Universidade Federal Do Rio Grande Do Norte Centro De Ciências Exatas E Da Terra Programa De Pós-Graduação Em Geodinâmica E Geofísica
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO CONTROLES ESTRUTURAIS E DADOS GEOCRONOLÓGICOS 40Ar/39Ar DE ENXAMES DE DIQUES BÁSICOS NA PORÇÃO LESTE DA BACIA DO PARNAÍBA, NORDESTE DO BRASIL AUTORA: Luanny Bárbara de Medeiros Fernandes ORIENTADOR: Prof. Dr. Emanuel Ferraz Jardim de Sá Dissertação nº 234/PPGG Natal/RN Setembro de 2019 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO CONTROLES ESTRUTURAIS E DADOS GEOCRONOLÓGICOS 40Ar/39Ar DE ENXAMES DE DIQUES BÁSICOS NA PORÇÃO LESTE DA BACIA DO PARNAÍBA, NORDESTE DO BRASIL Autora: Luanny Bárbara de Medeiros Fernandes Dissertação de mestrado apresentada em 05 de setembro de 2019 ao Programa de Pós- Graduação em Geodinâmica e Geofísica (PPGG), da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) como requisito para a obtenção do título de Mestre em Geodinâmica e Geofísica, com área de concentração em Geodinâmica. Comissão examinadora: Prof. Dr. Emanuel Ferraz Jardim de Sá (Orientador) Prof. Dr. Marcos Antônio Leite do Nascimento Dra. Maria da Guia Lima Natal/RN Setembro de 2019 Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial Prof. Ronaldo Xavier de Arruda - CCET Fernandes, Luanny Bárbara de Medeiros. Controles estruturais e dados geocronológicos 40Ar/39Ar de enxames de diques básicos na porção leste da Bacia do Parnaíba, Nordeste do Brasil / Luanny Bárbara de Medeiros Fernandes. - 2019. 93f.: il. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Ciências Exatas e da Terra, Programa de Pós- Graduação em Geodinâmica e Geofísica. Natal, 2019. Orientador: Emanuel Ferraz Jardim de Sá. 1. Geocronologia - Dissertação. 2. Bacia do Parnaíba - Dissertação. 3. Enxame de diques básicos - Dissertação. 4. Análise estrutural - Dissertação. I. Jardim de Sá, Emanuel Ferraz. II. Título. RN/UF/CCET CDU 550.93 Elaborado por Joseneide Ferreira Dantas - CRB-15/324 Ao meu querido tio Tuca. (In memoriam) Agradecimentos Agradeço a Deus por ser a minha força e o meu refúgio. Ao meu orientador, Prof. Dr. Emanuel Ferraz Jardim de Sá, pelos ensinamentos, apoio e encorajamento fornecidos durante o mestrado. Aproveito também para agradecer a confiança e disponibilidade oferecidas, sobretudo, na reta final da confecção desse trabalho. Aos professores Dr. Zorano, Dra. Valéria, Dr. Jaziel, Dr. Paulo pelos esclarecimentos e apoio na confecção dessa dissertação. Aos membros da banca pelas discussões e contribuições. Ao PPGG e aos patrocinadores dessa pesquisa (CAPES, Chevron/Brasil, FUNPEC, PPGG/UFRN). Aos meus pais, Dedé e Mariazinha, pelo amor incondicional, pela dedicação direcionada ao meu bem-estar e pelo conforto oferecido nos momentos difíceis. A Arthur, meu noivo, por me apoiar e ser o principal incentivador dessa caminhada. À minha vozinha, Neném, por ser exemplo de superação e dedicação à família. A todos meus amigos e familiares, principalmente aos que conviveram diretamente comigo no decorrer do mestrado, tornando a caminhada mais leve e divertida. E a todos que apoiaram, incentivaram e/ou contribuíram com a confecção desse documento. RESUMO Dois eventos magmáticos importantes, relacionados aos processos de ruptura do supercontinente Pangea e abertura do Oceano Atlântico são representados, na Bacia do Parnaíba, por rochas básicas intrusivas (principalmente diques e soleiras) e extrusivas subordinadas, reunidas nas suítes magmáticas Mosquito (eojurássica, que inclui o componente extrusivo) e Sardinha (eocretácea). As regiões sudeste e centro-leste da bacia apresentam dois tipos de formas de ocorrência de enxames de diques básicos, respectivamente (i) com orientação NE consistente e (ii) em distintas orientações, que foram eleitas para datação geocronológica para testar se os mesmos apresentam diferentes idades ou diferentes modelos de alojamento, mais complexos, assim integrando os enfoques geocronológico e tectônico-estrutural. Produtos de sensores remotos e dados estruturais de campo foram analisados, nessas áreas da bacia, para definir a geometria e o controle estrutural desses corpos básicos. A análise de imagens de sensores remotos permitiu caracterizar (i) uma família de lineamentos dominantes com a direção NE-SW, na borda sudeste da bacia, e (ii) mais três outros conjuntos, nas direções ENE- WSW, NE-SW e NW-SE, na região centro-leste. Em afloramentos, tais estruturas correspondem a diques de basalto e/ou diabásio (além de soleiras) associados a sistemas de fraturas e falhas registradas nas rochas sedimentares encaixantes. Na região sudeste, o sistema de diques de direção NE-SW (Suíte Sardinha) foi controlado por fraturas distensionais e