UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTECENTRO DE CINCIAS
EXATAS E DA TERRADEPARTAMENTO DE GEOLOGIAGeologia Estrutural I
Semestre 2013.1
Anlise Estrutural da Poro Central do Estados do Rio Grande do
Norte
Discentes:Andr Luiz Mendes VilelaLusa Cardoso MarinhoRoberta
Dias Florncio LeiteTarsila Barbosa Dantas
Docentes:Alex Francisco AntunesEmanuel Ferraz Jardim de
SFernando Csar Alves da Silva
Sumrio:
1) Introduo:O presente relatrio tem como objetivo explanar a
excurso de campo de Geologia Estrutural I, realizada pelo
departamento de geologia da UFRN, no decorrer do dia 26 de abril de
2014, ministrada pelos professores doutores Emanuel Ferraz Jardim
de S, Alex Francisco Antunes e Fernando Csar Alves da Silva.Os
afloramentos estudados em campo esto localizados entre os municpios
de Riachuelo e Caiara do Rio dos Ventos, ambos pertencentes ao
estado do Rio Grande do Norte.A afluncia ocorreu atravs da BR-304,
partindo da cidade de Natal pela BR-101.
Figura 01- Mapa de localizao dos afloramentos visitados.As
localidades visitadas esto introduzidas no embasamento
pr-cambriano, evidenciado pelos Metassedimentos do Grupo Serid e
Complexo Caic. Alm disso, tambm foi analisada a Formao Serid e os
Granitoides Brasilianos, sendo estes ilustrados pelo Granito de
Barcelona.O principal objetivo da pratica realizada foi estudar
aspectos discutidos e ilustrados em sala de aula, bem como a
oportunidade de vivencia factual, comodidade que no possvel atravs
de livros e apostilas didticas.Como processo metodolgico, foi feita
inicialmente a anlise dos cortes de estrada como um todo, partindo
para a anlise em escala de detalhe posteriormente, realizando a
identificao do tipo litolgico e mineralogia e estruturas nele
apresentadas, caracterizando-os e obtendo suas atitudes a para
posterior plotagem em estereograma.Portanto, para a confeco deste
relatrio foram utilizadas referncias bibliogrficas, dados
adquiridos em campo e explanao dos professores presentes.
2) Arcabouo Geolgico Da Regio Serid:
a) Bacia Potiguar:
A Bacia Potiguar se localiza no limite leste da margem
equatorial brasileira. Consiste em uma rea de 49.000 Km adentrada
em parte dos estados do Rio Grande do Norte e do Cear.Limitada a
sul e oeste pelo embasamento cristalino pr-cambriano, e a norte
pela isbata de 2.000 m, esta Bacia separada da Bacia do Cear pelo
Alto da Fortaleza a noroeste, no mesmo momento que o Alto de Touros
define seu limite leste (Pessoa Neto et al 2007)O registro
estratigrfico da Bacia Potiguar incorpora trs supersequncias:
Supersequncia Rifte, depositada no Cretceo inferior, Supersequncia
ps-rifte, depositada durante o Andar Alagoas, Supersequncia drifte,
depositada entre o Albiano e o Recente.
b) Complexo Caic (2.1 A 2.4 Ba):
O Complexo Caic tem ocorrncia no arqueano e no paleoproterozico.
Foi conceituado por Meunieur (1964) e por Ferreira e Albuquerque
(1969) apud Angelim et al. (2007) como sendo uma sequncia litolgica
de alto grau metamrfico, composta por gnaisses e migmatitos. De
acordo com Jardim de S (1994), caracteriza-se por um embasamento
gnissico-migmattico, incluindo supracrustais mais antigas, em
carter subordinado. Este mesmo autor, juntamente com alguns outros
colaboradores, define o Complexo Caic por meio de duas associaes
litoestratigrficas distintas: A unidade inferior de origem
vulcanossedimentar, e a unidade metaplutnica, mais jovem. A Unidade
Metavulcanossedimentar se trata de uma unidade remanescente
migmatizada, preservada de forma descontnua no mbito dos
ortognaisses. Nesta, se distinguem camadas de anfibolitos, como
metabasaltos, em associao a anfiblio gnaisses com acamamento
preservado e espessa unidade de metapelitos representada por
granada-biotita gnaisses muscovita sillimanita; j a Unidade
Ortognaisse (metaplutnica), predominante no subdomnio do
Embasamento Rio Piranhas. Trata-se de uma sute magmtica expandida
com composio gabrica, tonaltica, granodiortica e grantica, com
predominncia dos termos tonaltico granticos. Alm disso, ainda h a
Unidade indivisa, na qual h presena dos tipos litolgicos de ambas
as unidades anteriores, com a incluso de corpos lenticulares
cartografados de anfibolitos e mrmores, correspondente aos
afloramentos 3 e 4.
