A história de inversão do aulacógeno do Paramirim

Revista Brasileira de Geocincias

Simone Cerqueira Pereira Cruz & Fernando Flecha Alkmim

37(4 - suplemento): 92-110, dezembro de 2007

A histria de inverso do aulacgeno do Paramirim contada pela sinclinal de Ituau, extremo sul da Chapada Diamantina (BA)Simone Cerqueira Pereira Cruz1 & Fernando Flecha Alkmim1O Aulacgeno do Paramirim, localizado na poro nordeste do Crton do So Francisco, um rifte parcialmente invertido e representa o stio deposicional das duas maiores unidades de cobertura, os supergrupos Espinhao e So Francisco, de idades paleo/mesoproterozica e neoproterozica, respectivamente. A inverso do aulacgeno resultou em um sistema de falhas e dobras com trend NNW-SSE que domina o cenrio estrutural regional. A idade da inverso e seu mecanismo vm persistindo ao longo dos anos como matria de debate na literatura geolgica brasileira. Localizada no extremo sul do Aulacgeno, a sinclinal de Ituau uma depresso sinformal que pertence ao conjunto de estruturas de inverso dominantes. Repousando sobre o embasamento, a sinclinal de Ituau envolve todas as unidades sedimentares proterozicas de preenchimento do aulacgeno. Por causa disso, a sinclinal de Ituau pode ser vista como uma miniatura do Aulacgeno do Paramirim, representando um laboratrio natural para a anlise das estruturas de inverso e teste de hipteses relativas sua evoluo tectnica. A investigao estrutural detalhada baseada em dados de campo permitiu documentar duas famlias de estruturas relacionadas com essa inverso. A famlia mais antiga, Da, marca o descolamento entre a cobertura e o substrato cristalino, sendo constituda por falhas e dobras que mostram uma orientao geral segundo WSWENE e vergncia dirigida para NNE. A famlia mais jovem, Dp, compreende um rico e diversificado acervo de estruturas com trend NNW-SSE, vergncia para ENE. Est representado por falhas e dobras que estruturam a sinclinal e que foram desenvolvidas inicialmente acima e no limite entre o substrato cristalino e a cobertura, seguido por envolvimento do embasamento na deformao. Ambas as famlias de estruturas afetam os carbonatos da Formao Salitre, a mais jovem unidade de preenchimento do aulacgeno, indicando assim uma idade mxima neoproterozica para a inverso da poro sul do Aulacgeno do Paramirim. As estruturas Da foram interpretadas como uma conseqncia da migrao do front de deformao brasiliana para norte, em direo ao aulacgeno, da mesma forma como documentada em muitas outras reas prximas borda sudeste do Crton do So Francisco. As estruturas Dp refletem o fechamento frontal do aulacgeno, em funo a um encurtamento geral WSW-ENE, que foi provavelmente induzida pelas colises durante a colagem Brasiliana-Panafricana. Palavras-chave: sinclinal, Crton do So Francisco, Chapada Diamantina, Neoproterozico, evento brasiliano.

Resumo

a partially inverted rift, which represents the depositional site of two major craton cover units, the Espinhao and So Francisco Supergroups of paleo/mesoproterozoic and neoproterozoic ages, respectively. Inversion of the aulacogen resulted in a system of NNW-SSE-trending faults and folds that dominates its structural picture. The age of inversion and its driving mechanism persist over the years as matter of debate in the Brazilian geological literature. Located in the southern end of the aulacogen, the Ituau syncline is a synformal depression that belongs to set of the dominant inversion structures. Besides basement, the Ituau syncline involves all Proterozoic sedimentary units in very good exposure conditions. Because of that, the Ituau syncline can be viewed as a miniature of the Paramirim aulacogen, thereby representing a natural laboratory for both analysis of inversion structures and test of hypothesis concerning its tectonic evolution. A detailed and field based structural investigation performed in the syncline area allows us to document two distinct families of inversion structures. The older family, Da, consists of a system of thin-skinned faults and folds, which shows a general WNW-ESE orientation and a systematic NNE-directed vergence. The younger family, Dp, comprises a very rich and diverse set of NNW-SSE-trending and ENE-verging fabric elements, associated with thin-skinned and basement-involved faults and folds, among them the Ituau syncline as a whole. Both families of structures affect the carbonates of the Salitre Formation, the youngest among the aulacogen fill units, indicting thus a maximum late Neoproterozoic age for the inversion of the southern Paramirim aulacogen. We interpret the Da structures as a consequence of the migration of Brasiliano deformation front further north, into the aulacogen trough, in the same way as document in many other areas close to So Francisco craton boundaries. The Dp structures clearly reflect the frontal closure of the aulacogen, due to an overall WSW-ENE oriented compression, which was probably induced by the collisions the So Francisco craton became involved during the Brasiliano-PanAfrican tectonic collage. Keywords: syncline, So Francisco craton, Chapada Diamantina, Neoproterozoic, brasiliano event.1 - Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Morro do Cruzeiro, Ouro Preto (MG), Brasil. E-mails: [email protected], [email protected]

Abstract The Ituau Syncline, Extreme-South of the Chapada Diamantina (Bahia) and the Inversion of the Paramirim Aulacogen. The Paramirim aulacogen located in the northern So Francisco craton is

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Arquivo digital disponvel on-line no site www.sbgeo.org.br


