paleoproterozóico). As bacias precursoras do Orógeno Dom Feliciano são representadas principalmente por quartzitos, mármores, filitos grafitosos, xistos pelíticos e metaturbiditos depositados em ambientes rasos a profundos de margem continental passiva. Esses depósitos de margem passiva englobam também associações marinhas de águas rasas, com quartzito e calcário estromatolíticas, ou associações de rochas metavulcânicas máficas, com restos de derrames basálticos almofadados e variolíticos, e formações ferríferas bandadas que sugerem ambiente de assoalho oceânico. Dos estágios orogênicos, as sucessões de margem continental passiva foram deformadas e metamorfizadas sob condições de fácies xistos verde baixo a anfibólio baixo. Os estágios pré, sin a pós-colisional do orógeno Dom Feliciano estão registados no arco magmático que é caracterizado por extensiva granitogênese neoproterozóico-cambriana. Figura 01 - Imagens das malhas interpoladas dos dados de anomalia gravimétrica Bouguer e aeromagnética da Província Mantiqueira e regiões adjacentes. Com superposição das principais estruturas tectônicas e alinhamentos geofísicos interpretados. Estruturas e limites geológicos reproduzidos de Delgado et al. (2003). EVOLUÇÃO GEOLÓGICA DA PROVÍNCIA MANTIQUEIRA Em todo o seu processo tectônico geológico, a Província da Mantiqueira, fornece informações suficientes para que as diferentes etapas de aglutinação da parte ocidental do Supercontinente Gondwana seja esclarecida (Heilbron et al.). São inúmeras as paleoplacas que compõe o cenário desta província, são elas: São Francisco-Congo, Paranapanema, Rio de la Plata e Kalahari, além de prováveis massas continentais menores, como Luis Alves, Apiaí, Terreno Oriental-Serra do Mar e Terreno Cabo Frio (fragmento do Cráton do Congo?). Foi bastante extenso o seu processo de evolução geológica pré-brasiliana, e isso resultou no evento de formação de rochas no Arqueano e Paleoproterozóico. Basicamente no intervalo de 2,2 e 1,9 Ga, houve uma importante geração de rochas granitóides, representando assim um retrabalhamento de crosta arqueana, como acresção juvenil em ambientes de arco de ilhas.(Heilbron et al.). No Neoproterozóico houve geração, por conta da tafrogênese toniana, de bacias do tipo rifte que evoluiram para bacias de margem continental passiva. E em toda faixa do Congo Ocidental, o rifte continental é marcado por um extenso vulcanismo máfico continental (Tack et al., 2001 apud Heilbron et al.), no orôgeno Araçuaí, pela intrusão anorogênica e por diques máficos. De acordo com Heilbron et al., no período de 840-800 Ma, onde ocorreu a abertura oceânica, os indícios desse processos estão muito bem visíveis em praticamente todos os orógenos do Sistema Orogênico Mantiqueira, são claros a faciologia típica de bacias de margens passivas e restos de seqüências ofiolíticas. Os depósitos espessos da margem passiva são mais recentes do que a geração do arco intra-oceânicos em sua porção setentrional do Orôgeno Brasília. E isso faz com que seja sugerido que no cenário paleogeográfico no início do Neoproterozóico tenha surgido amplos oceanos ao largo da margem ocidental e sul do Cráton São Francisco. Nota-se que por conta disso, as massas continentais estão muitos distantes umas das outras no início do Neoproterozóico e o Paleocontinente São Francisco-Congo e por isso, não faria parte do Supercontinente Rodínia, como recentemente sugerido por Pisarevsky et al., (2003) e Kröner & Cordani (2003) apud Heilbron et al. Ainda resultado deste mesmo cenário, temos em pleno Orôgeno Araçuai um orôgeno confinado, resultante de uma bacia marinha interior, todavia nos registros de estudos das reconstituições paleogeográficas mostram que os crátons do São Francisco e Congo permaneceram parcialmente unidos. Na região da Bacia Araçuaí-Congo Ocidental ocorreu um espalhamento oceânico, o