Contribuição a evolução tectono-estratigráfica e termocronológica da região noroeste de Moçambique - África

Abstract

O estudo da região noroeste de Moçambique demonstrou a importância de processos tectônicos distais (compressivos) e proximais (distensivos) na reativação de estruturas antigas do embasamento cristalino, influenciando em aspectos estruturais, sedimentares e erosivos. A caracterização tectono-estratigráfica na bacia rifte Moatize-Minjova demonstrou a forte influência de remobilização de estruturas noroeste regionais na sua configuração, sedimentação e magmatismo. A geração de espaço de acomodação na bacia foi impulsionada por esforços tectônicos na margem sul-sudoeste do Gondwana enquanto as estruturas registradas em escala de afloramento caracterizaram a influência de esforços distensivos/transtrativos pós-deposicionais atribuídos à separação Jurássico-Cretácica entre as placas da África e Antártica. A análise sedimentológica permitiu determinar na Formação Moatize (Permiano Inferior ao Superior) litofácies depositadas em sequências cíclicas marcadas por sucessões de alta e baixa energia, as quais permitiram definir associações de litofácies atribuídas a planície de inundação, depósitos de crevasse e canal fluvial caracterizando um sistema fluvial meandrante estando as camadas de carvão associados a lagos e pântanos em meandros abandonados. Esta sequência foi progradada por litofácies arenosas grossas a conglomeráticas com estratificações cruzadas planares e acanaladas pertencentes à Formação Matinde, composta por macroformas de leito de migração frontal e lateral associadas a um sistema fluvial entrelaçado. As medidas de paleocorrente nestas duas formações sugerem um paleofluxo para norte-noroeste. A análise de proveniência na Formação Matinde forneceu idades entre o Mesoproterozóico e Cambriano, que abrange importantes momentos de formação e deformação crustal nos domínios geotectônicos do norte de Moçambique. As populações de idades entre 950-550 Ma permitiram a definição de uma área fonte da região sul-sudoeste, juntamente com os dados de paleocorrente para norte-noroeste, correspondente aos domínios do Complexo Nampula e da Suite Guro. As análises térmicas das amostras do embasamento forneceram idades entre o Mesozóico e o Cenozóico e uma espessura denudada de ~ 2-3,5 kmdesde o Triássico Superior. Os estágios iniciais foram marcados por taxas de denudação muito baixas (1-10 m/Ma) atingindo ~ 500 m até o Cretáceo Inferior sofrendo um leve aumento até o Paleoceno (3-17 m/Ma). Altas taxas de denudação de 31-47 m/Ma trouxeram as amostras para as condições superficiais. A denudação inicial está associada a processos distensivos/transtrativos produzidos pela dissolução do Gondwana. O Jurássico Superior e o Cretáceo Superior foi um período de grande desenvolvimento do Oceano Índico e o início da deriva N-S da Antártica em relação à placa Africana. O período entre o Cretáceo Inferior e o Paleoceno, marca o desenvolvimento da margem africana e a reconfiguração dos padrões de drenagem na placa Africana. O último evento forneceu taxas de resfriamento da ordem de 1,17 a 0,88 °C/Ma, implicando na denudação de ~ 1,5 a 2 km desde o início do Neogeno até os tempos recentes. Este último evento foi relacionado ao desenvolvimento de topografia dinâmica induzida pela movimentação da pluma do manto do Rifte do Leste Africano.

The study of the northwestern region of Mozambique demonstrated the importance of distal (compressive) and proximal (extensional) tectonic processes in the reactivation of old structures of the crystalline basement, influencing structural, sedimentary and erosive aspects. The tectono-stratigraphic characterization in the Moatize-Minjova rifte basin demonstrated the strong influence of remobilization of northwest regional structures in its configuration, sedimentation and magmatism. Accommodation space generation in Permian times were driven by tectonic efforts on the south-southwestern margin of Gondwana, while the outcrop scale structures characterized the influence of postdepositional extensional/transtractive efforts attributed to the Jurassic-Cretaceous separation between the African and Antarctic plates. The sedimentary analysis allowed to determine in the Moatize Formation (Lower-Upper Permian) lithofacies deposited in cyclic sequences marked by deposits of high and low energy, which allowed to define associations of lithofacies attributed to floodplain, crevasse and fluvial channel deposits characterizing a meandering fluvial system, being the coal layers associated with lakes and swamps in abandoned meanders. This sequence was grade by coarse sandy to conglomerate lithofacies with planar and throughcross bedding belonging to the Matinde Formation, composed of frontal and lateral migration bed macroforms associated to a braided fluvial system. The paleoccurrent measurements in these two formations suggest a north-northwest paleoflux. The provenance analysis in the Matinde Formation provided ages between the Mesoproterozoic and Cambrian, which covers important crustal formation and deformation moments in the geotectonic domains of northern Mozambique Populations between 950-550 Ma allowed the definition of a source area of the south-southwest region, together with the north-northwest paleoccurrent data, corresponding to the Nampula Complex and Guro Suite domains. The thermal analyzes of the basement samples provided ages between the Mesozoic and the Cenozoic and a denuded thickness of ~ 2-3.5 km since Upper Triassic times. The initial stages denoted to very low denudation rates (1-10 m/Ma) reaching ~ 500 m until the Lower Cretaceous when the region undergoes a brief increase until the Paleocene (3-17 m/Ma). High denudation rates of 31-47 m/Ma brought the samples to the present surface conditions. Initial denudation is associated with extensional/transtractive processes produced by the dissolution of Gondwana. The Upper Jurassic to Upper Cretaceous was a period of great development of the Indian Ocean and the beginning of the N-S drift of Antarctica in relation to the African plate. The period between the Lower Cretaceous and the Paleocene marks the development of the African margin and the reconfiguration of drainage patterns on the African plate. The last event provided cooling rates in the order of 1.17 to 0.88 °C/Ma implying denudation of ~ 1.5 to 2 km from the beginning of Neogene to recent times which was attributed to the development of dynamic topography Induced by the movement of the mantle plume of the East African Rift.