Caracterização estrutural e petrológica do magmatismo pré-colisional do Escudo Sul-Rio-Grandense : os ortognaisses do Complexo Metamórfico Várzea do Capivarita

Abstract

As rochas ortometamórficas registram importantes informações sobre fontes de magmatismo e ambientes tectônicos nos quais foram geradas. O estudo de suas características geoquímicas, aliado ao detalhamento de seus aspectos geológicos, estruturais e petrográficos permite estabelecer a história geológica destas litologias, seu ambiente de formação e a fonte de seus protólitos. Deste modo, a investigação criteriosa de sequências ortometamórficas constitui uma importante ferramenta para a reconstrução da história evolutiva de segmentos crustais proterozóicos e fanerozóicos. Ademais, a estratigrafia tectônica comumente observada em terrenos metamórficos, além de permitir a avaliação dos diferentes eventos relacionados à origem deste tipo de empilhamento, fornece dados significativos sobre os processos pré-tectônicos relacionados à gênese de cada uma das diferentes sequências envolvidas. O Escudo Sulrio- grandense (ESRG) é principalmente composto por granitóides de idade diversa e seus derivados metamórficos, o que torna o estudo detalhado dessas rochas fundamental para o entendimento da evolução crustal da região. O Complexo Metamórfico Várzea do Capivarita (CMVC) ocorre nas proximidades da cidade de Encruzilhada do Sul e congrega sequências ortometamórficas de composição tonalítica e sienítica, além de paragnaisses pelíticos e calciossilicáticos. Para e ortognaisses são intercalados em escalas diversas e apresentam paragêneses e microestruturas compatíveis com metamorfismo de fácies granulito. A abordagem integrada de geologia de campo, geologia estrutural e petrografia permitiu discutir a história evolutiva do Complexo. Para a investigação dos ortognaisses tonalíticos, foram obtidos também dados geoquímicos de elementos maiores e traços, o que tornou possível estabelecer as características do magmatismo gerador de seu protólito. As rochas do Complexo possuem bandamento de direção preferencial NNW e baixo a médio ângulo de mergulho, se retirados os efeitos das dobras tardias. O empilhamento de sequências de composição e ambientes de formação distintos ao longo de estruturas originalmente suborizontais permite aventar um regime tectônico do tipo cavalgamento, e o registro de paragêneses de alto grau orientadas segundo o bandamento em todos os tipos litológicos sugere que esta tectônica ocorreu em condições de fácies granulito. Os ortognaisses tonalíticos são meta a peraluminosos e pertencem à série cálcio-alcalina. Sua composição e padrões de elementos traços sugerem que representam um magmatismo de arco continental, correlacionável ao Complexo Encantadas, uma associação de arco magmático paleoproterozóica do ESRG. Deste modo, os ortognaisses tonalíticos estudados, por sua similaridade composicional e estratigráfica com o Complexo Encantadas, são interpretados como parte do mesmo magmatismo de margem continental ativa de idade paleoproterozóica. Presume-se que o metamorfismo de fácies granulito, associado com fusão parcial dos orto e paragnaisses, tem idade neoproterozóica, concomitante com a tectônica de empurrão que teria justaposto litologias de idade e origem diversa, gerando o Complexo Metamórfico Várzea do Capivarita.

Orthometamorphic rock sequences keep record of important information regarding magmatic sources and tectonic environments. The study of their geochemical characteristics, together with detailed study of their geological, structural and petrographic features leads to unravelling of their geological history, tectonic environment and magmatic sources of their protoliths. Therefore, criterious investigation of orthometamorphic sequences is an important tool for the reconstruction of the geological history of Proterozoic and Phanerozoic crustal segments. Additionally, unravelling the tectonic stratigraphy commonly found in metamorphic terrains will permit to evaluate the role of differents events which have lead to the thrust piling, and will provide significant information on the genetic processes active in each of the lithological sequences involved. The Sul-rio-grandense Shield is composed mainly of granitoids of different ages and their metamorphic counterparts. Thus, the detailed study of these rocks is of prime importance for the understanding of crustal evolution in this region. The Várzea do Capivarita Metamorphic Complex, situated in the region of Encruzilhada do Sul, RS, is part of this shield area, and encompasses orthometamorphic sequences of tonalitic and syenitic compositions, as well as pelitic and calc-silicate paragneisses. Ortho and paragneisses are interleaved as 3- to 4 meter thick slabs, in average, where parageneses and microstructures are compatible with granulite-facies metamorphism. An integrated approach consisting of field observations, structural geology and petrography permits to discuss the geological evolution of this complex. Additionally, major and trace-element data were obtained from the tonalitic gneisses in order to investigate the nature of the magmatism which has generated their their protoliths. The gneisses exhibit a NNW-striking metamorphic banding , dipping variably toward ENE or WSW, which bears a stretching lineation of generally high rake angle. The original orientation of the banding, later fold effects being suppressed, is interpreted to have been sub-horizontal. The piling of different lithological units, regarding composition and geological environment, along originally sub-horizontal planes leads to their interpretation as a thrust pile. The orientation of high-grade mineral assemblies along the banding of all lithological types indicates that this thrust tectonics has taken place under granulite-facies metamorphic conditions. The tonalitic gneisses are metaluminous to peraluminous and belong to the calcalkaline series. Their composition and trace- element patterns suggest that they are representative of a continental arc magmatism comparable to the one described in the Encantadas Complex, a Paleoproterozoic magmatic arc assembly from the Sul-rio-grandense Shield. Based on their compositional and stratigraphic similarities with the Encantadas Complex, the studied tonalitic orthogneisses are interpreted to be part of the same Paleoproterozoic continental margin magmatism. It is assumed that the granulite-facies metamorphic event that eventually lead to partial melting of para and orthogneisses is of Neoproterozoic age. Additionally, it would have been synchronous with the thrust event that lead to the tectonic interleaving of rock sequences of different provenance and age that has generated the Complex.