UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO N^o 231

MARCUS FLAVIO NOGUEIRA CHIARINI

Coordenadas geográficas limites envolvendo a área: 13^o00“S - 13^o30‘S x 49^o 00‘W - 49^o30‘W
Estado(s): GO,TO
Folha(s) ao milionésimo: SD22

RESUMO    

O presente estudo tem como objetivo integrar interpretações aerogeofísicas de alta resolução e de mapeamento geológico básico para avançar no conhecimento tectônico da região de Porangatu – GO. Foram utilizados os dados do Levantamento Aerogeofísico do Estado de Goiás – Bloco 1, Arco Magmático de Mara Rosa, série 3008 da base Aero do Serviço Geológico do Brasil – CPRM / SGB, realizado em 2004. Esses dados foram adquiridos com taxa de amostragem de 0,1 s para a magnetometria e de 1,0 s para a gamaespectrometria, com altura nominal de vôo de 100 m, linhas de produção N-S, espaçadas de 500 m, e as linhas de controle E-W com espaçamento de 5000 m.
O processamento constituiu basicamente na definição do algoritmo interpolador (krigagem) e tamanho de célula de interpolação (125 m), o micronivelamento, visando homogeneizar a distribuição espacial, e a geração dos temas transformados do Campo Magnético Anômalo, tais como Amplitude do Sinal Analítico, Amplitude do Gradiente Horizontal Total, Inclinação do Sinal Analítico, a interpretação semi-automática Deconvolução de Euler, além dos produtos radiométricos.
A arquitetura crustal da região de Porangatu é caracterizada por um arranjo de blocos litosféricos, com características isotópicas e geocronológicas distintas, colocados adjacentes por um regime tectônico convergente oblíquo, sendo os limites desses blocos importantes descontinuidades tectônicas. Os grandes limites foram associados a descontinuidades gravimétricas, sísmicas e magnetométricas, interpretadas como feições tectônicas profundas de primeira ordem, representadas por zonas de cisalhamento transcorrentes de grande magnitude, sendo a principal o Lineamento Transbrasiliano, considerada a “cicatriz” de uma zona de sutura colisional.
As interpretações dos produtos aerogeofísicos associadas ao mapeamento geológico na escala 1:100 000 da Folha Porangatu permitiram a caracterização de um sistema de transcorrência destral, o qual apresenta feições de arrasto subordinadas à mega zonas de cisalhamentos de direção N30ºE, representantes dos Lineamentos Transbrasilianos na área. A configuração do sistema controla o alojamento ígneo tardi a pós-tectônico em zonas de fraquezas crustais. Este foi denominado Sistema Transcorrente Porangatu.
Com o mapeamento geológico foram identificadas três grandes entidades geológicas: Complexo Arqueano Serra Azul, Complexo Porangatu – Novo Planalto e terrenos associados ao Arco Magmático de Mara Rosa.
O Complexo Arqueano Serra Azul constituído por gnaisses graníticos foi imbricado tectonicamente em meio a rochas mais jovens no fechamento deste sistema convergente no final do neoproterozóico. E separa o Complexo Porangatu – Novo Planalto (a W), dos terrenos associados ao Arco Magmático de Mara Rosa (a E).
Nos domínios dos terrenos gerados em ambiente de arco magmático, diversos autores com o advento da geocronologia identificaram duas principais fases de atividade ígnea, sendo a mais antiga entre 890 e 800 Ma, e a mais nova no período de 660 a 600 Ma. As rochas relacionadas ao Arco Magmático de Mara Rosa apresentam amplo espectro composicional, variando desde gabros, anfibolitos, tonalitos até granitos. A discriminação das séries da magnetita e da ilmenita proposta por Ishihara (1977) como indicativa de evolução de um sistema de arco magmático foi aplicada com sucesso, identificando uma zonação bipolar de domínios de susceptibilidade magnética (SM) na Imagem da Amplitude do Sinal Analítico. A discriminação dessas séries pela magnetometria foi posteriormente corroborada pela micropetrografia, que identifica a ocorrência desses minerais em domínios distintos. Os temas radiométricos também apresentam as concentrações dos três radioelementos (K, Th e U) de forma bipolar, indicando baixos teores coincidentes espacialmente com altos valores de susceptibilidade magnética. A descontinuidade abrupta observada tanto nos produtos radiométricos como nos magnetométricos também é coincidente e aqui denominada Descontinuidade Geofísica Porangatu – Mutunópolis – Amaralina (DG-PUMA). A DG-PUMA possivelmente está relacionada à justaposição de terrenos de duas fases de acresção crustal distintas. A leste da DG-PUMA (alta SM) dominam principalmente gabros e magnetita-hornblenda tonalitos toleíticos a calci-alcalinos com εNd (t) positivo evidenciando que estas rochas foram derivadas de crosta juvenil indicando pouca contaminação crustal, gerados num ambiente de arco de ilhas intra-oceânico entre 890 e 800 Ma. A oeste da DG-PUMA (baixa SM) predominam granada tonalitos e granitos calci-alcalinos de altos K e Sr com εNd negativo cristalizadas entre 660 e 600 Ma num estágio mais evoluído do sistema de arco magmático com contribuição crustal.
O Complexo Porangatu – Novo Planalto é representado por gnaisses tonalíticos a graníticos com idades U-Pb em zircão em torno de 570 a 530 Ma, sendo proposta uma história tectônica envolvendo maior complexidade para o sistema de arco magmático. Também como representante deste complexo está uma faixa de granulitos máficos disposta paralela a Z.C. Talismã, possivelmente representante de material de nível crustal mais profundo exumado pelo fechamento do sistema.
As respostas da Deconvolução de Euler mostram no domínio dos lineamentos transbrasilianos alta densidade de soluções configurando um plano vertical de direção N30ºE. Este é associado à Zona de Cisalhamento Talismã, onde ocorrem milonitos limitados por faixa de granulitos máficos, sendo este plano interpretado como descontinuidade de primeira ordem e representante da sutura colisional na área de estudo.
Assim, o presente trabalho propõe a delimitação espacial dos terrenos relacionados a essas duas fases de acresção crustal dentro da evolução do Arco Magmático de Mara Rosa, as quais representam a transição de ambiente intra-oceânico para continental, além da identificação de limites tectônicos.

