UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA /INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

TESE DE DOUTORADO N^o 28

HILDOR JOSÉ SEER

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Palavras-chave: Metamorfismo; Geologia estrutural; Petrologia; Geocronologia; Geotectônica; Geoquímica

Mapa:[Geológico]

DATA DA DEFESA:29/07/99
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: GEOLOGIA REGIONAL
ORIENTADOR: PROF. Marcel Auguste Dardenne (UnB)
EXAMINADORES:PROF. José Oswaldo de Araújo Filho (UnB)
PROF. Márcio Martins Pimentel(UnB)
PROF. Marco Antônio Fonseca (UFOP)
Prof.: Luiz Simões (UNESP)

RESUMO

Os objetivos do presente trabalho compreendem a descrição da geologia e a interpretação da história evolutiva da Sinforma de Araxá, numa área de aproximadamente 2300 Km², na parte sul da Faixa de Dobramentos e Falhamentos Brasília, Estado de Minas Gerais, Brasil. A metodologia seguida baseou-se em mapeamento geológico, análise estrutural, petrografia, geoquímica de rocha total, química mineral e geocronologia.
A Sinforma de Araxá é uma dobra regional, cujos flancos têm direção WNW, mergulhos para NNE e SSW e charneira com caimento suave para WNW. Em seus flancos afloram as litologias correspondentes aos Grupos Araxá, Ibiá e Canastra. A região é área tipo destas unidades geológicas. Estes Grupos acham-se dispostos em três escamas tectônicas, separadas por zonas de cisalhamento subhorizontais e subverticais: inferior, intermediária e superior.
A escama tectônica inferior é uma sequência metassedimentar, psamo-pelítica, com metamorfismo de fácies xisto verde, zonas da clorita e granada, e idade modelo Sm-Nd de 2,2 G.a.. Representa uma sequência depositada em ambiente marinho plataformal e constitui aparentemente um ciclo marinho regressivo, marcado por predomínio de quartzitos em direção ao topo estratigráfico, sendo formalmente designada Grupo Canastra.
Sobre esta escama dispõem-se as litologias da escama tectônica intermediária, uma sequência metassedimentar, dominantemente pelítica e estruturada na forma de ritmitos finos, com idades modelo Sm-Nd variando de 1,1 a 1,3 G.a. Apresenta metamorfismo de fáceis xisto verde, zona da clorita. Sua origem está ligada à erosão de arcos magmáticos neoproterozóicos, tendo sido depositada, possivelmente, através de correntes de turbidez distais. Representa a unidade geológica formal Grupo Ibiá.
A escama tectônica superior compreende um conjunto ígneo dominantemente máfico, representado por anfibolitos finos e grosseiros, que transiciona, no topo estratigráfico, para metassedimentos pelíticos e, em menor proporção, psamíticos. O conjunto foi metamorfisado em fácies anfibolito e está intrudido por corpos de rochas granitóides. Os anfibolitos representam protólitos basálticos e gabróicos, com rochas ultramáficas (serpentinitos/anfibólio-talco xistos) muito subordinadas. Os basaltos são toleiíticos, de alto ferro, com assinaturas geoquímicas de elementos terras raras que os aproximam de E-MORB e BABB. Deste modo, podem representar um assoalho oceânico desenvolvido a partir de mistura de magmas astenosféricos e litosféricos. Os metassedimentos podem caracterizar uma sedimentação marinha de águas profundas, aos quais associam-se horizontes de chert (ortoquartzitos). Têm idade modelo Sm-Nd de 1,9 G.a. Os corpos granitóides são principalmente leucogranitos a duas micas, peraluminosos, com assinatura geoquímica colisional, contendo xenólitos das rochas encaixantes.