c) Grupo Serid (800-650 Ma):
O Grupo Serid se trata de uma sequncia metassedimentar
proterozica, metamorfizada, que repousa discordantemente sobre o
Complexo Caic. Compe a Faixa de Dobramentos Serid de Brito Neves
(1975), apud Angelim et al. (2007), que ocorre na poro central do
Estado do Rio Grande do Norte, associada Orognese
Brasiliana/Panafricana. Sua rea de exposio est compreendida entre
os limites tectnicos do Domnio Rio Piranhas - Faixa Serid. Segundo
Jardim de S e Salim (1980) apud Angelim et al. (2007) e Jardim de S
(1984), o Grupo Serid constitudo pelas formaes Jucurutu, que
posiciona-se na base da sequncia, sucedida pelas formaes Equador e
Serid, no topo, empilhamento estratigrfico atualmente aceito.A
Formao Jucurutu, em geral, constituda por biotita epidoto anfiblio
paragnaisses, com intercalaes de mrmores, calcissilicticas,
micaxistos, metavulcnicas e formaes ferrferas. A Formao Equador
formada predominantemente por muscovitas quartzitos (por vezes com
feldspatos), contendo intercalaes de metaconglomerados, rochas
clcissilicaticas e micaxistos. A litologia dominante da Formao
Serid constitui-se por micaxistos feldspticos ou aluminosos de mdio
a alto grau metamrfico, com localidades restritas a baixo grau
metamrfico. As fcies de mdio a alto grau metamrfico so
representadas por biotita xistos granadferos, podendo conter
minerais como estaurolita cianita andalusita cordierita silimanita.
As fcies de baixo grau metamrfico so formadas por sericita clorita
- biotita xistos, filitos e metassiltitos. Correnspondendo ao
afloramento 2. d) Granitoides Brasilianos:
O plutonismo brasiliano corresponde a uma intensa atividade
magmtica, que ocorreu posteriormente formao do embasamento
cristalino, sendo composto por sutes intrusivas que englobam corpos
plutnicos diversos. O Granitide de Barcelona est incluso na Sute de
Itaporanga, Domnio So Jos do Campestre. Estudado no afloramento
1.
3) Descrio dos Principais Tipos de Estruturas:
a) Fabric e Estruturas no Granito de Barcelona (afloramento
1):
Este afloramento est localizado na margem direita da BR-304, no
municpio de Riachuelo, em direo a Caiara do Rio dos Ventos/RN.
Trata-se de um afloramento natural tipo lajedo, e encontra-se na
poro norte do Granitoide Barcelona, o qual se alojou enquanto a
Zona de Cisalhamento Picu-Joo Cmara estava ativa. A Zona de
Cisalhamento Picu-Joo Cmara (ZCPJC) esta marcada segundo a direo
NNE-SSW, exibindo uma cinemtica transcorrente dextral (Jardim de S,
1994), a qual marca o contato entre as rochas do Complexo
Gnissico-Migmattico e as metasupracrustais do Grupo Serid.O
granito, pertencente ao Granitoide Barcelona da Sute Itaporanga,
apresenta mineralogia composta por K-feldspato, quartzo e biotita,
alm de diversas intruses pegmatticas, quartzosas e aplticas,
preenchendo juntas.Este granito porfirtico possui seus fenocristais
apresentando uma orientao preferencialmente N-S, predominante sobre
a de sua matriz, a qual possui direo NE-SW. Dessa forma, a rocha em
questo apresenta fabric com geometria do tipo LS, tendo em vista
que a lineao mineral dominante em relao foliao presente.Nos
fenocristais em questo, foram observadas caudas de recristalizao,
configurando geometria sigmoidal para os mesmos. Foi possvel a
identificao de sigmoides tanto de carter dextral como sinistral,
porm, a predominncia neste quesito dos sigmoides dextrais. Alm
disso, alguns cristais apresentam-se entelhados, indicando que
parte da orientao destes se deve ao fluxo magmtico, ou seja, a fase
reolgica viscosa. Porm, a identificao de caudas de recristalizao
nos mesmos indica que a causa predominante da orientao foi
possivelmente a reologia plstica. Dessa forma, pode-se concluir que
a houve uma transio entre a deformao viscosa e a plstica.
