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Título: Evolução tectônica das bacias Araí, Traíras e Paranoá na Faixa Brasília Norte
Autor(es): Ferreira, Marco Antônio Caçador Martins
Orientador(es): Campos, José Eloi Guimarães
Coorientador(es): Chemale Júnior, Farid
Assunto: Evolução tectônica
Cráton do São Francisco
Mapeamento geológico
Geomorfologia
Data de publicação: 7-Fev-2018
Referência: FERREIRA, Marco Antonio Caçador. Martins. Evolução tectônica das bacias Araí, Traíras e Paranoá na Faixa Brasília Norte. 2017. xvii, 202 f., il. Tese (Doutorado em Geologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Resumo: A evolução tectônica de bacias proterozóicas desenvolvidas na margem oeste do Cráton São Francisco é investigada por meio de estudo multidisciplinar envolvendo mapeamento geológico e estrutural de detalhe, levantamentos gravimétricos e geocronologia pelos sistemas U-Pb e Lu-Hf em zircão detrítico. Estudos de reconhecimento preliminar da área foram realizados por meio da análise de mapas de relevo, drenagem, solos e geologia, resultando no desenvolvimento de método específico de análise de lineamentos e compartimentação geomorfológica como suporte para os estudos de evolução tectônica. Novos dados de idades U-Pb de 1.54 Ga. obtidas nos zircões mais jovens da Formação Traíras, aliados ao mapeamento de discordância erosiva estre esta e a Formação Arraias, permitiram estabelecer um lapso temporal entre essas formações de, no mínimo 228 Ma. Interpretada como uma nova sequência, propõe-se que a Formação Traíras seja elevada à categoria de grupo e seus membros à categoria de formações, ficando o Grupo Araí, restrito à bacia do tipo rifte Estateriana e o Grupo Traíras restrito à bacia do tipo sag Calimiana. A distinção dessas duas fases extensionais, somadas à fase Esteniana que gerou a sequência Paranoá, permitiu correlação mais precisa com as fases extensionais registradas na margem leste do Cráton, representadas pelo Supergrupo Espinhaço, o que levou à proposição do Supergrupo Veadeiros, que engloba os três pulsos extensionais registrados na margem oeste, representados pelas sequências de primeira ordem Araí (Veadeiros Inferior), Traíras (Veadeiros Médio) e Paranoá (Veadeiros Superior). Valores εHf(t) positivos obtidos em zircões Riacianos sugerem proveniência do Maciço de Goiás. Este indício, aliado ao fato da Suíte Serra da Mesa intrudir tanto o Maciço de Goiás quanto o embasamento da sequência Traíras, indica que o maciço já havia sido acrescionado ao Cráton São Francisco antes do período Calimiano. Um novo limite para o paleocontinente São Francisco a partir do período Estateriano é proposto. As principais feições como falhas, grabens, horsts e centro vulcânico do rifte intracontinental Araí, foram mapeadas com o auxílio de estudos gravimétricos. Também com o auxílio da gravimetria, foram analisadas as profundidades dos corpos plutônicos anorogênicos e das falhas geradas durante o rifteamento. Os resultados permitiram caracterizar o paleorifte Araí, na região estudada, como do tipo passivo, estreito a divergente, composto por três segmentos principais, que produziu magmas anorogênicos tipo rapakivi ainda hoje alojados na crosta desde a superfície até no mínimo 19 km de profundidade. O paleorifte Araí é parte de um sistema de riftes estaterianos que contornam o Cráton São Francisco. Variações abruptas na sequência estratigráfica do Grupo Paranoá foram investigados com o auxílio de perfis gravimétricos terrestres. Constatou-se que o rifte Araí tem continuidade sob a cobertura sedimentar do Grupo Paranoá e que a instalação da sequência Paranoá foi controlada por reativações das estruturas do rifte, gerando altos epirogênicos que atuaram como barreiras de isolamento de parte da bacia. A sequência Paranoá foi caracterizada como bacia do tipo Margem Cratônica interligada a bacias intracratônicas e possivelmente de margem passiva em fases de nível eustático elevado. A inversão das bacias estudadas se deu ao final do Neoproterozóico, durante o Ciclo Orogenético Brasiliano. Na área estudada um dos produtos dessa inversão é a Saliência do Moquém, feição regional localizada em zona de antepaís, formada por sistema de dobras e empurrões apresentando forma geral arqueada com concavidade voltada para o orógeno. A feição foi estudada por meio de mapeamento geológico-estrutural de detalhe nos seus diferentes domínios (norte, central e sul) e caracterizada como produto de descolamento horizontal raso tardio no Ciclo Brasiliano. Questões como a influência da arquitetura do embasamento na propagação do empurrão e no padrão deformacional gerado foram investigadas com o auxílio de dados gravimétricos residuais. De acordo com o estudo, os modelos de propagação de saliências que mais se adequam à Saliência do Moquém são o mecanismo de Transporte Divergente com controle de Barreiras formadas por rampas laterais ou oblíquas. Concluiu-se que, durante o desenvolvimento da Saliência do Moquém, o embasamento já se encontrava alto a norte e a Falha da Serra do Cristal já representava uma descontinuidade significativa. Essas duas feições exerceram importante controle na evolução da saliência como rampas laterais e o relevo do embasamento ocorre diretamente associado ao desenvolvimento de braqui-anticlinais e braqui-sinclinais. Propõem-se que a tensão diferencial pontual responsável pelo transporte divergente que gerou a saliência pode ter sido produzida pela exumação do corpo denso do complexo máfico-ultramáfico de Niquelândia. As conclusões do estudo indicam que a arquitetura do embasamento, marcada por falhas e blocos do paleorifte Araí e bacias subsequentes, exerceu papel fundamental no controle da deformação da Faixa Brasília durante o Ciclo Orogenético Brasiliano, de modo que estudos de análise estrutural relativos a essa fase devem considerar as anisotropias herdadas como controles importantes da deformação.