MARCUS FLAVIO NOGUEIRA CHIARINI

ABSTRACT    

The current study has the objective of integrating airborne geophysical data interpretation and basic geological mapping in order to advance the tectonic knowledge on the Porangatu Region, in the State of Goiás, Brazil.
Data processed came from the Aerial Geophysical Survey of the State of Goiás, Block 1, Mara Rosa Magmatic Arc, serial number 3008, belonging to the Geological Survey of Brazil (CPRM / SGB), Aerial Base, concluded in 2004. Data was acquired with a 0.1 sample rate for magnetometric data and 1.0 s sample rate for gamma spectrometry, with a 100 m nominal flight height. North-South production lines were spaced 500 m apart, and East-West tie lines were spaced 5.000 m apart.
Processing was based in the definition of the interpolating algorithm (krigagem), with an 125 m interpolating cell size, micro levelling, with the aim of homogenizing the spatial distribution, and the generation of transformed themes of the anomalous magnetic field, such as Analytical Signal Amplitude, Total Horizontal Gradient Amplitude, Inclination of the Analytical Signal and the Euler Deconvolution (semi-automatic interpretation) procedure, as well as radiometric products.
Porangatu region’s Crust architecture is based in a settlement of lithospheric blocks, with distinct isotopic and geochronological characteristics, placed in an adjacent way by an oblique convergent tectonic regime, with the limits of such blocks being important tectonic discontinuities. Major limits were associated with gravimetric, seismic and magnetometric discontinuities, which were interpreted as first order deep tectonic features.  They were also represented as a high magnitude strike-slip shear zones, being the main one the TransBrazilian Lineament, which is considered the “scar” of a collision suture zone.
The interpretation of the aerogeophysical products associated with the geological mapping of the Porangatu’s sheet, at the scale of 1:100 000, has showed the characterization of a dextral passing system. This system shows dragging features subordinated to mega shear zones in the N30^oE direction, which represents the TransBrazilian lineament in the area. The system configuration controls the late and post-tectonic igneous lodging in zones of crustal weaknesses.  This system was named the Porangatu strike-slip system.
Three major geological entities could be identified with geological mapping: The Serra Azul Archean Complex, the Porangatu-Novo Plateau Complex and terrains associated with the Mara Rosa Magmatic Arc.
At the end of the Neoproterozoic Era, the Serra Azul Archean Complex, which is made of granitical gneiss, was tectonically imbricated in the middle of younger rock at the closing of this converging system. It divides the Porangatu-Novo Plateau (at west) from terrains associated with the Mara Rosa Magmatic Arc (at east).
Several authors have identified two main igneous activities phases at the domain of fields generated within the magmatic arc environment. The older phase dates between 890 and 800 Ma. The newest dates from 660 to 600 Ma. Rocks related to the Mara Rosa Magmatic Arc present a wide composition range, from gabbros, amphibolites, tonalites and even granites. Ishihara’s (1977) description of magnetite, and ilmenite, as an indication of the evolution of a system of magmatic arc, was successfully applied, leading to the identification of a bipolar zoning in the domain of magnetic susceptibility at the Analytical Signal Amplitude image. This was further corroborated by micropetrological exams made to identify such minerals. Radiometric themes also showed concentrations of three radioelements (K, Th and U) of bipolar form, indicating low content spatially coinciding with high values of magnetic susceptibility. The rugged discontinuity observed in both the radiometric and magnetometric products is also coincident and is in this study named Porangatu-Mutunópolis – Amaralina Geophysical Discontinuity (DG-PUMA). DG-PUMA is probably related to a two-phase field overlapping of distinct crustal accretion. At East of DG-PUMA (high MS) there is a dominance of tholeitic-to-calcium-alkaline gabbros, magnetite-hornblendite tonalities, with  positive εNd (t), a demonstration that these rocks came from an younger crust. They also indicate little crustal contamination. They were generated in an arc ambiance of intra-oceanic islands between 890 and 800 Ma. At West of DG-PUMA (low MS), there is a predominance of garnet tonalities and granites with calcium-alkaline signature of high K and Sr content with negative εNd crystallized between 660 and 600 Ma, in a more evolved stage of the magmatic arc system with crustal contribution.
The Porangatu – Novo Planalto Complex is represented by tonalities to granites gneiss with U-Pb ages in zircon between 570 to 530 Ma, which proposes a tectonic history involving more complexity for the magmatic arc system. A zone of mafic granulites, disposed alongside to the Talismã Shear Zone, also represents this Complex, and possibly represents material from deeper crustal levels which were exhumed by the closing of this system.
Euler Deconvolution answers showed high density of solutions at the domain of the TransBrazilian lineaments, a testimony to the existence of a vertical plan at the N30oE direction. This plan is associated to the Talismã Shear Zone, where there is an occurrence of Mylonites contained by a belt of mafic granulites. This plan can be interpreted as a first order discontinuity and as a representative of the collision suture in the area under study.
This paper thus proposes the spatial delimitation of terrains related to these two phases of crustal accretion within the evolution of the Mara Rosa Magmatic Arc. These two phases represent the transition from an intra-oceanic to a continental environment and identify tectonic limits.