Correlação geológico-estrutural e modelo integrado de evolução para o Cinturão Dom Feliciano sob transpressão inclinada no neoproterozóico do sul do Brasil

Abstract

O estudo de duas áreas-chave, limítrofes dos domíniosde ante-país e além-país do Cinturão Dom Feliciano, permitiu a sua correlação geológico-estrutural. Uma seção geológica entre Porto Belo e Balneário Camboriú (SC) levouàcorrelação cinemática entre os domínios.Um evento de colisão oblíqua com topo-para-NNW (650-645 Ma), após afetar a área como um todo, progrediu através da partição da deformação em domínios estruturais. A transpressão oblíqua no além-paísé acompanhada de migmatização (700°C/4,3 Kbar) eprogrediupara um regime tangencial (625-615Ma) a francamente transcorrente destral (após 615 Ma). Enquanto isso, o componente contracional foi absorvido pelo ante-país, causando domeamento e exumação da sua infra-estruturapré-brasiliana, que sofria processo de fusão parcial assistida por água (ca. 635 Ma, de >5 Kbar até 3,4). Uma zona de descolamento separa a infra-da supra-estrutura, que por consequência foi abatida, localmente aquecida até fácies anfibolito, e registra a inversão tectônica discreta de empurrão para extensão. Na região de Encruzilhada do Sul(RS), ambos domínios registram o magmatismo cálcio-alcalino Toniano (ca. 800 Ma) pré-colisional, típico de arco-magmático, o qual é intercalado com sequências sedimentares semelhantes. Isto sugere que representem sequências vulcanossedimentares depositadas em bacias semelhantes, se não emuma mesma bacia. A correlação cinemática, com transpressão destral e empurrões para W/NW, juntamente com um contraste de trajetórias metamórficas, indica a exumação dos granulitos de baixa P do além-país como uma nappe empurrada sobre os xistos do ante-país, soterrados tectonicamente.A progressão da deformação transpressiva, reativações rúpteis das zonas de cisalhamento, assim como o magmatismo pós-colisional, obliteraram as relações originais entre os complexos e originaram o Bloco Encruzilhada.A caracterização do magmatismo pré-colisional Toniano (ca. 800 Ma) do Complexo Porto Belo e sua correlação ao longo doalém-país do Cinturão Dom Feliciano, e localmente em seu ante-país, sugere que estes domínios não representam dois paleo-continentes distintos. Sua correlação com outras rochas pré-colisionais,aflorantes na região de São Gabriel, permite traçar um modelo de evolução para o Sistema Orogênico Kaoko-Dom Feliciano-Gariep. Este modelo assume uma única subducção mergulhando para leste, cuja variação cíclica do ângulo de subducção é responsável pela migração lateral da atividade de arco magmático no cinturãoantes de culminar na colisão oblíqua, através dos seguintes estágios: a)925-880 Ma xespalhamento oceânico e início da subducção; b) 820-770 Ma subducção em baixo ângulo, com migração do magmatismo para o retro-arco e gênese dos protólitos dos ortognaisses tonianos; c) 765-700 Ma verticalização da subducção e migração do arco magmático para o ante-arco, com gênese das rochas do Bloco São Gabriel, enquanto extensão afetava o retro-arco, desencadeando rifteamento; d) 700-660 Ma fim da subducção, colisão entre o Bloco São Gabriel e o Cráton Rio de la Plata; e) 660-630 Ma colisão oblíqua, inversão da bacia de retro-arco, transpressão bivergente, metamorfismo de alta-T/baixa-P e exumação do além-país; f) 630-580 Ma magmatismo pós-colisional e desenvolvimento de zonas de cisalhamentodominantemente transcorrentes; g) 580-550 Macolisão secundária, deformação do ante-país e magmatismo pós-colisional tardio no Cinturão Dom Feliciano, e migração dofronte orogênico para os cinturões Kaoko e Gariep.

The study of two key-areas which are boundaries between Dom Feliciano Belt foreland and hinterland domains allow its geological and structural correlation. A cross section from Porto Belo to Balneário Camboriú (SC) led to the kinematic correlation between domains. A top-to-NNW oblique collisional event (650-645 Ma) affected the whole area and evolved through strain partitioning into structural domains. Oblique transpression in the hinterland occurs with migmatization (700 °C/4.3 Kbar) and progressed to a tangential regime (625-615 Ma) to dextral strike-slip tectonics (after 615 Ma). At the same time, the contractional component was absorbed by the foreland, which caused doming and exhumation of its pre-Brasiliano infrastructure, which was partial melting at water-saturated conditions (ca. 635 Ma; from >5 to 3.4 Kbar). A detatchment zone occurs between infra-and suprastructure, which unroofing caused local heating up to amphibolite-facies, as well as local, discrete tectonic inversion from thrusting towards extension. At Encruzilhada do Sul area (RS), both tectonic domains record the Tonian (ca. 800 Ma) calc-alkaline, pre-collisional magmatism, typicalof arc magmatism, which is interleaved with similar sedimentary sequences. This suggests that both volcanossedimentary sequences were deposited in a similar, if not the same, basin. A kinematic correlation, with dextral plus top-to-W/NW transpression, together with contrastant PT-paths, indicate low-P granulite exhumation as a nappe which came from the hinterland over the underthrusted foreland schists. Progressive transpressional deformation, with possible brittle reactivations and post-collisional magmatism caused blurred contacts between the complexes and originated the Encruzilhada Block.The Tonian (ca. 800 Ma) pre-collisional magmatism of Porto Belo Complex characterization and its correlations along Dom Feliciano Belt hinterland, and locally in its foreland, suggests that both domains do not represent two distinct paleo-continents. Correlation with pre-collisional rocks from São Gabriel Block outline an evolution model to the Kaoko-Dom Feliciano-Gariep Orogenic System. This model assumes a single, eastwards subduction, which subduction angle cyclic changes is responsible for lateral migration of magmatic arc activity in the belt, before culminate in oblique collision, through the following stages: a) 925-880 Ma ocean floor spreading and beginning subduction; b) 820-770 Ma flat-slab subdiction, with back-arc magmatism generating Tonian protoliths; c) 765-700 Ma subduction steepening and fore-arc magmatism generating São Gabriel Block rocks while extension affected back-arc, triggering rifting; d) 700-660Ma subduction ends, with collision between São Gabriel Block and Rio de la Plata Craton; e) 660-630 Ma oblique collision, back-arc basin inversion, bivergent transpression, high-T/low-P metamorphism and hinterland exhumation; f) 630-580 Ma post-collisional magmatism and strike-slip shear zone development; g) 580-550 Ma secondary collision, foreland deformation and late post-collisional magmatism in Dom Feliciano Belt, while the orogenic front migrated towards Kaoko and Gariep belts.