INTRODUO O Aulacgeno do Paramirim (Pedrosa-Soares et al. 2001) corresponde, in totum, ao Aulacgeno do Espinhao, caracterizado por Moutinho da Costa & Inda (1982). Representa uma grande feio morfoestrutural da poro norte do Crton do So Francisco que engloba a serra do Espinhao Setentrional, os vales do Paramirim e do So Francisco e a Chapada Diamantina. Possui como unidades caractersticas os Supergrupos Espinhao e So Francisco e corresponde a um par de riftes paleo/meso e neoproterozico superpostos e parcialmente invertidos que envolvem essas duas unidades estratigrficas maiores (Schobbenhaus 1996). A Sinclinal de Ituau uma das estruturas dominantes do extremo sudoeste da Chapada Diamantina e envolve rochas do embasamento, do Complexo Lagoa Real, do Grupo Paraguau (Supergrupo Espinhao) e do Grupo Una (Supergrupo So Francisco) (Fig. 1). Nessa sinclinal encontram-se elementos tectnicos relativos a todas as fases de deformao registradas na poro sul do Aulacgeno do Paramirim, guardando entre si relaes notveis de corte e superposio e, muito importante, afetando as rochas mais jovens do preenchimento do aulacgeno, os carbonatos da Formao Salitre. A Sinclinal de Ituau constitui, dessa forma, uma miniatura do cenrio tectnico da poro sul do Aulacgeno do Paramirim e, devido qualidade das exposies, representa um excelente laboratrio natural para a caracterizao dos elementos do seu arcabouo e, conseqentemente, para a formulao de um modelo para sua evoluo. Em funo disso, um estudo estrutural, baseado na cartografia na escala 1:100.000 e na confeco de transeces de detalhe, foi levado a efeito na regio da sinclinal e reas imediatamente adjacentes. No presente artigo descrevem-se os componentes do arcabouo estrutural da Sinclinal de Ituau, ordenados de acordo com as sucessivas fases de deformao em que foram nucleados que, dessa forma, compem uma histria evolutiva da etapa de inverso da poro sul do Aulacgeno do Paramirim. CONTexTO RegIONAl Segundo Almeida (1977), o Crton do So Francisco uma das diversas pores do continente sulamericano que foram poupadas das orogenias Brasilianas que tiveram lugar no Neoproterozico. Corresponde, em grande parte, a uma plataforma antiga que se encontra bordejada por faixas orognicas cujas vergncias so dirigidas para o seu interior. O crton hospeda uma srie de feies tectnicas regionais, dentre elas o Aulacgeno do Paramirim, que ocupa grande parte da sua poro setentrional, exposta no estado da Bahia. De acordo com a definio anteriormente apresentada, o Aulacgeno do Paramirim envolve o embasamento e as duas grandes unidades proterozicas da cobertura cratnica, os supergrupos Espinhao e So Francisco. Consideram-se como embasamento do Crton do So Francisco as unidades mais antigas que 1,8 Ga, que compreende rochas gnissicas e migmatticas de idades arquena e paleoproterozica, bem como associaRevista Brasileira de Geocincias, volume 37 (4 - suplemento), 2007

es supracrustais dessas mesmas idades (Brito-Neves et al. 1980, Cordani et al. 1985, Marinho 1991, Martin et al. 1991, Santos-Pinto 1996, Bastos-Leal 1998). Na poro norte do crton, essas rochas encontram-se intrudidas por granitides de 1,75 Ga (Marujol et al. 1987, Turpin et al. 1988, Cordani et al. 1992, Babinski et al. 1994, Pimentel et al. 1994), os quais foram, posteriormente, albitizados, deformados e gnaissificados (Costa et al. 1985, Lobato & Fyfe 1990, Cruz & Alkmim 2002, Cruz 2004). Todo o conjunto de rochas granticas, gnissicas e albitticas intrusivas no embasamento foram agrupadas no Complexo Lagoa Real por Costa et al. (1985). O Supergrupo Espinhao engloba uma sucesso de sedimentos essencialmente terrgenos, com contribuies de vulcnicas cidas a intermedirias na base, que ocorre na Chapada Diamantina e na serra do Espinhao Setentrional (Barbosa & Dominguez 1996, Danderfer Fo 2000) (Fig. 2). intrudido por um grande nmero de diques e sills mficos, de idade prSupergrupo So Francisco (Babinski et al. 1993). O seu metamorfismo atinge, no mximo, condies de fcies xisto verde. A idade para o magmatismo cido a intermedirio da poro basal foi definida em 1.748 1 Ma (Babinski et al. 1994). Nos sedimentos da Formao Caboclo, Macedo & Bonhomme (1984) encontraram idade Rb/Sr em torno de 960 Ma, que foi atribuda sua diagnese. O Supergrupo So Francisco, por sua vez, compreende um conjunto de rochas terrgenas e carbonticas depositadas em ambiente marinho com influncia glaciognica, que grada para condies plataformais. Na base ocorrem diamictitos, ardsias laminadas, arenitos argilosos e arenitos finos formados sobre influncia glaciognica (Formao Bebedouro) (Guimares 1996, Dominguez 1996). Esses sedimentos so recobertos por rochas carbonticas, intercaladas com pelitos, todos depositados em ambiente marinho raso, com constante agitao de ondas ou em plancie de mar (Formao Salitre) (Leo et al. 1992). Uma correlao estratigrfica entre as rochas do Supergrupo So Francisco na serra do Espinhao Setentrional e na Chapada Diamantina mostrada na figura 2. Dataes realizadas pelo mtodo Rb/Sr e K/Ar em argilas da Formao Bebedouro, na Chapada Diamantina, forneceram idades em torno de 958 38 e 900 Ma (Macedo & Bonhomme 1984). Para a Formao Salitre, os dados Rb/Sr em argilas autignicas dos carbonatos apontam idades de deposio entre 750-850 Ma (Macedo & Bonhomme 1984, Misi & Veizer 1996, Toulkeridis et al.1999). Na poro ocidental da Chapada Diamantina, as rochas do embasamento, Complexo Lagoa Real, Supergrupos Espinhao e So Francisco encontram-se estruturadas segundo um cinturo de cavalgamentos e dobramentos vergentes para leste com envolvimento do embasamento na deformao da cobertura (Danderfer Fo 1990, Cruz et al. 1998, Bento 2001). Os trabalhos realizados nessa poro do aulacgeno demonstram a existncia de trs fases principais de deformao. A primeira est representada por um conjunto de zonas de 93

