Estudo integrado dos granitóides de Quatro Ilhas, SC, e implicações para a construção de câmaras magmáticas sob trasnpressão inclinada

Abstract

O Ciclo Orogênico Brasiliano/Panafricano, que se estende do Neoproterzoico ao Cambriano, possui grande expressividade entre as rochas que compõem os Escudos do Uruguai e dos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, no sul do Brasil. Nesse contexto, destaca-se o volumoso magmatismo ao longo de zonas de cisalhamento transcorrentes, que originou os batólitos do Cinturão Dom Feliciano. No Escudo Catarinense, a Zona de Cisalhamento Major Gercino foi responsável pelo posicionamento de diversos corpos magmáticos, entre eles os Granitoides de Quatro Ilhas (GQI). Os GQI são granodioritos a monzogranitos porfiríticos, grossos, com afinidade toleítica alto-K e idades de ca. 625 a 615 Ma, respectivamente. Possuem uma foliação com mergulhos suaves a fortes para SE, marcada pelo alinhamento e estiramento de fenocristais de K-feldspato. Os monzogranitos são cortados por injeções tabulares de diorito, granitos de granulometria fina, e veios aplopegmatíticos, com contatos quentes, por vezes discordantes da foliação, frequentemente interdigitados a ela. Os corpos de granitos finos possuem de 10 a 30 cm de espessura e direção NE-SW, com mergulhos sub-horizontais a subverticais. Todo o conjunto é afetado por dobras de mesoescala, assimétricas, com vergência para NW e contemporâneas a zonas de cisalhamento subverticais de mesoescala. A contemporaneidade das estruturas transcorrentes e contracionais sugere transpressão atuando sobre os GQI. Microestruturas como a recristalização por rotação de subgrãos de quartzo e feldspato ocorrem tanto no granito porfirítico quanto nos granitos finos, apontado que uma parte significativa da deformação dessas variedades ocorreu sob as mesmas condições, acima da curva solidus. Localmente, altas taxas de deformação levam à quebra de fenocristais de feldspato, com preenchimento de fraturas por líquido da matriz. Fitas de quartzo possuem registro de posterior recristalização em baixa temperatura, desenvolvidas à medida que a cristalização progride e os granitoides cristalizam em um ambiente tectonicamente ativo. Textura granoblástica poligonal local é gerada por recristalização estática de alta temperatura, que apaga as microestruturas mais antigas. Análises geoquímicas permitem identificar dois grupos de granitos finos: baixo- e alto-K, ambos controlados ora pelas estruturas de baixo ângulo de mergulho, ora pelas de alto. Os granitos finos de baixo-K são relativamente enriquecidos em Ba e Sr e empobrecidas em Rb e apresentam semelhanças geoquímicas com produtos de fusão crustal. Por sua vez, os granitos finos de alto-K têm diversas características de granitos do tipo-A derivados de magmas parentais toleíticos de médio- a alto-K, tais como os Granitoides de Quatro Ilhas. A ocorrência deste magmatismo de geoquímica variada, controlado pelas estruturas de baixo e alto mergulho, concomitantes, reforça o papel da Zona de Cisalhamento Major Gercino em mobilizar fusões mantélicas e crustais e promover sua interação em um ambiente transpressivo.

The Brasiliano/Panafricano Orogenic Cycle, which occurred from Neoproterzoic to Cambrian, corresponds to a significant segment of the Uruguayan Shield and of the Sul-Riograndense and Catarinense Shields, respectively in the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina, Southern Brazil. In this context, voluminous magmatism along transcurrent shear zones originated the batoliths of the Dom Feliciano Belt. In the Catarinense Shield, the Major Gercino Shear Zone was responsible for the emplacement of several igneous bodies, the Quatro Ilhas Granitoids (QIG) among them. The QIG are coarse granodiorites to monzogranites, with medium- to high-K affinity and ages of ca. 625 to 615 Ma for the granodiorite and the monzogranite varieties, respectively. They are porphyritic rocks, with foliation marked by the alignment of euhedral or stretched K-feldspar phenocrysts, dipping gently to steeply to SE. Several sheets of diorite, fine-grained granites and aplite-pegmatite crosscut the porphyritic granites, either parallel or oblique to the foliation, sometimes interdigitated with it. This assemblage is affected by mesoscale, NW-verging asymmetrical folds coeval to local steeply-dipping strike-slip shear zones. The contemporaneousness of strike-slip and contractional structures suggest transpression over the QIG. The fine-grained granite sheets are 10 to 30 cm thick and strike NE, with gentle to subvertical dips to SE. Microstructures such as quartz and feldspar subgrain rotation recrystallization occur in both the porphyritic granite and fine granites, pointing that the deformation of these varieties occurred significantly under the same conditions, above the solidus curve. Locally, high strain rate zones lead to the breaking of feldspar phenocrysts with fractures filled by matrix liquid. Quartz ribbons record subsequent bulging recrystallization, typical in lower temperatures, developed as crystallization progresses and granitoids crystallize in a tectonically active environment. Local polygonal granoblastic texture is generated by high temperature static recrystallization, which anneals and erases the older microstructures. Geochemical analysis allows the identification of two groups of fine grained granites: low- and high-K, both of them controlled sometimes by gently-, sometimes by steeply-dipping structures. The low-K fine grained granites are relatively enriched in Ba and Sr and depleted in Rb and exhibit geochemical similarities with crustal melts. On the other hand, the high-K fine grained granites have several characteristics of A-type granites derived from medum- to high-K tholeiitic magmas, such as the QIG. The occurrence of magmatism with varied geochemistry, controlled by concomitant gently- and steeply-dipping structures, reinforces the role of the Major Gercino Shear Zone in mobilizing mantle and crustal melts and promoting their interaction in a transpressive environment.