falhas normais de mesma direção, dispostas nas adjacências e ao longo da borda sudeste da bacia. Tais estruturas diagnosticam uma distensão NW, bem documentada mais a leste nas Bacias Interiores do Nordeste Brasileiro, cuja origem está relacionada ao processo de rifteamento do Atlântico Sul, no Eocretáceo. Outros estudos mais a norte confirmam que, pelo menos em parte, as falhas NE reativaram estruturas de idade Ediacarana a Cambriana, como também ocorre na borda sudeste. Na região centro-leste, os diques com distintas orientações apresentam um condicionamento estrutural mais complexo, que reativa e/ou envolve diferentes eventos deformacionais. Nessa região, os enxames de diques (e soleiras) eram associados exclusivamente à Suíte Sardinha, sendo então necessário explicar as orientações distintas. Todavia, idades nas faixas de 131-133 Ma e 188-208 Ma, adquiridas pelo método 40Ar/39Ar (incluindo um dado pré-existente), mostram que, além de corpos da Suíte Sardinha, há uma maior expressão de diques e soleiras da Suíte Mosquito, eojurássica, feição que foi abordada também com enfoque estrutural. O alojamento dos citados corpos foi controlado por dois eventos tectônicos distintos. É proposto que os diques da Suíte Mosquito se alojaram na crosta em estruturas formadas ou reativadas por distensão NNW-SSE, responsável pelo controle dos corpos básicos dessa suíte, expressivos na porção centro-oeste da bacia. Este evento está relacionado à abertura do Atlântico Central, na transição entre o Triássico e o Jurássico. Por outro lado, diques com orientação NNW, que também ocorrem na porção norte da bacia, já no domínio da Margem Equatorial, podem envolver complexidades no sistema de tensões (locais, a exemplo de centros alimentadores que irradiaram os diques em um padrão multiorientado, controlado por estruturas prévias), e regionais (enxames retilíneos), envolvendo permutações de eixos de tensões ou a ocorrência de rampas oblíquas associadas às falhas normais dominantes, feições que ainda demandam estudos e dados adicionais. Palavras-chaves: Bacia do Parnaíba, Enxame de Diques Básicos, Análise Estrutural, Geocronologia ABSTRACT Two important magmatic events related to the breakup of the Pangea supercontinent and the opening of the Atlantic Ocean are represented, in the Parnaíba Basin, by intrusive (mainly dykes and sills) and subordinate extrusive rocks belonging to the Mosquito (Early Jurassic, which includes the extrusive component) and Sardinha (Early Cretaceous) magmatic suites. In the southeastern and central-eastern regions of the basin, there are two types of basic dyke swarms, respectively (i) with a consistent NE trend and (ii) in different orientations, which were elected for geochronological dating to verify whether they have different ages or different, more complex emplacement models, thus integrating the geochronological and tectonic-structural approaches. Remote sensor products and structural field data were analyzed in these basin areas in order to define the geometry and structural control of these basic bodies. The image analysis allowed to characterize (i) a family of dominant lineaments in the NE-SW trend at the southeastern edge of the basin and (ii) three others sets in the ENE-WSW, NE-SW and NW-SE directions at the central-eastern region. In outcrops, these structures correspond to basalt and/or diabase dykes (besides sills) associated with fracture and fault systems recorded in the sedimentary country rocks of the basin. In the southeastern region, the NE-SW trending dyke system (Sardinha suite) was controled by extensional fractures and normal faults in the same direction, arranged adjacent to and along the basin border in this region. Such structures diagnose a NW extension, well documented in the Interior Basins of Northeast of Brazil, whose origin is related to the South Atlantic rifting process, in the Early Cretaceous. Further North, other studies confirm that, at least in part, the NE trending faults reactivated Ediacaran- Cambrian age structures, as it also occurs in the southeastern basin border. In the central eastern region, dykes with different orientations display more complex structural controls, which reactivate and/or involve different deformation events. In this region dyke (and sill) swarms were exclusively associated with the Sardinha Suite, thus requiring to explain their different orientations. However, ages in the ranges of 131-133 Ma and 188-208 Ma, acquired by the 40Ar/39Ar method (including a pre-existing date) show that, besides the Sardinha Suite bodies, there is a higher expression of dykes and sills of the Early Jurassic Mosquito Suite, which was also be investigated with a structural