Análise microestrutural do granito Arroio Moinho (Canguçu-RS) : um estudo das reações minerais decorrentes da deformação

Abstract

O Granito Arroio Moinho (GAM), localizado a sudeste da cidade de Canguçu/RS compõe a Suíte Intrusiva Viamão do Batólito Pelotas. Suas estruturas sugerem que seu posicionamento foi controlado pela Zona de Cisalhamento Dorsal de Canguçu (ZCDC) de idade Neoproterozoica. O detalhamento microestrutural vinculado com a química mineral e a aplicação de geotermobarômetros foram desenvolvidos, com o objetivo central de identificar as condições de pressão e temperatura a que o granito foi submetido durante seu posicionamento e deformação. O GAM aflora frequentemente como matacões arredondados e lajeados e é composto por monzogranitos e sienogranitos. Sua foliação magmática é marcada pela orientação de anfibólio e principalmente biotita, que contornam cristais de feldspato alcalino alinhados. Nas zonas de cisalhamento desenvolvidas ao longo do corpo, formam-se rochas miloníticas, com variações texturais graduais, permitindo a observação da evolução das transformações decorrentes do processo de deformação. Essas zonas de deformação têm caráter anastomosado, a foliação milonítica é subvertical com direção NE e tipicamente é paralela à foliação magmática e tem cinemática sinistral. A zona de mais baixa deformação é caracterizada pela presença de K-feldspato + plagioclásio + quartzo + biotita castanha e verde + anfibólio + titanita. As principais microestruturas identificadas na zona de mais baixa deformação, como a recristalização do plagioclásio por rotação de subgrão (SGR) ou subgrãos em tabuleiro de xadrez no quartzo, correspondem a temperaturas de aproximadamente 650°C, concordantes com as obtidas pelos geotermômetros aplicados. O geobarômetro Al-biotita indica que a cristalização ocorreu em condições de pressão em torno de 3 kbar. O protomilonito representa o início da sequência de reações desencadeada pela quebra do K-feldspato e do epidoto impulsionada pelo desequilíbrio químico decorrentes da deformação, ocorrendo assim, a perda de CaO associada ao aumento de MgO, resultando na composição mineralógica albita + mica branca + clorita ± epidoto no ultramilonito. As principais feições de deformação identificadas nos milonitos, como a recristalização por rotação de subgrãos e a recristalização por migração de contorno de grão de baixa temperatura ou recristalização de abaulamento do quartzo, indicam que a deformação ocorreu em torno de 500°C. Os cálculos geotermobarométricos resultaram em pressões em torno de 7 kbar e temperaturas entre 650°C (Zr-titanita). As microestruturas identificadas, vinculadas com a química mineral e aplicação de geotermobarômetros, sugerem que a deformação do GAM evoluiu com o próprio calor do corpo, simultaneamente com o resfriamento e cristalização do magma.

The Arroio Moinho Granite, located in Canguçu (Rio Grande do Sul, Brazil), is part of the Viamão Suite of the Pelotas Batholith. Its structures suggest that the emplacement was controlled by the Neoproterozoic Dorsal de Canguçu Shear Zone (ZCDC). This study integrates microstructural analysis, mineral chemistry, and geothermobarometry to constrain the conditions of granite emplacement and deformation. The Arroio Moinho Granite comprises monzo- to syenogranites, which outcrops as bouders and slabs. The magmatic foliation is characterized by amphibole and biotite crystals surrounding oriented K-feldspar crystals. In the shear zones along the granite, mylonites were formed with sinistral kinematics and gradual grain variation, allowing the observation of transformations related to deformation. These anastomosing deformation zones exhibit subvertical mylonitic foliation, parallel to the magmatic foliation (NE). The low-strain zone is characterized by the presence of K- feldspar + plagioclase + quartz + brown and green biotite + amphibole + titanite. The main microstructures identified in the low-strain zones, such as subgrain rotation (SRG) plagioclase recrystallization or chessboard extinction, correspond to temperatures of 650°C, consistent with the geothermometry. Al-biotite geobarometry indicates that crystallization occurred at pressures of approximately 3 kbar. The protomylonite represents the beginning of reactions triggered by the breakdown of K- feldspar and epidote, driven by chemical disequilibrium associated with deformation. These led to the CaO depletion coupled with MgO enrichment, resulting in the albite + white mica + chlorite ± epidote composition of ultramylonites. The main deformation features identified in the mylonites, such as subgrain rotation and low-temperature grain boundary migration (or bulging), suggest deformation temperatures around 500°C. Geothermobarometry results indicate pressures of 7 kbar and temperatures of 650°C (Zr-titanite). The integration of microstructural analysis, mineral chemistry, and geothermobarometry suggest that the deformation of the Arroio Moinho Granite occurred during magma cooling/crystallization, reflecting a dynamic interplay between magmatic and tectonic processes.