(Figura 02) Granito porfirtico com fenocristais de k-feldspato
em forma de sigmoides, orientados na direo N-S. Apresentam
entelhamento (em amarelo) e caudas de recristalizao, indicando
deformao transicional entre reologias viscosa e plstica.
Figura 03 Croqui esquemtico do arcabouo geolgico regional,
ilustrando os afloramentos visitados.
De uma maneira geral, pode-se inferir que o fabric deformacional
observado foi desenvolvido durante a intruso do Granito
Barcelona.
b) Deformao Polifsica nos Micaxistos Serid e Complexo Caic
(afloramentos 2 e 3):
Neste captulo sero tratadas informaes acerca da deformao
polifsica nos Micaxistos Serid e Gnaisses Caic, com base em visita
de campo aos afloramentos 2 e 3.O primeiro destes uma afloramento
artificial do tipo corte de estrada, e est inserido no municpio de
Caiara do Rio dos Ventos/RN, s margens da BR-304.Neste afloramento,
ocorrem micaxistos da Formao Serid mostrando dobras de ordens e
orientaes distintas, podendo indicar uma deformao polifsica desta
unidade. Alm disso, foram identificados diques estirados em forma
de boudins, paralelamente ao plano axial das dobras de maior
ordem.As dobras intrafoliais, de maior ordem, apresentam-se em sua
maioria com ngulo interlimbos prximo a 0, tratando-se ento de
dobras isoclinais, cujo plano axial segue a orientao dos flancos
das dobras de maior ordem, e seus planos axiais configuram a foliao
S0//S1, a qual gerou a lineao de interseo L1B, que por sua vez
paralela ao eixo da dobra e possui orientao aproximadamente N-S e
caimento suave. Os principais marcadores dessas dobras encontram-se
representados pelos veios de quartzo outrora verticais (orientados
de acordo com o campo de encurtamento) e pela xistosidade aqui
gerada.
Figura 04 Fotografia de micaxisto da Formao Serid, no municpio
de Caiara do Rio dos Ventos/RN, com poro mostrando xistosidade
bandada no centro e indicando a foliao S2 (em vermelho), enquanto
que em azul ilustrada a xistosidade dobrada em S1.
J as dobras de mesoescala, F2, apresentam-se fechadas a abertas,
assimtricas, tratando-se de dobras normais com caimento suave,
configurando as lineaes L2B, L2X e L20+1, que representam,
respectivamente, o eixo de F2, a lineao de estiramento mineral
(biotita e sillimanita) e a lineao de interseo entre S0//S1 e S2,
que por sua vez representado pelo plano axial destas dobras F2. Alm
disso, foram observados diques em forma de boudins verticais.A
orientao do fabric descrito segue indicada na projeo estereogrfica
abaixo. Figura 05 Projeo estereogrfica ilustrando as orientaes do
fabric associado deformao polifsica dos micaxistos da Formao
Serid
Observando a projeo estereogrfica da Figura 3 pode-se dizer que
a lineao de interseo L2B, assim como L2X (j que so paralelos)
possuem orientao N-S, caindo suavemente para Norte, da mesma
maneira que L1B, cuja orientao se aproxima da orientao de L2B e
L2X. Alm disso, percebe-se claramente que S0//S1 possui direo N-S,
aproximadamente, enquanto que seu mergulho varia de Oeste para
Leste, evidenciando que trata-se de uma foliao dobrada. Por outro
lado, S2 tambm possui direo aproximadamente N-S porm apresenta um
mergulho evidente para Oeste.
Figura 06 Croqui esquemtico ilustrando o sistema de fabric da
deformao polifsica dos micaxistos da Formao SeridFigura 07 Croqui
esquemtico ilustrando as principais lineaes encontradas no fabric
de micaxistos da Formao Serid
Ainda quanto a este afloramento, foram observadas regies com
variao composicional, apresentando-se em alto ngulo com relao s
camadas dobradas e aproximadamente paralelas a S2. Dessa forma,
pode-se concluir que no se trata de uma variao deposicional, sendo
portanto um bandamento da xistosidade, ocasionado na segunda fase
de deformao da unidade.A variao composicional observada
provavelmente no se trata de variao deposicional da camada
original, visto que sua orientao por vezes bastante divergente do
acamamento, alm do fato de se encontrarem paralelamente aos planos
axiais de F2.Dessa forma, pode-se inferir que houveram duas geraes
de dobramento, D1 e D2, de maneira que a primeira evidenciada pelas
pequenas dobras intrafoliais (F1), cujos planos axiais configuram
S0//S1. Posteriormente, a deformao D2 redobrou essas primeiras
dobras, originando um padro de interferncia do tipo 3.A segunda
fase de deformao, D2, por sua vez, originou o bandamento e o
dobramento da xistosidade, alm de uma foliao que segue o plano
axial das dobras de menor ordem. Assim sendo, foram geradas ento as
mesodobras assimtricas.A anlise dinmica desta unidade pode ser
inferida com base na orientao das estruturas observadas. Alm disso,
deve-se salientar que o campo de tenses foi inferido para o evento
deformacional D2, visto que os marcadores do evento D1 foram
rotacionados. Considerando um sistema de cisalhamento puro para a
deformao desta unidade, pode-se dizer que o eixo de tenso 1
encontra-se orientado a aproximadamente 90 do plano axial de F2, j
que se trata do plano de maior compresso, e assim sendo, 1 possui
orientao aproximadamente L-W. Por outro lado, os boudins observados
contribuem para a inferncia da orientao do eixo 2, de maneira que
este ltimo encontra-se paralelo ao polo dos boudins horizontais.