Golfo Araçuaí desembocava um amplo oceano, região essa hoje representada pelo Orôgeno Ribeira e alguns outros ramos do sistema brasiliano-panafricano. Nos períodos de 790 e 585 Ma os processos geológicos se intenssificaram com gerações de arcos magmáticos ( intra-oceânico, arcos de margem continental ativa). Houve também formação de bacias ante arco e retro-arco. Todos esses processos são bem registrados em todas as sequências dos registros dos orôgenos envolvido nesse processo. Todo o processo resultante da Orogênese Brasiliana que envolve a província mantiqueira é diacrônico e será resumido a seguir: 1) Foi titulada ao terreno Embu idades metamórficas de 790 Ma., portanto não há o reconhecimento disso nos terrenos adjacentes. Houve em 700 Ma a colagem do orôgeno são gabriel com o cráton Rio de la Plata. 2) Nos períodos entre 630 e 600 Ma houve intenso tectonismo na extremidade sul do Orógeno Brasília, o que resultou da colisão dos paleocontinentes Paraná e São Francisco-Congo; e no Orógeno Dom Feliciano, resultante da colisão dos paleocontinentes Rio de la Plata e Kalahari. Entre 610 e 600 Ma devido ao episódio metamórfico no Terreno Apiaí-Guaxupé, podemos correlacionar comepisódio similar da extremidade sul do Orógeno Brasília. 3) Devido o intenso evento tectono-metamórfico nos orógenos Ribeira e Araçuaí metamorfismo entre 605-550 Ma. O mesmo teve seu clímax em 580 Ma, resultou em colisões, do Terreno Oriental-Serra do Mar com a borda sudeste da região paleocontinental do São Francisco. Por conta desse episódio houve uma deformação, na parte sul do orôgeno Brasilia. Houve intensos registros metamorficos no terreno embu, o que levou ao desenvolvimento de zonas de cisalhamento transcorrentes destrais nos orôgenos que já tinham se consolidado. 4) O Terreno Cabo Frio do Orógeno Ribeira foi o último evento colisional da província matiqueira (520 Ma), com reconhecimento também em outras areas do orôgeno ribeira. Devido expeculações sobre esse evento tectônico, há quem acredite que a colisão que resultou no fechamento do tardio de retro-arco, este recente ao final do Gondwana Ocidental. Os eventos colisionais se associam as Bacias tardi-tectônicas do processos que foram descritos acima, a representação se dá por sucessões vulcano-sedimentares, seu processo de formação também tem idades variadas. Nos orógenos Araçuaí e Ribeira, existe o registro da passagem de transição para um regime extensional, por conta da aglutinação do Gondwana Ocidental, o que gerou um colapso no sistema mantiqueira. Esse evento é representado por zonas de cisalhamentos normais, dobras de gravidade e com vergência para leste, como por zonas de cisalhamento transtensionais transversais aos orógenos. E por fim, entre 510 e 480 Ma, diante desse evento tectônico, ocorreu um Importante magmatismo bimodal. CONCLUSÃO Almeida (2014), considera que as contribuições pioneiras de Fernando Flávio Marques de Almeida foram muito importantes para o enorme acervo de dados geológicos sobre a Província Mantiqueira que foi produzido. Contudo, mesmo com o inquestionável avanço no conhecimento geológico e geocronológico, muitas questões importantes ainda permanecem em aberto. Com o intuito de dar uma solução pra estas questões são necessários programas de mapeamento geológico detalhado, abordando regiões problemáticas ou sem cobertura cartográfica adequada, associados a estudos geocronológicos e geotermobarométricos, e aprofundamento da análise estrutural, incluindo o estudo de reativação de estruturas. Também são muito importantes os encontros temáticos entre equipes regionais de pesquisa. REFERENCIAS Silva, M. G.; Neto, M. B. R.; Jost, H.; Kuyumjian, R. M. (Org.) Metalogênese das províncias tectônicas brasileiras - Belo Horizonte: CPRM, 2014. Heilbron, M.; Soares, A. C. P.; Neto, M. C. C.; Silva, L. C. Provincia Mantiqueira - Brasil