A histria de inverso do aulacgeno do Paramirim contada pela sinclinal de Ituau, extremo sul da Chapada Diamantina (BA)

Figura 1 - Localizao da Sinclinal de Ituau na poro sul do Aulacgeno Paramirim. O quadro representa a localizao da Figura 4. BG: Bloco Gavio, BJ: Bloco Jequi, ZCBC: Zona de cisalhamento Brumado-Caetit, ES: Espinhao Setentrional, CD: Chapada Diamantina, FRP: Faixa Rio Preto, SRP: Salincia do Rio Pardo (Faixa Araua), SI: Sinclinal de Ituau, AAJ: Anticlinal de Abara-Jussiape, SG- Serra Geral. Mapa confeccionado a partir de Schobbenhaus et al. (1981) e Barbosa & Dominguez (1996).

cisalhamento e dobras orientadas segundo E-W, ambos vergentes para norte. Essas estruturas so penetrativas a sul do paralelo de 14 00S (Cruz & Alkmim 2006). A segunda fase est representada por um conjunto de falhas e dobras segundo NNW/SSE, com vergncia para leste (Moutinho da Costa & Inda 1982, Danderfer Fo 1990, Cruz & Alkmim 2006). A intensidade de deformao e metamorfismo associada a essa fase diminuiriam para leste, em direo Chapada Diamantina Oriental. De uma maneira geral, na Chapada 94

Diamantina Ocidental as estruturas deformacionais experimentam um aumento da deformao em direo ao sul (Moutinho da Costa & Inda 1982, Danderfer Fo 1990, Cruz & Alkmim 2006). De acordo com aqueles autores, acima do paralelo 12o 30 S, a cobertura repousa subhorizontalmente sobre o embasamento. Em direo ao sul, as rochas sedimentares do Supergrupo Espinhao seriam progressivamente mais deformadas e inverses estratigrficas seriam encontradas. Essas estruturas so penetrativas regionalmente.Revista Brasileira de Geocincias, volume 37 (4 - suplemento), 2007


Figura 2 - Coluna Estratigrfica para os supergrupos Espinhao e So Francisco no Aulacgeno do Paramirim, confecionada a partir de Danderfer Fo (2000).

A terceira fase corresponde a um conjunto de estruturas com vergncia para sul e que so encontradas no extremo norte da Chapada Diamantina, na Sinclinal de Irec (Lagoeiro 1990). Diversos so os modelos aventados para explicar a inverso do Aulacgeno do Paramirim e as principais controvrsias so a cerca da idade dessa inverso e do mecanismo focal que a teria gerado. Nesse contexto, pode ser citado o modelo verticalista de Jardim-de-S et al. (1976), em que a instalao da bacia em questo estaria associada com o desenvolvimento de um domo termal-juno trplice, aulacgeno-rifte, em ambiente intraplaca continental, como resposta de uma anomalia trmica no manto. Posteriormente, Moutinho da Costa & Inda (1982) propuseram que a evoluo do AulacRevista Brasileira de Geocincias, volume 37 (4 - suplemento), 2007

geno do Espinhao seria marcada por uma alternncia entre perodos de soerguimento e subsidncia, acompanhados ou seguidos de deformao, metamorfismo e eroso de unidades j depositadas, durante o Meso e Neoproterozico. Em um cenrio de discusso sobre a existncia ou no do chamando Ciclo Espinhao, no Mesoproterozico, Schobbenhaus (1993, 1996) propuseram que o aulacgeno em questo tenha se desenvolvido a partir de duas tafrogneses superpostas, seguidas de fases de subsidncia flexural, e que a sua inverso teria ocorrido no Neoproterozico. Por outro lado, em seus trabalhos na poro oriental da Chapada Diamantina, Pedreira (1994) identificou cinco ciclos de embaciamento entre o Meso e o Neoproterozico e props que a sedimentao 95


