Geologia estrutural, petrografia, geoquímica e geocronologia U-Pb do magmatismo granítico shoshonítico neoproterozóico pós-colisional sintectônico da zona de cisalhamento Major Gercino, região de Porto Belo, SC

Abstract

No Cinturão Dom Feliciano, o magmatismo pós-colisional foi controlado principalmente pela tectônica transcorrente de zonas de cisalhamento que compõem o Cinturão de Cisalhamento Sul-brasileiro (CCSb). A Zona de Cisalhamento Major Gercino (ZCMG) constitui uma ramificação CCSb no estado de Santa Catarina O estabelecimento do Complexo Granítico Estaleiro (CGE), na região de Porto Belo, marca o auge da movimentação sin-transcorrente da ZCMG. O CGE, unidade no qual este presente trabalho foi desenvolvido, é constituído pelo Granodiorito Estaleiro (GE), por uma quantidade expressiva de veios graníticos finos, e por volumes menores de corpos tabulares básicos a intermediários contemporâneos. Este trabalho apresenta e discute os resultados através de uma abordagem integrada de dados inéditos de geologia estrutural, petrografia, geoquímica de rocha total e geocronologia U-Pb em zircão, realizado para as rochas graníticas do CGE. O GE é representado por anfibólio biotita granodioritos e os veios graníticos finos incluem duas variedades petrográficas principais (biotita monzogranitos equigranulares a localmente porfiríticos com M’10-20 e sienogranitos equigranulares com M’4-7). Em direção as porções E e NE do GE, a trama magmática torna-se fortemente desenvolvida e evolui para uma trama milonítica. Os maiores volumes de ambos veios graníticos finos ocorrem principalmente nas porções miloníticas do GE. Nas porções indeformadas ou pouco deformadas os veios graníticos são ausentes. Em ambos GE e veios graníticos finos as foliações principais possuem strike NE para ENE e mergulham em alto ângulo ora para SE ora para NW. As lineações possuem baixo caimento ora para NE ora para SW. Análises meso e microestruturais indicam que o GE e os veios graníticos finos compartilharam a mesma cinemática transcorrente destral da ZCMG e uma evolução deformacional a partir de condições magmáticas até de estado sólido, sob temperaturas consistentes com fácies xistos-verdes superior à anfibolito médio. As novas idades de cristalização U-Pb em zircão via LA-MC-ICP-MS para o GE indeformado e milonítico são 612 ± 2 e 611 ± 3 Ma, respectivamente. Os padrões de herança das duas porções são similares, sendo predominantemente neoproterozoicas (~790, ~650 e ~630 Ma) e menos comumente meso- (1.2 and 1.1 Ga) e paleoproterozoicas (2.0 Ga). A afinidade shoshonítica de ambos GE e veios graníticos finos são indicados pelos seus altos conteúdos de Sr, Rb e Ba, pelos padrões de LREE e LILE, pelas razões FeOt/(FeOt+MgO) e pelo caráter predominantemente metaluminoso. Os padrões de elementos maiores, traços e REE sugerem que os veios 8 graníticos finos são derivados do GE por cristalização fracionada de anfibólio, biotita, zircão, alanita, apatita e titânita. Assinaturas geoquímicas semelhantes do CGE com outros granitoides shoshoníticos do sul do Brasil podem indicar fontes mantélicas comuns ou similares para estas rochas. Características geoquímicas e estruturais, juntamente com os padrões de herança fornecidos pelos zircões, podem sugerir que a tectônica transcorrente da ZCMG desempenhou um papel fundamental na ativação de fontes mantélicas capazes de originar magmas shoshoníticos, e de ter facilitado sua interação com fusões crustais.

In Dom Feliciano Belt, post-collisional magmatism was controlled mostly by the transcurrent tectonics of the shear zones that constitute the Southern Brazilian Shear Belt (SBSB). The Major Gercino Shear Zone (MGSZ) consists of a SBSB branch in Santa Catarina state. The EGC establishment in Porto Belo region marks the MGSZ syn-transcurrent movement peak. EGC, unit in that this work was carried out, is represented by the Estaleiro Granodiorite (EG) and their intrusive fine-grained granites, that, in association with minor volumes of schlieren, mafic enclaves and sheet-like bodies. This work presents and discusses the results through an integrated approach of new structural geology, petrography, whole-rock geochemistry and zircon U-Pb geochronology performed for the EGC granitic rocks. EG is represented by porphyritic, amphibole-biotite granodiorites and the fine-grained granites include two main petrographic varieties (equigranular to locally porphyritic, biotite monzogranites with M’10-20 and equigranular sienogranites with M’-4-7). Towards E and NE portions of the EC, magmatic fabric becomes more strongly developed and evolves into a mylonitic fabric. Higher volumes of both fine-grained granites occur mainly in the EG mylonitic portions. In the undeformed or little deformed portions the granitic veins are absent. Both in the wall-rock and in the fine-grained granites the main foliations have NE to ENE strikes and steeply dips either to the SE or NW. Lineations have low plunge either to the NE or SW. Micro- and meso-structural analyses indicate that EG and fine-grained granites shared the same MGSZ dextral transcurrent kinematics and an evolution from magmatic to solid-state conditions, under deformational temperatures consistent with upper-greenschist to middle-amphibolite facies. New zircon U-Pb LA-MC-ICP-MS crystallization ages are 612 ± 2 and 611 ± 3 Ma for the EG undeformed and deformed portions, respectively. The inheritance patterns in the two portions are similar, being predominantly Neoproterozoic (~790, ~650 e ~630 Ma) and less commonly Meso- (1.2 and 1.1 Ga) and Paleoproterozoic (2.0 Ga). Shoshonitic affinity of both EG and fine-grained granites are indicated by their high Sr, Rb and Ba contents, LREE and LILE patterns, FeOt/(FeOt+MgO) ratios and predominantly metaluminous character. Major, trace and REE patterns suggest that the fine-grained granites are derived from the EG mainly by fractional crystallization of amphibole, biotite, zircon, allanite, apatite and titanite. Similar geochemical signatures of the EGC granitoids with others post-collisional shoshonitic granitoids from southern Brazil may indicate similar or common mantle sources for these rocks. EGC structural and geochemical features, in association with their zircon inheritance patterns, may suggest that the transcurrent tectonics of the MGSZ have played a fundamental role in the activation of mantle sources capable to originate shoshonitic magmas and have facilitated their interaction with crustal melts.