A história metamórfica e deformacional da Sinforma de Araxá pode ser descrita através de uma sucessão de eventos, cujo caminho PTt aponta para processos geológicos ocorridos em níveis crustais cada vez mais rasos. O evento M₁/D₁ constitui o metamorfismo principal, do tipo barroviano, presente em todas as escamas tectônicas, ocorrido em 630 M.a (isócronas minerais Sm-Nd). Durante este evento desenvolveu-se uma xistosidade grosseira S₁, cuja origem é obscura. Seguiu-se evento retrometamórfico RM₁, assinalado apenas nas escamas inferior e superior, não acompanhado de deformação. O evento seguinte, M₂/D₂, foi subdivido em um estágio precoce, D₂p, e um estágio tardio, D₂t. Ambos desenvolveram-se num contexto colisional, onde zonas de cisalhamento subhorizontais provocaram o imbricamento das diversas escamas, sob regime metamórfico francamente retrogressivo em fácies xisto verde. Em seus momentos iniciais, D₂p foi acompanhada do alojamento de granitos colisionais. Dados cinemáticos indicam que o transporte tectônico das escamas deu-se de sudoeste para nordeste.
De modo aparentemente contínuo à D₂p, processou-se a deformação D₂t, porém com transporte tectônico para SE, acompanhada de componente compressiva secundária SW-NE. Esta deformação representa o evento deformacional principal, responsável pela estruturação da Sinforma de Araxá e está presente em quase todos os afloramentos da região. O evento final M₃/D₃, corresponde ao desenvolvimento de zonas de cisalhamento transcorrentes, com cinemática sinistral , sob condições de fácies xisto verde baixo, responsável pelo truncamento das estruturas anteriores. Implantou-se em continuidade à D₂t, apresentando mesmo padrão de distribuição de tensões daquela fase, porém em situação crustal mais rasa.
Na síntese sobre a evolução tectônica da Sinforma de Araxá, sugere-se o emprego da metodologia da tectônica de terrenos (Howell, 1993). As diversas escamas tectônicas da região podem ser descritas como terrenos tectonoestratigráficos, com características próprias, gerados em paleoambientes específicos e em posições geográficas distintas. Esta metodologia pode ser aplicada na solução dos diversos problemas geológicos da Faixa Brasília.
A história metamórfica e deformacional da Sinforma de Araxá parece refletir um contexto tectônico regional, baseado na interação de três grandes segmentos crustais: os continentes do Amazonas, do São Francisco e do Paraná. A primeira interação é representada pela colisão entre os continentes São Francisco e Paraná. Enquanto esta colisão se processava, iniciou-se nova colisão entre estes dois continentes e o continente do Amazonas, todos os processos desenvolvidos durante o intervalo de 630 a 580 M.a., portanto durante a orogênese Brasiliana. Esta história é parte do processo de colagem final do continente Gondwana.