Alm disso, o estiramento ao longo do eixo X tambm foi considerado
para a plotagem do sistema de tenses.c. Fraturas, Falhas e rochas
cataclsticas no Complexo Caic (afloramentos 3 e 4):As estruturas de
regime frgil observadas nos Gnaisses Caic so aqui descritas com
base em visita de campo aos afloramentos 3 e 4, os quais so cortes
de estrada e esto localizados no municpio de Caiara do Rio dos
Ventos/RN, s margens da BR-304.O afloramento 3 mostra
protomilonitos, anfibolitos e gnaisses, e est inserido no contato
entre a Formao Serid e o Complexo Caic. A mineralogia principal do
gnaisse observado no afloramento representada por quartzo,
feldspato, biotita, anfiblio e clorita fibrosa, constituindo
mineralogia um pouco diferenciada daquela encontrada normalmente
nos gnaisses, que mostram apenas feldspato potssico, plagioclsio,
quartzo e biotita.Alm disso, foi observado um bandamento gnissico,
intersectado por diversas falhas transcorrentes, algumas associadas
entre si na forma de pares conjugados. Nos planos de falha, foram
observados cristais de clorita fibrosa, orientados de acordo com o
movimento da falha, indicando ento uma lineao de slickenline.Figura
08: Par conjugado observado no afloramento 03.A seguir, pode-se
observar a representao das orientaes tanto das falhas dextrais como
das sinistrais, alm da orientao das slickenlines.
Figura 09: Rede estereogrfica correspondente ao afloramento
03.Pode-se observar que a compresso E-W confere.Passando para o
estudo do quarto afloramento, composto por rochas cataclsticas,
oriundo do protlito gnissico, influenciado por fortes processos
decorrente da proximidade com o zona de dano de falha resultando em
uma rochas bastante fraturada. As rochas desse aforamento marcado
por uma matriz avermelhada e escura devido apresentarem na sua
composio xidos e hidrxidos de ferro originados pela precipitao dos
fludos que ocasionaram o aumento da presso hidrosttica da rocha,
facilitando o carter fraturado da rocha, no qual identificou-se a
formao de uma brecha preenchida slica.
Figura 10: 1 brecha, 2- protocataclasito, 3 cataclasito, 4
ultracataclasito.
Figura 11:
4) Cronologia Relativa de Unidades Estratigrficas, Estruturas e
Intruses:
Estabelecendo uma sequncia estratigrfica, a principio tem-se o
embasamento cristalino (Complexo Caic) com ortognaisses
(granodiorto) de protlito plutnico, no apresentando estrutura S0.