das unidades basais do Supergrupo Espinhao remontaria ao final do Paleoproterozico, estando associada com a formao de uma margem passiva. A deposio das unidades do Grupo Chapada Diamantina teria ocorrido em bacia de antepas associada com as colises que estruturam o cinturo Contendas Mirante-Jacobina. Trompette et al. (1992) e Trompette (1994) caracterizaram uma Faixa Brasiliana do ParamirimQuadriltero Ferrfero que seria gerada por deformao intracontinental decorrente do fechamento de um rifte intracratnico, a partir de colises na borda do Crton do So Francisco, no Neoproterozico. Essa faixa separaria os crtons de Salvador e Paramirim, tal qual proposto por Cordani (1973). Alkmim et al. (1993), por sua vez, postularam que a inverso da poro sul do Aulacgeno teria sido desencadeada pela indentao do bloco do embasamento adjacente faixa Araua, no eixo do Aulacgeno. A movimentao em direo ao norte do Bloco do Paramirim daria origem a movimentos sinistrais a reversos sinistrais ao longo do Espinhao Setentrional e destrais a reversos destrais ao longo da borda da Chapada Diamantina. Por meio de correlaes regionais, Danderfer Fo (2000) props um modelo de evoluo para os supergrupos Espinhao e So Francisco na regio da Chapada Diamantina e do Espinhao Setentrional. Esse modelo congrega sucessivos episdios de rifteamento e de subsidncia flexural, que juntos, somam oito pulsos de formao de bacia, que teriam tido lugar em um intervalo de durao superior a 900 Ma. Esse autor reconhece um nico evento deformacional absorvido igualmente pelas rochas Espinhao e So Francisco na regio da Chapada Diamantina e no Espinhao Setentrional. Somente ao sul do paralelo de 1245S que o embasamento estaria envolvido na deformao da cobertura. Ao norte desse paralelo, as unidades sedimentares estariam em sua posio original. Recentemente, Cruz (2004) subdividiu o Aulacgeno do Paramirim em dois segmentos tectnicos distintos. O segmento norte, que se estende desde a regio prxima ao limite entre os estados da Bahia e do Piau at as proximidades da cidade de Boquira (BA), abriga a zona de interferncia entre o Aulacgeno do Paramirim e a Faixa de Dobramentos Rio Preto, bem como suas pores praticamente no invertidas. No segmento sul, da cidade de Boquira (BA) at o limite Bahia-Minas Gerais, as estruturas distensionais da formao desse aulacgeno so progressivamente invertidas. A inverso do Aulacgeno do Paramirim se deu por intermdio da nucleao de zonas de cisalhamento que mostram uma histria de sucessivas reativaes. As estruturas mais antigas, com orientao WSW-ENE, marcam a interao desse aulacgeno com o cinturo de cavalgamentos e dobramentos Araua-Oeste Congo disposto ortogonalmente a ele. A fase seguinte nucleia estruturas NNW/ SSE e marca a inverso frontal do Aulacgeno, cujo mecanismo focal localiza-se na Faixa Braslia. Os elementos estruturais previamente nucleados so rotacionados e a curvatura amplificada, num processo semelhante ao previsto na formao de oroclines. 96

As estruturas deformacionais identificadas na poro sul do Aulacgeno do Paramirim por Cruz (2004) podem ser encontradas no embasamento, no Complexo Lagoa Real e nas rochas metassedimentares dos supergrupos Espinhao e So Francisco, levando Alkmim (2004) a incluir essa regio no domnio da Faixa Araua-Oeste Congo. PRINCIPAIs TRAOs DA geOlOgIA DA sINClINAl De ITUAU A Sinclinal de Ituau uma sinforme aberta, com comprimento de onda de, aproximadamente, 50 km e trao axial orientado segundo NNW-SSE. Dela participam o embasamento, as rochas do Complexo Lagoa Real e as rochas metassedimentares dos supergrupos Espinhao e So Francisco. Segundo Menezes Fo (1996), como unidades de cobertura discriminam-se, no mbito do sinclinal, uma srie de unidades litoestratigrficas cujo contedo no encontra correspondncia integral com as unidades tradicionalmente atribudas ao Supergrupo Espinhao na regio norte do paralelo 13 00 S e que esto listadas na figura 2. Em funo disso, esse autor utilizou denominaes informais para agrupar as unidades que compem o Supergrupo Espinhao na Sinclinal de Ituau. Tendo em vista que a base geolgica utilizada para a realizao do mapeamento estrutural na Sinclinal de Ituau foi o mapa produzido por Menezes Fo (1996), sua nomenclatura ser aqui mantida. Adota-se, assim, a subdiviso estratigrfica proposta por esse autor, que reproduzida na figura 3. O Supergrupo So Francisco est representado na poro central da Sinclinal de Ituau pelas formaes Bebedouro e Salitre. A Formao Bebedouro compreende um conjunto de diamictitos macios a grosseiramente estratificados, ritmitos finamente laminados e ardsias, que sugerem deposio por fluxo de detritos em plataforma marinha rasa sob influncia glacial (Guimares 1996). A Formao Salitre constituda por uma seqncia de calssilutitos laminados, calcarenitos, argilitos carbonticos, margas, dolomitos, que se encontra em contato transicional com as rochas da Formao Bebedouro (Menezes Fo 1996). A deposio dessas rochas se deu em rampa instalada sobre uma topografia com baixo declive, herdado de uma plataforma siliciclstica antecedente (Leo et al. 1992, Menezes Fo 1996). ARCABOUO esTRUTURAl DA sINClINAl De ITUAU Delineado pelos contatos entre as grandes unidades envolvidas e pela superfcie de acamamento das mesmas, a Sinclinal de Ituau (Figs. 4 e 5) apresenta-se como uma dobra regional com duplo caimento. Na figura 6a tem-se o diagrama estereogrfico sinptico dos plos do acamamento das rochas dos supergrupos Espinhao e So Francisco. Observa-se nele um grande espalhamento dos plos em torno de um mximo principal sugere uma dobra acilndrica. Na Sinclinal de Ituau foram reconhecidas duas famlias de estruturas compressionais, aqui designadas Da e Dp. A fase Da caracterizada pelo desenvolvimento de zonas de cisalhamento, com foliao milonticaRevista Brasileira de Geocincias, volume 37 (4 - suplemento), 2007