Abstract: The tectonic evolution of Proterozoic basins developed on the São Francisco Craton western margin is investigated by means of a multidisciplinary study involving geological and structural detailed mapping, gravimetric surveys, U-Pb and Lu-Hf geochronology in detrital zircon. Preliminary reconnaissance studies of the area were carried out through the analysis of relief, drainage, soil and geological maps, resulting in the development of a specific method of lineament analysis and geomorphological compartmentation as support for tectonic evolution studies and is presented in the first article of this thesis. U-Pb ages ca. 1.54 Ga., obtained in the younger zircons of the Traíras Formation, together with the mapping of an erosional unconformity between this and the Arraias Formation, allowed to establish a temporal gap between these formations of at least 228 Ma. According to the new data, it is proposed to raise the Traíras Formation to group status and its members to formation status, being the Araí Group restricted to the Sthaterian rift basin and the Traíras Group restricted to the Calymmian sag basin. The distinction of these two extensional pulses, together with the Stenian pulse that generated the Paranoá basin, allowed a more precise correlation with the extensional pulses recorded on the eastern margin of the Craton, represented by the Espinhaço Supergroup, which led to the proposition of the Veadeiros Supergroup, encompassing the three pulses and represented by the first-order sequences Araí (Lower Veadeiros), Traíras (Middle Veadeiros) and Paranoá (Upper Veadeiros). Positive εHf (t) values obtained in Rhyacian zircons suggest sediment provenance from the Goiás Massif. That new evidence, coupled with the fact that the Serra da Mesa Suite intrudes both the Goiás Massif and the basement of the Traíras sequence, indicates that the massif had already been accreted to the São Francisco Craton before the Calymmian period. A new limit for the São Francisco paleocontinent after the Statherian period is proposed. The main features such as faults, grabens, horsts and volcanic center of the Araí intracontinental rift were mapped with the aid of gravimetric studies. Also with the aid of gravimetry, the depths of anorogenic plutonic bodies and rift faults were analyzed. The results allowed to characterize the Araí paleorift, in the studied region, as a passive, narrow to divergent type, composed of three main segments, that produced anorogenic rapakivi-type magmas still hosted in the crust from the surface to at least 19 km deep. The Araí paleorift is part of a system of Statherian rifts that surround the São Francisco Craton. Abrupt stratigraphic variations in the Paranoá Group are investigated with the aid of terrestrial gravimetric profiles. It is verified that the Araí rift continues under the Paranoá Group sedimentary cover and that the installation of the Paranoá sequence was controlled by reactivation of the rift structures, generating epirogenic highs that acted as barriers, isolating parts of the basin. The Paranoá sequence is characterized as Cratonic Margin type connected to intracratonic basins and possibly connected to a passive margin basin in phases of high eustatic level. The inversion of the studied basins occurred at the end of the Neoproterozoic era, during the Brasiliano Orogeny. In the studied area one of the products of this inversion is Moquém Salient, a regional scale foreland feature, formed by a concave-to-the-orogen thrust and fold system. The feature was studied through detailed geological and structural mapping in its different domains (north, central and south) and was characterized as a late Brasiliano thrust. The influence of basement architecture over thrust propagation and deformational pattern was investigated with the aid of residual gravimetric data. According to the study, the thrust propagation models that best fit the Moquém Salient evolution are the Divergent Transport mechanism with controls by Lateral or Oblique Ramp Barriers. The analysis led to the conclusion that during the development of the Moquém Salient, the basement was already high to the north and the Serra do Cristal Fault already represented a significant discontinuity. These two features exerted important control in the Salient evolution as lateral ramps and the basement relief was shown to be directly associated to the development of brachi-anticlines and brachi-synclines. It was proposed that the localized differential stress, responsible for the divergent transport that generated the Moquém Salient may have been produced by the exhumation of the Niquelândia mafic-ultramafic complex dense body. The conclusions of this study indicate that basement architecture, marked by faults and blocks developed during the evolution of the Araí paleorift and subsequent basins, played a fundamental role in controlling the deformation during the Brasiliano Orogeny, so that structural analysis studies related to this phase, should consider these anisotropies as important controls for deformation.
Informações adicionais: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2017.
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