UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICA TESE DE DOUTORADO Evolução Geodinâmica e Condicionamento Estrutural dos Terrenos Piancó-Alto Brígida e Alto Pajeú, Domínio da Zona Transversal, NE do Brasil. Autor: Vladimir Cruz de Medeiros Tese n0 09/PPGG ORIENTADOR: Prof. Dr. Emanuel Ferraz Jardim de Sá – PPGG/UFRN CO-ORIENTADORES Prof. Dr. Venerando Eustáquio Amaro – PPGG/UFRN Prof. Dr. Fernando César Alves da Silva – PPGG/UFRN Natal - RN, Setembro de 2004 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICA TESE DE DOUTORADO Evolução Geodinâmica e Condicionamento Estrutural dos Terrenos Piancó-Alto Brígida e Alto Pajeú, Domínio da Zona Transversal, NE do Brasil. Autor: Vladimir Cruz de Medeiros Tese de doutorado apresentada em 30 de Setembro de 2004, para obtenção do título de Doutor em Geodinâmica pelo Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica da UFRN. Comissão Examinadora: PROF. Dr. Emanuel Ferraz Jardim de Sá (DG-PPGG-UFRN-Orientador) PROF. Dr. Venerando Eustáquio Amaro (DG-PPGG-UFRN-Co-Orientador) PROF. Dr. Walter Eugênio de Medeiros (DFTE-PPGG-UFRN) PROF. Dr. Elton Luiz Dantas (DG-UnB) Dr. Edilton José dos Santos (CPRM-Serviço Geológico do Brasil) Natal - RN, Setembro de 2004. - DEDICATÓRIA - Aos familiares Marília O. Cruz (in memorian). Silvino S. Medeiros (in memorian). Maria E. Medeiros (in memorian). Francisco das Chagas. Maria das Graças Souza. iii - AGRADECIMENTOS - A iniciativa de realizar e o desenvolvimento do presente trabalho contou com a colaboração e incentivo de várias pessoas e instituições, as quais queremos registrar os nossos agradecimentos. Dentre as instituições é relevante ressaltar o apoio financeiro/logístico concedido pela CPRM-Companhia de Pesquisa e Resursos Minerais (O Serviço Geológico do Brasil), UFRN/PPGG-Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica e pelo CNPq-Conselho Nacional de Pesquisas. Em especial ao Prof. Dr. Emanuel F. Jardim de Sá pelo encorajamento e apoio nesta etapa árdua e, ao mesmo tempo, gratificante da pesquisa geológica. Ao corpo gerencial (Adeilson Wanderley, Marcelo Bezerra e José Wilson Temóteo) e técnico (Edilton Santos, Helton Torres, Roberto Gusmão, Luis Angelim, Roberto Batista, Veiga Junior, e Francisco Valdir) da CPRM, externamos os nossos agradecimentos pelos apoios, incentivos, discussões e esclarecimentos decorridos no desenvolver deste trabalho. No âmbito do PPGG, gostaríamos de traçar nossos agradecimentos aos professores que colaboraram (em diversos momentos) para o desenvolver da presente pesquisa, tais como: Antônio Galindo, Fernando César, Fernando Lins, Jaziel Sá, Venerando Amaro, Walter Medeiros e Zorano Souza. Aos nossos companheiros e amigos de campanhas de campo, Wellington Mafra, a turma de Campo III (ano de 2001), Almir Freire e José Barbalho (Colombo) pelo apoio e vantajosas discurssões técnicas, bem como ao pessoal de apoio laboratorial da CPRM (Gener Mário e Saulo Pires), agredecemos a colaboração. Em caráter especial gostaríamos de ressaltar a amizade e o companheirismo demonstrado pelo casal amigo (compadres e geólogos) Marcos Nascimento & Débora Sousa), bem como pelo fruto das várias discussões técnicas/logísticas realizadas com os mesmos e seus familiares. Outros amigos da comunidade geológica (potiguar) não podem ser esquecidos, tais como: Alberto & Claudia Sales, Alex Antunes, Armando Araújo, Camila Almeida, Liliane Rabelo, Marcelo Chaves, Maria da Guia, Nilda Lima, Patrícia Rose, Werner & Patrícia Farkat. Não obstante da frase final, demando todos os meus agradecimentos e louvores à Zuleide Lima e Marília Medeiros (esposa e filha), pelo incentivo demonstrado durante toda a nossa convivência. A elas, meu muito obrigado. iv - RESUMO - A presente tese procurou avançar no conhecimento geológico da região que abrange os terrenos Piancó-Alto Brígida (TPAB) e Alto Pajeú (TAP), no Domínio da Zona Transversal (Província Borborema, NE do Brasil), com o intuito principal de compreender a evolução geodinâmica e o condicionamento estrutural destas unidades. Para atingir este objetivo, além do trabalho de campo e da interpretação de fotografias aéreas tradicionais, foram utilizados outros produtos de sensoriamento remoto (imagens Landsat 7 ETM+, aeroradiométricas, aeromagnéticas e topográficas), análises litogeoquímicas (rocha total) e datações geocronológicas (U-Pb em zircão), além da integração com dados da literatura. Na região afloram várias unidades geológicas precambrianas, representadas no TAP pelos complexos paleoproterozóicos de Serra Talhada e Afogados da Ingazeira, Complexo Riacho Gravatá (seqüência metavulcanossedimentar