Figura 3 - Coluna estratigrfica proposta por Menezes Fo (1996) para o Supergrupo Espinhao e So Francisco na Sinclinal de Ituau.

e lineao de estiramento mineral segundo 205/15 e 202/20, respectivamente (Figs. 6b, 6c), leques imbricados e trens de dobras, com orientao geral WNW-ESE (Fig. 6d) e vergncia para NNE (Fig. 7). Essa fase penetrativa na poro sul da sinclinal em questo. Regionalmente, pode ser encontrada no embasamento ao sul do paralelo de 14 00S. Os elementos estruturais da fase seguinte, Dp, truncam aqueles previamente nucleados. Durante a fase Dp formaram-se zonas de cisalhamento e dobrasRevista Brasileira de Geocincias, volume 37 (4 - suplemento), 2007

(Fig. 8). As zonas de cisalhamento apresentam-se segundo NNW-SSE (Fig. 6e). A lineao de estiramento associada a essa fase amplamente varivel, desde alta a at baixa obliqidade (Fig. 6f). As lineaes de baixa obliqidade predominam na zona de cisalhamento Joo Correia-Barra do Mendes. medida que se adentra o sinclinal, em direo ao leste, as lineaes so, preferencialmente, de alta obliqidade. As dobras apresentam-se abertas, variando entre simtricas e assimtricas (nesse caso, a vergncia para ENE) e com 97


Figura 4 - Mapa geolgico da Sinclinal de Ituau. Os perfis A-A, B-B e C-C esto apresentados na Figura 5. ZCBC- Zona de cisalhamento Brumado-Caetit, ZCJB- Zona de cisalhamento Joo Correia-Barra do Mendes. 98Revista Brasileira de Geocincias, volume 37 (4 - suplemento), 2007


Figura 5 - Perfis geolgicos transversalmente (A-A- B-B) e ao longo (C-C) Sinclinal de Ituau. A posio dos perfis encontra-se marcada na Figura 4. A legenda de litologias igual daquela figura e a escala vertical est exagerada 3 vezes.

linhas de charneiras posicionando-se em 166/03 (Fig. 6g). O desenvolvimento da fase de Dp comporta trs estgios. Numa etapa precoce, Dpdesc, formaram-se zonas de cisalhamento cegas, inter e intraestratais. Essas zonas foram sucedidas por um conjunto de megadobras abertas que afetam as zonas de cisalhamento pr-existentes. Todas essas estruturas foram nucleadas acima da interface embasamento-cobertura. Na fase final do encurtamento, etapas Dp1 e Dp2, zonas de cisalhamento com mdio a alto ngulo de mergulho foram nucleadas e truncaram todo o conjunto de estruturas anteriormente nucleado. Essas estruturas, em conjunto, compem o sistema de empurres e dobramentos da Chapada Diamantina, cuja nucleao marca a fase de envolvimento do embasamento na deformao da cobertura. O arcabouo estrutural da Sinclinal de Ituau relaciona-se com superfcies de cisalhamento profundas que marcam a ascenso do embasamento sobre as rochas metassedimentares da Chapada Diamantina. Dessa forma, a sua estruturao deve-se, sobretudo, aos estgios Dp1 e Dp2. Na figura 9 tem-se o mapa de domnio estrutural da Sinclinal de Ituau. De uma maneira geral, a intensidade da deformao diminui de oeste para leste e de sul para norte. De acordo com a predominncia e orientao das estruturas associadas s duas fases de deformao reconhecidas, a sinclinal em foco foi subdividida em trs domnios estruturais (Fig. 9), descritos a seguir.Revista Brasileira de Geocincias, volume 37 (4 - suplemento), 2007

O contato oeste das unidades envolvidas na sinclinal com o embasamento se faz por meio da zona de cisalhamento Joo Correia-Barra do Mendes (Fig. 4). Trata-se de uma zona dctil-rptil com movimentao destral reversa e mergulho variando entre 60 e 80 que coloca o embasamento sobre as rochas do Supergrupo Espinhao. A sua nucleao est relacionada com a fase Dp. Os contatos leste e sudeste se fazem por intermdio de discordncia angular e erosiva. O contato entre as rochas dos supergrupos Espinhao e So Francisco, na sinclinal em questo, assinalado por uma proeminente discordncia erosiva (Menezes Fo 1996). Em alguns locais, entretanto, aloja-se nesse contato uma superfcie de descolamento, marcada pela ocorrncia de milonitos. Essa superfcie apresenta-se dobrada e com orientao varivel; sua atitude modal 206/14 (Fig. 6h). Sobre ela, possvel reconhecer uma lineao de sulcos e estrias de movimento, cuja orientao preferencial 186/03 (Fig. 6i). Estruturas do tipo slickensides sugerem movimentos de SSW para NNE e de WSW para ENE. Devido ao dobramento posterior, pode apresentar caimentos para todos os quadrantes. A geometria deste contato e o espalhamento na distribuio das lineaes est relacionado com a superposio das fases deformacionais Da e Dp, conferindo um padro de interferncia do tipo Domos e Bacias. Domnio estrutural I O Domnio I compreende a poro sudoeste da sinclinal (Fig. 9), rea de aflora99


