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.