Geotermobarometria e estrutura dos paragnaisses pelíticos do Complexo Várzea do Capivarita na região de Encruzilhada do Sul, RS

Abstract

Localizado na porção leste do Escudo Sul-rio-grandense, o Complexo Várzea do Capivarita (CVC) é uma das unidades de embasamento do Batólito Pelotas. Congrega ortognaisses tonalíticos e paragnaisses calciossilicáticos e pelíticos, metamorfizados há ca. 650Ma (U-Pb em zircão), além de sienitos sintectônicos. Devido a divergência de trabalhos anteriores acerca das condições geotermobarométricas registrados nos gnaisses pelíticos e também as diferentes interpretações sobre as estruturas na região de estudo, o objetivo deste trabalho foi caracterizar a deformação e o metamorfismo registrados nos gnaisses pelíticos do CVC, próximos a Encruzilhada do Sul. Uma importante premissa foi o desenvolvimento de domínios composicionais subsaturados em sílica (Crd-Sil-Hc-Ilm-Gt-Bt-Pl-Kfs), os quais registrariam condições diferentes daquelas registradas pela paragênese principal (Gt-Bt-Qz-Pl-Kfs-Op-Sil-Crd). A metodologia para caracterizar as estruturas, baseou-se em observações de campo, bem como na coleta de dados estruturais e tratamento dos dados em softwares gráficos. Para caracterização do metamorfismo utilizou-se amostragem, petrografia, geoquímica de rocha total e química mineral para modelagem termodinâmica de pseudosseções. Os resultados de geologia estrutural mostraram estruturas ligadas a D1 as quais corroboram com a interpretação de uma sinforme com eixo de baixo caimento mergulhando para SW. Durante o trabalho de campo e as análises petrográficas observou-se evidências de fusão parcial em proporções relevantes: injeções leucogranitícas milimétricas a decimétricas (por vezes pouco contínuas), melt films, melt pockets, e texturas equigranulares alotriomórficas. Tais resultados permitem sugerir que as litologias usualmente descritas como gnaisses pelíticos do CVC na região de Encruzilhada sejam melhor descritas como metatexitos estromáticos. Dados de química mineral e geoquímica de rocha total foram utilizados para a modelagem termodinâmica das amostras EE-15C (~800 ºC / 5,5-2,5 kbar), EE-12A (760-800 ºC / 3,4-4,6 kbar) e para a paragênese principal da amostra PEP-4128C (800-810 ºC / ~4,5 kbar), enquanto que mapas composicionais quantitativos e química mineral permitiram calcular condições de 830-850 ºC e 2,6-3 kbar para o domínio composicional. Conclui-se que os gnaisses pelíticos/metatexitos estromáticos do CVC sofreram uma exumação (~16 km / 4,5 kbar para ~10km / 2,6 kbar) sob condições aproximadamente constantes de temperatura (~800 ºC), os quais indicam uma exumação isotermal provavelmente ligada a processos de adveção durante a orogênese. Esta interpretação é preferida devido ao contexto geológico do CVC que se encontra dentro do Batólito Pelotas.

Localized in the Escudo Sul-rio-grandense Shield eastern portion, the Várzea do Capivarita Complex (VCC) is one of the Pelotas Batolth basement units. It congregates tonalithic ortogneisses, and pelitic and calcisilicate paragneisses with metamorphism dated ca. 650Ma (U-Pb in zircons), and also the Capivarita Anorthosite and syntectonic syenites. This work objectives was to characterize the deformation and metamorphism registred in the pelitic paragneisses near Encruzilhada do Sul, because literature data diverge in respect to the geotermobaromtry registered in this lithology and also because different structures were interpreted in the studied region. An important premiss was the delevopment of compositional domains undersatured in sílica (Crd-Sil-Hc-Ilm-Gt-Bt-Pl-Kfs), which supposedly registered different conditions than those registered in the main paragenesis (Gt-Bt-Qz-Pl-Kfs-Op-Sil-Crd-L). As a methodology to characterize the structures, it was done fieldwork to measure structural data and graphical softwares were used to represent them. Metamorphism characterization was made by sampling, thin section description, whole rock geochemistry and mineral chemistry for thermodynamic modelling (pseudosection). Structural geology data showed structures related to D1 which corroborate to the interpretation of a sinform fold with with axis gently dipping towards SW. During fieldwork and petrographic analysis it was observed relevant proportions of partial melting evidences such as: milimetric to decametric leucogranitic injections (sometimes discontinuous), melt films, melt pockets, and equigranular halotriomorphic textures. These results allow to suggest that the lithologies usually described as VCC pelitic gneisses near Encruzilhada could be better described as stromatic metatexites. Mineral chemistry and whole rock geochimestry were used to make the thermodynamic modeling of samples EE-15C (~800 ºC / 5,5-2,5 kbar), EE-12A (760-800 ºC / 3,4-4,6 kbar) and for the main paragenesis of sample PEP-4128C (800-810 ºC / ~4,5 kbar), while quantitative compositional maps and mineral chemistry allowed to calculate conditions of 830-850 ºC e 2,6-3 kbar for the compositional domain. It was concluded that the CVC pelitic gnaisses/stromatic metatexites registered exhumation (~16 km / 4,5 kbar para ~10 km / 2,6 kbar) under approximately constant temperatures (~800 ºC), which indicate an isothermal exhumation probably linked to advective processes during orogenesis. This interpretation is preferred due to the VCC geological context in the Pelotas Batholith.