Figura 6 - Diagramas estereogrficos sinpticos (Hemisfrio inferior) dos plos do acamamento primrio das unidades de cobertura da Sinclinal de Ituau, da foliao metamrfica e da lineao de estiramento das fases Da e Dp. N- Nmero de Amostras.

mento do embasamento, de parte da Unidade Velhas do Supergrupo Espinhao e das formaes Bebedouro e Salitre, do Supergrupo So Francisco (Fig. 4). Nesse domnio, existe uma forte similaridade entre os acervos estruturais das rochas dos supergrupos Espinhao e So 100

Francisco. A diferena entre eles est no ngulo de mergulho das estruturas, que no caso do Supergrupo Espinhao, mais acentuado. Podem ser encontradas estruturas associadas s fases Da e Dp. As relaes de truncamento entre elas esRevista Brasileira de Geocincias, volume 37 (4 - suplemento), 2007


Figura 7 - Dobras assimtricas da fase Da em dolomitos da Formao Salitre, no ncleo da Sinclinal de Ituau. Corte em perfil.

Figura 8 - Dobras assimtricas Dp em dolomitos da Formao Salitre (Domnio III). Corte, aproximadamente, em perfil.

Figura 9 - Domnios estruturais na Sinclinal de Ituau, baseado na figura 4. A faixa em preto representa a poro onde as deformaes Dp so fracamente desenvolvidas.

to muito bem expostas na regio a sudoeste da cidade de Tanhau. Elementos da fase Da encontram-se obliterados pelas estruturas mais jovens, Dp (Figs. 4, 5, perfis A-A e C-C). Em vrias exposies, possvel observar, tanto no embasamento quanto na cobertura, que a foliao de baixo ngulo Sa encontra-se truncada por uma srie de zonas de cisalhamento de mdio ngulo. No embasamento do Domnio I, durante a fase Da, nuclearam-se uma superfcie milontica e um bandamento metamrfico com orientao principal segundo 211/22 (Fig. 10a). O bandamento marcado pela alternncia de nveis ricos em biotita e hornblenda e bandas quartzo-feldspticas. Essas estruturas materializam a zona de cisalhamento Brumado-Caetit, de natureza rptil-dctil (Fig. 4). Sobre a foliao principal desenvolveu-se uma lineao de estiramento marcada por cristais recristalizados de plagioclsio e quartzo, alm de actinolita e biotita, posicionada em 202/22 (Fig. 10b). Indicadores cinemticos observados nos tectonitos da zona de cisalhamento Brumado-Caetit sugerem movimento de SSW para NNE.Revista Brasileira de Geocincias, volume 37 (4 - suplemento), 2007

Na Unidade Velhas e na Formao Bebedouro, formaram-se zonas de cisalhamento, tambm durante a fase Da. Entretanto, nesse caso, so de natureza dctilrptil. Nas unidades com granulao mais grossa, essas zonas se estruturam segundo um arranjo em leques imbricados que em profundidade devem se conectar com a zona de cisalhamento Brumado-Caetit. Na Unidade Velhas, as zonas de cisalhamento possuem a atitude modal 196/35 e a lineao de estiramento est posicionada em 198/35 (Figs. 10c,d). Nessas rochas, as zonas de cisalhamento so estreitas e pouco desenvolvidas. A deformao Da acomodada, principalmente, por meio de dobras abertas que se associam a uma foliao plano axial, cuja atitude 220/32 (Fig. 11a). Tais dobras possuem as charneiras orientadas segundo 280/08 (Fig. 11b). Na Formao Bebedouro, zonas de cisalhamento encontram-se amplamente desenvolvidas, com larguras de at 500 metros. Apresentam foliao penetrativa e lineao de estiramento com orientaes preferenciais em 217/24 e 212/23, respectivamente (Fig. 10e, f). Fora das zonas de cisalhamento, pode ser encontrada uma foliao de baixo ngulo com direo WNW-ESE e mergulho para WSW (Fig. 11c). Essa foliao est associada s dobras que variam des101


Figura 10 - Diagramas estereogrficos sinpticos (Hemisfrio inferior) dos plos da foliao e da lineao de estiramento Da nucleadas no embasamento e nas unidades de cobertura presentes no Domnio I.

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Figura 11 - Diagramas estereogrficos sinpticos (Hemisfrio inferior) dos plos da foliao de plano axial e da linha de charneira das dobras Da nucleadas nas unidades de cobertura do Domnio I.

de apertadas at abertas e que se desenvolvem, preferencialmente, com orientao 284/10 (Fig. 11d). Nos calcrios e dolomitos da Formao Salitre, a fase Da marcada por zonas de cisalhamento e, principalmente, pela presena de dobras apertadas e assimtricas, vergentes para NNE (Fig. 7). As zonas de cisalhamento posicionam-se em 185/14 (Fig. 10g), com lineao de estiramento mineral de alta obliqidade e disposta em 207/15 (Fig. 10h). As dobras afetam o acamamento e so observadas, sobretudo, em escala de afloramento. Podem desenvolver uma clivagem planoaxial, cuja orientao preferencial 193/18 (Fig. 11e). Suas charneiras, por sua vez, ficam na posio 289/10 (Fig. 11f). Associada s dobras da fase Da possvel identificar a presena de deslizamentos interestratais com desenvolvimento de lineao de estiramento. So evidenciadas por cristais de calcita que se alinham,Revista Brasileira de Geocincias, volume 37 (4 - suplemento), 2007

