Caracterização geológica e estutural de ortognaisses e granodioritos do Complexo Arroio dos Ratos, região de Quitéria e Butiá

Abstract

O Complexo Arroio dos Ratos (CAR), localizado na região leste do Escudo Sul-Rio- Grandense, no sul do Brasil, representa o embasamento paleoproterozoico do Cinturão Dom Feliciano (CDF). Posicionado entre litologias graníticas pós-colisionais que estão situadas ao longo do Cinturão de Cisalhamento Sul-brasileiro (CCSb), a evolução do CAR ainda não é muito conhecida. Seu complexo arcabouço estrutural é o resultado de uma longa história de diversos eventos magmáticos e deformacionais, tornando difícil compreendê-lo e interpretá-lo corretamente. O complexo compreende três associações tonalito-trondhjemito-granodiorito (TTG) de assinatura geoquímica de arco magmático continental, denominadas A1, A2 e A3. A associação 3 (A3), datada em 2,07 Ga, é a mais jovem e compreende gnaisses tonalíticos e granodioríticos, cuja principal característica é um bandamento bem desenvolvido. Estudos recentes identificaram e descreveram os produtos de um magmatismo peraluminoso como parte do Complexo Arroio dos Ratos, representados por três rochas concordantes estruturalmente, com um biotita granodiorito porfirítico intrusivo (BGP) (2,083 ± 8 Ma) fazendo parte delas. Foi proposta uma tentativa de compreender da evolução geotectônica do CAR, na qual a A3 e o BGP representam parte do estágio pós-colisional de um arco magmático continental antigo. Mais investigações sobre as rochas do CAR são necessárias para testar esse modelo. Nesse trabalho, foi feita a caracterização estrutural da Associação 3 utilizando dados de campo detalhados, integrados com análises petrográficas e microestruturais, a fim de comparar com os dados do biotita granodiorito porfirítico. Estudos anteriores sobre o biotita granodiorito porfirítico descreveram fases de deformação similares àquelas descritas na A3. O BGP registra um bandamento S1 de baixo mergulho afetado por um dobramento cujo eixo possui o mesmo caimento WNW das lineações de estiramento Lx1 contidas no plano S1. Um padrão de dobra parecido é registrado na S1 contida na A3, e seu eixo, assim como a lineação Lx1 também são similares àqueles do BGP, possuindo caimento um pouco mais horizontalizado. A progressão da deformação no biotita granodiorito porfirítico forma uma foliação S2a de direção WNW-ESE, contendo uma lineação de estiramento com baixo rake. As rochas da Associação 3 apresentam uma foliação S2a com mesma orientação, com uma lineação Lx2 com mesmo baixo rake. Uma terceira estrutura planar S2b é descrita no BGP e compreende principalmente shear bands de direção ENE-WSW, que deslocam a S2a com cinemática sinistral. Por outro lado, as rochas da A3 também exibem uma estrutura planar S2b, mas estas shear bands têm direção WNW-ESE e deslocam a S2a com cinemática destral. Este par de shear zones de diferentes orientações e cinemáticas contrárias poderia ser um par conjugado. Como resultado, os dados estruturais similares indicam que o biotita granodiorito porfirítico registra a mesma história deformacional das rochas da Associação 3, resultado de um regime transpressivo.

The Arroio dos Ratos Complex (ARC), located in the eastern portion of the Sul-rio- grandense Shield, south Brazil, represents the Dom Feliciano Belt (DFB) Paleoproterozoic basement. Positioned between post-colisional granitic lithologies emplaced along the Southern Brazilian Shear Belt (SBSB), the ARC evolution is not well-known yet. Because its complex framework results from a lengthy history of several magmatic and deformational events, exposed as a discontinuous record by roof pendants, it makes difficult to understand and interpret correctly. The complex comprises three tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG) associations of continental magmatic arc geochemical signature, denominated A1, A2 and A3. Association 3 (A3), dated at 2,07 Ga, is the youngest and comprises tonalitic to granodioritic gneisses , whose main characteristic is a well-developed banding. Recent works identified and described the products of a peraluminous magmatism as part of the Arroio dos Ratos Complex, represented by three variably deformed and structurally concordant rocks, with an intrusive porphyritic biotite granodiorite (PBG) (2,083 ± 8 Ma) being part of them. An attempt to understand the ARC geotectonic evolution was proposed in which the A3 and the PBG represent part of the post-collisional stage of an ancient continental magmatic arc. Further investigation of the ARC rocks is necessary to test this model. In this paper, the structural characterization of Association 3 was made using detailed field data integrated with petrographic and microstructural analysis to compare it with the porphyritic biotite granodiorite data. Previous work in the porphyritic biotite granodiorite described similar deformational phases to those outlined in Association 3. The PBG records a gently-dipping banding S1 with a girdle pattern generated by folding, whose axis has the same WNW plunge direction of the stretching lineations L1 contained in the S1 plane. A girdle also represents the S1 foliation recorded in the A3, and its axis and stretching lineation L1 have similar trend but plunge at a slightly shallower angle. Deformation progression in the PBG forms a steeply-dipping WNW- ESE striking foliation S2a, bearing a moderate to low rake stretching lineation L2. The Association 3 rocks feature an S2a with the same strike and an L2 with same moderate to low rake. A local third planar structure S2b is described in the PBG and comprises mainly ENE-striking shear bands that displace the S2a with sinistral shear sense. On the other hand, the A3 rocks exhibit an S2b planar structure as well, but WNW-striking shear bands dislocate S2a with dextral shear sense. Such pair of shear zones with opposite strike directions and kinematics could be a conjugate set. As a result, the similar structural data indicate that the porphyritic biotite granodiorite registers the same deformation history as Association 3 rocks, in a transpression regime.