  
 
UNIVERSITY OF BRASILIA / INSTITUTE OF GEOSCIENCES

PhD THESIS N^o 28

HILDOR JOSÉ SEER

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KeyWords: Metamorphism; structural geology; Petrology; Geochronology; Geotectonics; Geochemistry

Map:[ Geology ]

DATE OF ORAL PRESENTATION:29/07/99
TOPIC OF THE THESIS: REGIONAL GEOLOGY
SUPERVISOR:PROF. Marcel Auguste Dardenne (UnB)
COMMITTEE MEMBERS:PROF. José Oswaldo de Araújo Filho (UnB)
PROF. Márcio Martins Pimentel(UnB)
PROF. Marco Antônio Fonseca (UFOP)
Prof.: Luiz Simões (UNESP)

ABSTRACT
The present work is concerned with the geological description and interpretation of the evolutionary history of the Araxá Synform, in an area with approximately 2300 Km², in the southern segment of the Brasilia Fold and Thrust Belt, Minas Gerais State, Brazil. Geological mapping, structural analysis, petrography, whole rock geochemistry, mineral chemistry and geochronology were the main methodological procedures.
The Araxá Synform is a regional fold, with WNW trending limbs, dipping to the NNE and SSW and with gently plunging hinges to WNW. The outcrops of Araxá, Ibiá and Canastra Groups take place at their limbs. The region represents the type locality of these geologic units. These groups are ordered in three tectonic thrust sheets, separated by major gently deeping and subvertical shear zones: inferior, intermediate and superior.
The lower thrust sheet is a psamo-pelitic metassedimentary sequence, metamorphosed at greenschist facies (chlorite and garnet zones) with Sm-Nd model age of 2,2 Ga. It represents a sedimentation on a marine platform environment, possibly belonging to a regressive marine cycle. It is formally designed as the Canastra Group.
Over these thrust sheet, is a pelitic metasedimentary sequence, arranged in fine grained rythmites, of the middle thrust sheet. Their Sm-Nd model ages are between 1,1 and 1,3 Ga. and they were metamorphosed to chlorite zone at greenschist facies. Their origin is linked to the erosional processes of neoproterozoic magmatic arcs, and it was possibly deposited through distal turbiditic currents. It constitutes the Ibiá Group.
The upper thrust sheet comprise an igneous mafic sequence, with fine and coarse amphibolites, which is transitional to pelitic metassedimentary rocks with minor psamitic rocks.
All rocks were metamorphosed under amphibolite facies conditions and were intruded by granitoid rocks. The amphibolites represent original basaltic and gabroic rocks, with minor ultramafics (serpentinites/ amphibole-talc schists). The basalts are high FeO tholeiítes, with REE signatures that resemble E-MORB and BABB. Therefore they could represent an oceanic crust, evolved from an asthenospheric and lithospheric magma mixing process. The metasedimentary rocks could be represent marine deep water sediments. They have Sm-Nd model age of 1,9 Ga. The granitoid bodies are mainly two-mica leucogranites, with peraluminous affinity, and with a collisional geochemistry and mineralogic signature.
The deformational and metamorphic history of the Araxá Synform could be described as a succession of events, which PTt path points to geological processes occurred at progressively shallower crustal levels. The main metamorphic phase, dated 630 M.a., is represented by the M₁/D₁ event, characteristically of barrovian type. A coarse S₁ schistosity, with obscure origin, was developed during this event. A retrometamorphic RM₁ event, without deformational imprint, followed the first event, and was recorded only in the lower and upper thrust sheets. The following event, D₂/M₂, was divided into an early (D₂p), and a later stage (D₂t). Both developed in a collisional tectonic environment, with gently deeping shear zones that promoted the collage of the thrust sheets, in retrograde greenschist facies metamorphic conditions. On their initial stages, D₂p was accompanied by the intrusion of granitic bodies. Kinematic criteria indicate that the thrust sheets were transported from southwest to northeast.
D₂t deformation began, apparently in continuity to D₂p, however with a SE tectonic transport, accompanied by a SW-NE secundary compressional field. This deformation is found in the majority of outcrops and represents the main deformational event in the region. This was responsible for the development of the Araxa Synform.
The final event, M₃/D_3, was responsible by the development of wrench sinistral shear zones, in low greenschist facies metamorphic.conditions. Their stress field distribution is similar to that of D₂t event, but their deformation occurred at higher crustal levels.
The final chapter is concerned with a synthesis about the evolution of Araxá Synform and employ the Terrane Tectonostratigraphic Analysis (Howell, 1993) to promove a background for the interpretation of the Brasilia Fold and Thrust Belt geological processes. The three thrust sheets of the Araxá region are described like tectonostratigraphic terranes, with distinct stratigraphy that characterizes particular geological settings generated at different geographic positions.
The metamorphic and deformational history of the Araxá Synform reflect a regional tectonic framework based on the interaction of three major crustal segments: the Amazonas, São Francisco and Parana continents. The first interaction was represented by the collision between São Francisco and Parana continents. During this collisional process, another collision began between these continents and the Amazonas continent. All processes developed during 630 M.a. and 580 M.a., therefore during the Brasiliano Orogenic Cycle. This history is part of the final collage of Gondwana continent.