preferencialmente, em 214/19. Subordinadamente, nos carbonatos da Formao Salitre, a fase Da marcada pela presena de zonas de cisalhamento ancoradas no embasamento. Essas falhas morrem no interior de antiformais e associam fault propagation folds. No Domnio I, a fase Dp subdivide-se nos estgios Dpdesc, Dp1 e Dp2. No embasamento, os registros das etapas Dp1 e Dp2 podem ser separados em funo da natureza das estruturas e da assemblia mineralgica. Entretanto, na cobertura a separao entre esses dois estgios impossvel. No embasamento, o estgio Dp1 representado por um conjunto de zonas de cisalhamento de mdio a alto ngulo que, localmente, tambm atinge a cobertura. Elas so destral-reversas e apresentam orientao e lineao de estiramento segundo 255/79 e 190/12, respectivamente (Fig. 12a, b). Associadas a essas zo103


Figura 12 - Diagramas estereogrficos sinpticos (Hemisfrio inferior) das estruturas Dp presentes no Domnio I. nas de cisalhamento, tm-se dobras abertas a fechadas e horizontais que afetam a foliao Sa e o bandamento 104 gnissico associado. Apresentam vergncia para leste e charneiras orientadas preferencialmente na direoRevista Brasileira de Geocincias, volume 37 (4 - suplemento), 2007


167/02 (Fig. 12c). Durante o estgio Dp2, fraturas e zonas de cisalhamento de alto ngulo formaram-se no embasamento. Sua atitude modal varia entre 249/68 e 272/79 (Fig. 12d) e apresentam lineao de estiramento cuja orientao preferencial 254/59 (Fig. 12e). Estruturas S/C sugerem movimentos reversos associados com essas zonas. Nas unidades de cobertura, as estruturas desenvolvidas durante o estgio Dpdesc foram bastante deformadas nas etapas seguintes. Entretanto, nos calcrios que afloram no ncleo da Sinclinal de Ituau possvel encontrar dobras de vrias ordens hierrquicas associadas a esse estgio de deformao. Nesse contexto, zonas de cisalhamento intraestratais e interestratais ocorrem, preferencialmente, nas unidades da Formao Salitre. Essas zonas apresentam foliao metamrfica com orientao preferencial de 246/36 e lineao de estiramento em 243/35 (Figs. 12f, g). Os movimentos so preferencialmente para ENE. Zonas de cisalhamento de alto ngulo das etapas Dp1 e Dp2 ocorrem truncando todas as estruturas anteriormente nucleadas (Fig. 10). So rpteis e provocam a rotao ou a transposio dos elementos estruturais mais antigos. Como essas estruturas apresentamse amplamente distribudas no Domnio III, elas sero descritas na seo referente a esse domnio. As dobras desenvolvidas posteriormente a essas zonas so abertas, desarmnicas e apresentam foliao plano axial e charneira segundo 241/72 e 166/02, respectivamente (Figs. 12h, i). As estruturas deformacionais relativas Da refletem um campo de esforos com orientao geral NNE/SSW, ao passo que as da fase Dp refletem esforos orientados na direo WSW/ENE, aproximadamente ortogonais ao primeiro. A interferncia tectnica entre as dobras das fases de deformao Da e Dp permite o desenvolvimento do padro Domos e Bacias. Esse padro pode ser observado tanto no embasamento quanto nas unidades da cobertura metassedimentar. Domnio estrutural II O Domnio II, situado na poro oeste da sinclinal (Fig. 9), engloba o embasamento, parte das rochas do Complexo Lagoa Real, parte das unidades Velhas e Rio dos Remdios e a totalidade da unidade Pastinho. Nele, predominam as estruturas do estgio Dp1. O Domnio II representa a poro da Sinclinal de Ituau diretamente afetada pela zona de cisalhamento Joo Correia-Barra do Mendes, uma estrutura que inicia a sua atividade na etapa Dp1 e prossegue na etapa seguinte, envolvendo as unidades de cobertura e o substrato cristalino. Trata-se de uma zona de cisalhamento dctil-rptil, com movimento preferencialmente destral reverso. No embasamento, formaram-se, no estgio Dp1, zonas de cisalhamento destral-reversas (sugerido por estruturas S/C) s quais se associa uma foliao metamrfica/milontica cuja atitude modal 260/75 (Fig. 13a). A lineao de estiramento, presente nessa foliao e marcada pela biotita e hornblenda, posiciona-se em 202/27 (Fig. 13b). Tais zonas de cisalhamento progriRevista Brasileira de Geocincias, volume 37 (4 - suplemento), 2007