de idade Esteniana- Toniana) e ortognaisses Cariris Velhos (Tonianos). No TPAB ocorrem as formações Santana do Garrote (unidade inferior) e Serra do Olho d’Água (unidade superior) do Grupo Cachoeirinha (Neoproterozóico III), além dos ortognaisses de Piancó e paragnaisses de Bom Jesus, estes dois últimos podendo constituir um bloco mais antigo (embasamento ?) e um equivalente de alto grau do Grupo Cachoeirinha (ou Grupo Seridó ?), respectivamente. Em ambos os terrenos ainda ocorrem vários corpos de granitóides brasilianos. Os dados aeromagnéticos permitiram estimar a continuidade, em profundidade, das principais zonas de cisalhamento cartografadas na região. As zonas de cisalhamento de Patos, Pernambuco, Boqueirão dos Cochos, Serra do Caboclo, Afogados da Ingazeira/Jabitacá e Congo-Cruzeiro do Nordeste atingem profundidades superiores a 6-16 km. A assinatura aeromagnética de outras zonas de cisalhamento, tais como a de Juru, sugere que tais estruturas correspondem a feições crustais mais rasas. As imagens de satélite (Landsat 7 ETM+) e aerogamaespectrométricas permitiram individualizar unidades geológicas distintas, bem como esboçar a trama estrutural da região. A Zona de Cisalhamento Serra do Caboclo foi caracterizada como o limite/sutura entre o TPAB e TAP, tendo em vista ser uma estrutura marcante/penetrativa que ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Tese de Doutorado – PPGG/UFRN (Medeiros, V.C. 2004) Resumo v separa unidades geológicas contrastantes, como o Grupo Cachoeirinha (Neoproterozóico III) no TPAB e o Complexo Riacho Gravatá (Esteniano-Toniano) e as metaplutônicas Cariris Velhos, do TAP. Embora mais jovem, o Grupo Cachoeirinha não exibe contatos em não conformidade sobre o Complexo Riacho Gravatá ou ortognaisses Cariris Velhos, indicando que aquelas unidades estavam distanciadas quando da sua deposição. Com relação ao evento Cariris Velhos (ca. 1,0 Ga), a presença do mesmo é indicada pelas metavulcânicas do Complexo Riacho Gravatá, augen gnaisses e ortognaisses intrusivos, todos com afinidade geoquímica de contextos de arco ou colisional. Todavia, o registro estrutural associado a este evento não foi identificado, o que foi interpretado em função de sua obliteração (constituíam estruturas de baixo grau/baixo strain) pelos eventos subseqüentes. O primeiro evento tectônico (D1) observado nos litotipos de idade Cariris Velhos apresenta cinemática contracional com transporte para NW. Uma datação do Neoproterozóico III, obtida em granitóide tardi-D1, permite atribuir uma idade do início do brasiliano para este evento deformacional. O segundo evento (D2) caracterizado na região corresponde à tectônica transcorrente Brasiliana, a qual é materializada por marcantes zonas de cisalhamento e corpos graníticos associados. Os dados geocronológicos obtidos (U-Pb em zircão) confirmaram a presença do magmatismo Cariris Velhos no âmbito do TAP, bem como a idade Neoproterozóica III para o Grupo Cachoeinha (TPAB) e para o evento tectônico D1. O TAP (Complexo Riacho Gravatá, augen gnaisses e ortognaisses) deve constituir um arco continental (provavelmente acrescido a um microcontinente) formado durante o evento Cariris Velhos (Esteniano-Toniano). Este terreno colidiu com o TPAB no inicio da orogênese brasiliana (deformação tangencial D1), sendo ambos os blocos afetados por retrabalhamento/cisalhamentos transcorrentes (evento D2) até o final do Ciclo Brasiliano. ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Tese de Doutorado – PPGG/UFRN (Medeiros, V.C. 2004) Resumo vi - ABSTRACT - This thesis aims to advance in the geological knowledge of the region comprising the Piancó-Alto Brígida (TPAB) and Alto Pajeú (TAP) terranes, in the Transversal Zone Domain (Borborema Province, NE Brazil), with the main objective of understanding the geodynamic evolution and the structural framework of these units. To reach this objective, and besides field work and interpretation of traditional aerial photographs, other tools were employed like of remote sensing products (Landsat 7 ETM+, aeroradiometrics, aeromagnetics and topographical images), lithogeochemical (whole rock) analyses and geochronological dating (U-Pb in zircon), besides integration with literature data. In the area, several precambrian geological units outcrop, represented in the TAP by the paleoproterozoic Serra Talhada and Afogados da Ingazeira complexes, Riacho Gravatá Complex (metavolcano-sedimentary sequence of Stenian-Tonian age) and Cariris Velhos orthogneisses (of Tonian age). The TPAB comprises the Santana do Garrote (lower unit) and Serra do Olho d’Água (upper unit)