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A Evoluçâo Geológica E Batólito Pelotas No Rio

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A Evoluçâo Geológica E Batólito Pelotas No Rio UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS A EVOLUçÂO GEOLóGICA E TECTÔNICA DO BATóLITO PELOTAS NO RIO GRANDE DO SUL Ruy Paulo Philipp Orientadon Prof. Dr, Rômulo Machado TESE DE DOUTORAMENTO Programa de Pós-Graduação em Geoqufmica e Geotectônica (Vol, l) SÃO PAULO 1999 IJNIVERSIDADE DE SÂO PAULO r Nsnruro DE GEoctÉrucr¡s A EVOLUçÃO GEOLÓGICA E TECTONICA DO BATÓLffO PELOTAS NO RIO GRANDE DO SUL RUY PAULO PHILIPP Orientador: Prof. Dr. Rômulo Machado TESEDEDouToRAMENTo,'1.'d,i.'." /¡ '''ù *to*'o-'n-* /J ' , coMrssAo JULGADoRA 'iz-l¿6q4 ä ) \-/'r3-j."9 , Nome Assinatura Presidente: Prof. Dr. Rômulo Machado Examinadores: Prof. Dr. Antonio Româl¡no S. F. Cesar Prof. Dr. Herbel Conce¡9ão Prof. Dr. Lauro Valent¡m Stoll Nardi Prof. Dr. Umberto Giusepþe Cordan¡ sÃo pRur-o 1998 UNIVERSIDADE OC SRO PAULO INSTITUTO DE ceoctÊructRs A EVoLUçÃo cEolócrcn E recrôNtcA Do eeróLrro PELoTAS No Rto GRANDE DO SUL Ruy Paulo Philipp Orientador: Prof, Dr. Rômulo Machado TESE DE DOUTORAMENTO Programa de Pés-Graduaçâo em Geoquímica e Geotectônica (Vol. l) DEDALUS ' Acervo - lGC l[ililrililffi ililffi llililr ilTilrilil[ilffi 30900005407 SÄO PAULO 1998 A EVOLUÇÃO GEOLÓGICA E TECTôNICA DO BATÓLITO PELOTAS NO RS 4. Métodos Analíticos e Determinativos 4. L Análises Litogeoquímicas ...7 4.2. An¡ílises de Isotopos Radiogênicos ...7 5. Síntese Geológica das Seções Estudadas 5.1. Seção Norte @orto Alegre-Passo do Vigrírio) ....,.............8 5.2. Seção Central (Pelotas-Canguçu-Pinheiro Machado) .....,........,.......,.,, ......,,9 5.3. Seção Sul (Arroio Grande-Erval-Pedras Altås) ..,............ ..........,..,..,..,.......12 capírulo n - coNTExTo GEoLÓGICO / GEOTECTô¡.¡rCO REGIONAL l. lntrodução ................,,....,,.,..15 2. Evolução do Pensamento Geológico sobre o Setor Oriental do Escudo Sul rio-grandense . ....,.., ,..16 3. Modelos Geoteotônicos Propostos e Problemas Vingentes ..... .............. ......,...24 ) u Capítuto IIr - ESTRATIGRAFTA Do BATóLITo pELoTAs L Introduçào .29 2. Septos do Embasamento 33 3. Suite Intrusiva Pinheiro Machado .., .35 4. Suíte lntrusiva Erval ...... .. ... ....... ..... .37 5. Suite Intrusiva Viamão 38 6. Suíte Intrusiva Encruzilhada do Sul 39 7. Suíte Granítica Cordilheira 42 8. Suíte Granítica Dom Feliciano ........ 43 capiruro rv- GEoLocIA E PETROGRAFTA DAS SUÍITS GRANiTTCAS E Dos SEPTOS DO EMBASAMENTO I - Septos do Embasarnento .,...,.,............ L 1. Septos na Suíte Intrusiva Pinheiro Machado a. Gnaisses Piratini . .. ........... ... 46 b. Gnaisses Arroío da Solidão ..... .. .. .. 47 c. Anfiboliros da Br-192 48 d. Gnaisses São Lourenço 49 e. Gnaisses Calci-silicáticos 50 fl Bt-hb anfibolitos linos ... .. 51 g. Bt gnaisses bandados .53 ' h. Ortognaisses migmatiticos 53 i. Gnaisses quartzo-feldspáticos ..........,..... 55 1.2. Septos na Suíte Intrusiva Erval a. Mármores e Anfibolitos Vilas Matara""o e Pedreiras ........ ....57 b. Quartzitos e Xistos Erval ..,............ ..59 c. Gnaisses A¡roio Pedrado . ,.