Desenvolveu-se em ambiente dctil, apresentando estruturas
caractersticas, como o bandamento metamrfico (S1), fase
deformacional D1. Na sequencia, tem-se o Grupo Serid, composto por
metassedimentos com estruturas xistosas, estas tendo orientao
preferencial dos filossilicados (observados no afloramento 2). No
contexto, esta unidade est caracterizada por um ambiente dctil,
evidenciado por duas fases de deformao: D2, na qual tem-se o
dobramento da xistosidade, e D3, que trata-se do redobramento
dessas estruturas. A unidade do embasamento e o Grupo Serid possuem
um contato anmalo marcado pela Zona de Cisalhamento Picu- Joo Cmara
segundo. A ltima unidade estratigrfica, sendo esta a mais recente,
trata-se do granitoide Brasiliano, que apresenta apenas uma fase
deformacional (deformao dctil), indicando um nvel crustal mais
profundo A temperatura mnima para sua ocorrncia de aproximadamente
450 C. A intruso do granitoide Barcelona, observado no primeiro
afloramento, resultado do plutonismo brasiliano, que teve ocorrncia
posterior ao Complexo Caic, por meio de uma grande atividade
magmtica. Em relao as rochas encaixantes, a influncia do granitoide
depende da zona de fraqueza no qual o magma ir fluir. No
afloramento 3, verificou-se a presena de clorita fibrosa, marcando
a ocorrncia de retrometamorfismo. Com base nisso, caracteriza-se um
ambiente necessariamente com baixa temperatura e presso, podendo-se
deduzir que o ambiente que apresenta nveis crustais mais rasos. O
sistema de deformao da regio inicia-se com carter dctil, no qual se
tem a formao de estruturas caractersticas, tais como o bandamento
gnissico e a xistosidade, bem como estruturas deformacionais:
dobras e boudins. Aps essa fase, o ambiente passa a apresentar-se
de forma frgil, proporcionando a formao de falhas e fraturas.
5) Regimes de Deformao e a Estrutura Macroscpica:
De acordo com os regimes deformacionais estabelecido no captulo
anterior possvel relacionar as macroestruturas da regio estudada
com a anlise das assinaturas cinemtica de cada regime de
deformao.Entretanto as estruturas originadas durante o regime D1,
como o bandamento gnissico do ortognaisse do Complexo Caic,
sofreram intensa influncia de eventos tardios, este no foi possvel
a inferncia cinemtica.Durante o segundo regime deformacional, D2,
na qual pode ser exemplificada pelo dobramento da xistosidade do
mica xisto do grupo Serid, do segundo afloramento, observou-se a
origem de dobras recubentes com a foliao S2 e isoclinais indicando
uma possvel zona de compresso E-W. Concluindo que a assinatura
cinemtica do regime deformacional D2 contracional.O regime
deformacional D3, no qual h o redobramento das estruturas dobradas
no regime D2, produz dobras assimtricas com plano axial prximo de
N-S, podendo assim ser deduzida a assinatura cinemtica como
contracional que se diferencia do regime D2 pelas caractersticas
mais prximas da zona de cisalhamento, influenciando uma assinatura
cinemtica transcorrente destral. Essa assinatura pode ser observado
no Granitide Barcelona, a partir da anlise dos prfiros sigmoidais
destrais. A assinatura compressiva desse regime pode ser estudado a
partir de alguns prfiros sigmoidais sinistrais- Entretanto o
predomnio dos sigmoide destral. No estgio terminas desse regime
deformacional, caracterizou-se como sendo frgil, constatado pela
formao de falhas conjugadas, no terceiro afloramento, indicando
nveis crustais mais rasos.Para concluir, a anlise geral da regio
nota-se uma associao de assinaturas cinemticas, nas reas prximas a
Zona de Cisalhamento Picu Joo Cmara, N-S, tem-se predomnio do
carter transcorrente dextral, mas tambm possvel perceber uma
compresso regional, E- W.
6) Concluso:
A excurso de campo tem como objetivo primordial a integrao de
contedos tericos ministrados em sala de aula com o conhecimento
prtico.Para esses fins, foi realizada a anlise de eventos
deformacionais decorrentes no ambiente geolgico do Serid e, por
meio do conhecimento inferido sobre tempo deformacional,
profundidade crustal e tipo de litologia, foram identificadas e
discutidas diversas estruturas e feies associadas disposio de
rochas estudadas.Na regio visitada, o sistema de deformaes procedia
inicialmente de forma dctil, evidenciado pela ocorrncia de dobras,
boudins e foliaes. Posteriormente, tal deformao atingiu a
configurao de regime frgil, com o desenvolvimento de falhas e
fraturas.Para maior facilidade na compreenso das informaes dadas
durante a excurso, um mnimo conhecimento prvio sobre a rea,
adquirido no decorrer do curso, foi de grande importncia, tendo em
vista que auxiliou o reconhecimento litolgico de cada unidade
analisada, bem como a orientao em mapa. A atividade de campo
realizou-se de forma bastante esclarecedora, ilustrando e
caracterizando bem o contedo ministrado em sala de aula.
7) Bibliografia:ANGELIM, L.A.A., MEDEIROS, V.C., NESI, J.R.
2006. Programa Geologia do Brasil PGB. Projeto Geologia e Recursos
Minerais do Estado do Rio Grande do Norte. Mapa geolgico do Estado
do Rio Grande do Norte. Escala. 1:500.000. Recife: CPRM/FAPERN,
2006. 1mapa color.