ó0 d. Anfibolitos Alto Alegre ...62 e. Gnaisses granodioríticos-tonalíticos ...64 f Ortognaisses migmatíticos ...65 I .3, Septos na Suíte Intrusiva Viamão a. Gnaisses Arroio Lajeado ..,.., ó5 b, Gnaisses Porto Alegre .. , ... .. 67 2. Suíte lntrusiva Pinheiro Machado . .. 72 2. L Granitóides 2,2. Enclaves Máficos 3. Suíte Intrusiva Erval .. ..,... .. .......... .. .. 79 3. 1 . Rochas Graníticas .... .,,........ ... .80 4. Suíte Intrusiva Viamão .,''....,84 4. L Granito Viamão . .. ..... .. .. ,....,.,...85 4.2 Granito Monte Bonito ., . ,, .. ........89 4.3. Granito A¡roio Moinho ..... ''.''.''..'''.''. .'.,,..''..96 4,4. Granito Coilha do Fogo ... ......,100 4.5, Granito Chasqueiro ....... ... ..103 4.6. Granito Independência ...... .... .., , 106 4.7 . Granto A¡roio dos Kaster ,.......t08 5. Suíte Granítica Cordilheira ..110 5. I . Granìto Très Figueiras ....... I t0 7. Rochas Alcalinas e Peralcalinas 7. 1 . Diques Riolíticos Porto Alegre .. t23 7.2, Diques Riolíticos Asperezas ......... t26 7.3. Tufos e Ignibritos Ana Dias . , .. ... 127 7.4. Granito Bela Vista 128 Capírulo v - EVOLUÇÃO I]STRUTUR,A,L DO BATÓLITO PELOTAS L Introdução tJt 2. Contatos do Batólito Pelotas ....... 11.) 3. Estruturação: encaminhamento da discussão ..... ... 134 4. Segmentação do Batólito (Domínios Lito-estruturais) .. t-ro 5. Geologia Estrutural dos Granitóides Estudados . ..... 139 5.1. Septos do Embasamento 139 5,2. Suite Intrusiva Pinheiro Machado ..141 5.i. Suíte lntrusiva Ërvd ..... ..144 5.4. Suíte lntrusiva Viamão .147 5.5. Suite lntrusiva Encruzilhada do Sul ................. 148 5.ô. Suíte Granitica Cordilheira........ .149 5.7, Suíte Granítica Dom Feliciano .......... t5l 6. Considerações F'inais ........,... .152 Capírulo VI - GEOQUÍMICA DOS GRANITÓIDES I . Introdução r55 L l. Generalidades ................... I55 1.2. Apresentação dos Dados 156 2. Suite Intrusiva Pinheiro Machado 157 3. Suíte Intrusiva Viamão 162 4. Suíte Intrusiva Encruzilhada do Sul ............ 167 5. Suíte Granítica Cordilheira ,..........1ó9 6. Suíte Granítica Dom Feliciano r73 7 Granito Bela Vista .. 178 8, Considerações Finais 179 capituto vlt - EsTUDos IsoTÓptcos No BATÓLITO PELOTAS 1. Introdução .....,.., ..t83 2. Histórico 184 J. GeocronoIogia ..................... ..185 3. I . Suite Intrusiva Pinheiro M.achado ..185 3.2. Suíte lntrusiva Viamão . 188 3,3. Suíte Intrusiva Encruzilhada do Sul .189 3.4. Suíte Granítica Cordilheira ..189 3.5. Suíte Granítica Dom Feliciano ,.190 3.6.Rochas Miloniticas .. l9l 4. Isótopos Radiogênicos I9l 4,1. Geoquimica dos lsótopos de Sr ,... .t92 4. l. I - Razões Iniciais .t92 4. L2 - Valores de eSr .. ... ... .. .... ,.,.., ....... 193 4.2. Geoquímica dos Isótopos de Nd 194 4.2. I - Idades Modelo (Nd) t94 4.2.2 - Yalores de eNd .....,..... 195 4.2.3 - Estudos Combinados de Sr e Nd 196 5. Considerações Finais ....,...... 197 capíruro vrrr - coNsrDERAÇÕES PETROGENÉTTCAS I . Introdução . .. 199 2. Suíte lntrusiva Pinheiro Machado ....200 3. Suíte Intrusiva Erval .,...... ....203 4. Suíte Intrusiva Viamão ....204 5. Suíte Intrusiva Encruzilhada do Sul ..,...........,...,.. ..208 ó. Suíte Granítica Co¡dilheira .. .21t 7. Suíte Granítica Dom Feliciano 214 capítuto Ix - ARCABOUÇO E EVOLUÇÃO CrOlóc¡cA Do BATó|,ITO PDLOTAS 2. Arcabouço Geológico do llatólito .,. ....... ..... ..218 3. Considerações Finais ...........,, )11 REFERÊNCIAS BIBLIOGIÙIFICAS,....,,.... 1'r1 Anexo I - Fórmulas de Cálculos Isotópicos Anexo II - Descrição das Amostras Analisadas Resumo o Batólito Pelotas, situado na porção leste do Escrldo Sul-rio-grandense, apresenta um arcabougo definido por um expressivo complexo plutônico multintrusivo e polifásico. Possui uma extensão de cerca de 400 km e uma largura entre 80 e 120 km. o batólito é composto quase totalmente por suítes e plútons de rochas granitóides, sendo reconhecidas ainda exposições de rochas básicas e septos dos metamorfitos encaixantes, Sua evolução temporal de aproximadamente 70 Ma (620-550) é resultante da adição de distintos processos tectônicos. Com base na constituição interna e na subdivisão estratigrii'fica do batólito, fbram individualizadas seis suítes graniticas: suite Intrusiva Pinheiro Machado (SIPM), suíte Inrrusiva Erval (sIE), suíte Intrusiva Viamão (SIV), Suíte Intrusiva Encruzilhada do Sul (SIES), Suíte Granítica Cordilheira (sGC) e suíte Granítica Dom Feliciano (SGDF) Associados às rochas graníticas da sIV, 5IES e sGDF, ocorrem pequenos corpos de rochas ígneas intermediárias a básicas (Diorito capim Branco, Gabros Passo da Fabiana e outros corpos não denominados). Destaca-se, ainda, a oconência de rochas wlcânicas e subwlcânicas ácidas constituindo pequenos platôs de rochas piroclásticas e erD(ames de diques. A construção definitiva do Batólito Pelotas é o resultado do desenvolvimento de três ciclos magmáticos principais. Esta evolução iniciou com o magmatismo cáicio-alcalino médio a alto-K da SIpM, com a cristalização de uma associaçãq expandida de dioritos a monzogranitos, relaoionada ao Neoproterozóico (620 a 605 Ma). um segundo ciclo magmático, com evolução temporal vinculada ao fim do Neoproterozóico (595-5g0 ma), é definido pela formação dos granitos sin a tardi-transcorrência (D), representados pela sIE, slV, SIES e SGC. A contemporaneidade da SIV e SIES contrasta com a natureza geoquimica dos seus magmas, que caracterizam uma zonação definida por granitos de afinidade alcalina (sIES), situados mais a oeste, com uma suíte cáfcio-alcalina alto-K (sIV) localizada mais a leste, A scc, de afinidade cáLlcio-alcalina e natureza peraluminosa, é constituida por leucogranitos a duas micas, gerados por fusão crustal. Um terceiro ciclo magmático é definido pelos maciços graníticos da SGDF e por manifestações subwlcânicas e vulcânicas tardias, Esta última associação, de idade cambriana (570-550 Ma) representa a evolução final do batólito, e se caracteriza por granitos de afinidade cálcio-alcina alto-K, com proporção reduzida de granitos alcalinos, Manifestações de natureza alcalina e peralcalina são representadas por diques riolíticos e pelo Granito Bela Vista. os dados isotópicos, caracterizados por razões sr8?sr86 elevadas e valores de €Nd negativos, indicam que as suites que constituem o batólito foram geradas dominantemente por retrabalhamento crustal, com participação reduzida de material mantélico juvenil. A justaposição \/ t destas assooiações graniticas, em grande parte, mantém relações com a lbrmação de extensas zonas de cisalhamento dúctil e rúptil-dúctil. As unidades que compõem o batólito foram afètadas, até sua construção definitiva, por três eventos
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