dem para sul, interceptando estruturas da fase Da. Nas unidades da cobertura, os estgios Dp1 e Dp2 esto representados pelo amplo desenvolvimento da zona de cisalhamento dctil-rpteis Joo Correia-Barra do Mendes, de mdio a alto ngulo (Fig. 13), com movimento destral-reverso e orientao preferencial entre 236/38 e 251/68 (Fig. 13c). A lineao de estiramento a ela associada de baixa obliqidade e se alinha, preferencialmente, na direo 220/20 (Fig. 13d). As dobras associadas com a zona de cisalhamento em questo so isoclinais e, freqentemente, apresentam-se transpostas por aquelas estruturas. Apesar da intensa deformao das unidades envolvidas, ainda possvel recuperar feies do acamamento primrio que demonstram a presena de inverses estratigrficas. A atitude das charneiras das dobras Dp1 e Dp2 300/01 (Fig. 13e). As estruturas observadas nesse domnio marcam a ascenso do embasamento sobre as rochas metassedimentares do Grupo Paraguau. Domnio estrutural III O Domnio III, que engloba o setor leste da sinclinal, inclui somente rochas do Supergrupo Espinhao, que so: parte das unidades Velhas, Pastinho e Rio dos Remdios e as Unidades Morro do Ouro, Serra da Cabea Inchada, Fazenda Corcovado e Riacho das Covas. Esse domnio caracterizado pela mais baixa intensidade de deformao. No limbo leste da Sinclinal de Ituau, as rochas repousam diretamente sobre o embasamento. Nesse domnio, a deformao baixa a inexistente e as feies sedimentares encontram-se muito bem preservadas. As estruturas relacionadas fase de deformao Dp so as mais expressivas. As zonas de cisalhamento inter e intraestratais do estgio Dpdesc desenvolvem foliao metamrfica e lineao de estiramento que se orientam, preferencialmente, segundo 254/26 e 255/26, respectivamente (Figs. 14a, b). Dobras abertas afetam as zonas de cisalhamento previamente nucleadas e, na Unidade Velhas, essas estruturas desenvolvem foliao plano axial, cuja orientao 252/42 (Figs. 14c). Seus eixos posicionam-se em 162/13 (Fig. 14d). Zonas de cisalhamento de mdio a alto ngulo da fase Dp2 cortam as grandes dobras do Domnio III. Essas zonas apresentam foliao metamrfica e lineao de estiramento de alta obliqidade orientadas, preferencialmente, segundo 259/67 e 250/34, respectivamente (Figs. 14e, f). Destacam-se as zonas de cisalhamento da serra do Geral e Tanhau (Fig. 4). A sua nucleao marca o envolvimento do embasamento na deformao da cobertura durante a fase Dp. No extremo sudoeste do sinclinal, foi reconhecida uma lineao de estiramento disposta segundo 210/12 qual se superimpe a lineao da fase Dp. Esse fato sugere que as zonas de cisalhamento supracitadas podem ter sido nucleadas durante Da e que foram reaproveitadas durante as fases tardias de deformao Dp. Embora predominem as estruturas da fase Dp, dobras associadas com a fase Da tambm foram reconhecidas no Domnio III. Essas podem ser observadas ao longo da BR-142, que liga as cidades de Ituau e 105


Figura 13 - Diagramas estereogrficos sinpticos (Hemisfrio inferior) das estruturas Dp presentes no Domnio II. Barra da Estiva. Sua orientao geral segundo E-W. MeTAMORfIsMO e PROCessOs DefORMACIONAIs Assim como a deformao, o metamorfismo diminui de oeste para leste na Sinclinal de Ituau. No limbo leste da sinclinal estudada, o metamorfismo praticamente inexiste. J no limbo oeste, ele est preferencialmente concentrado em zonas de cisalhamento. No foi verificada nenhuma variao no metamorfismo no sentido norte-sul. No embasamento foram observadas duas associaes metamrficas. A primeira, M1p, est associada com as foliaes da fase Da e da etapa Dp1. Essa associao de fcies anfibolito e marcada por quartzo, microclina, plagioclsio, biotita e hornblenda. A formao da foliao envolve processos de deformao plstica e recristalizao dinmica por rotao de subgros em quartzo e feldspatos. A segunda associao, M1r, regressiva, est relacionada com as zonas de cisalha106 mento da etapa Dp2 e composta por clorita, mica branca e quartzo, indicando condies de fcies xisto verde. Os processos deformacional-metamrficos associados com o desenvolvimento dessas zonas so o microfraturamento de feldspatos, o deslizamento friccional dos fragmentos, hidrlise de feldspatos, deformao plstica e dissoluo do quartzo. Nas unidades de cobertura, o metamorfismo associado s duas fases de deformao reconhecidas marcado por uma associao mineralgica constituda, essencialmente, por mica branca, clorita, quartzo, calcita. Tal associao indica condies de fcies xisto verde. Os principais processos deformacionais observados nas rochas do Supergrupos Espinhao e So Francisco esto associados transferncia de soluo (solution transfer). A dissoluo acontece, preferencialmente, na interface quartzo/mica e em carbonatos.



Figura 14 - Diagramas estereogrficos sinpticos (Hemisfrio inferior) das estruturas associadas com a fase deformacional Dp presentes no Domnio III.

MODelO De evOlUO TeCTNICA PARA A sINClINAl De ITUAU Na Sinclinal de Ituau podem ser reconhecidas todas as fases de inverso da poro sul do Aulacgeno do Paramirim. No foram encontradas discrepncias entre os acervos estruturais das rochas dos grupos Paraguau e Una, que representam as unidades mais velha e mais nova da regio, respectivamente. Isto faz com que a inverso da poro sul do aulacgeno tenha uma idade mxima neoproterozica. O registro estrutural armazenado nas rochas dos supergrupos Espinhao e So Francisco demonstram a existncia de duas fases de deformao compressionais distintas (Da e Dp), cujas estruturas possuem orientaes aproximadamente ortogonais entre si. Brito-Neves & Pedreira (1992) j haviam reconhecido a presena de duas fases deformacionais na Sinclinal de Ituau. Entretanto, a relao cronolgicaRevista Brasileira de Geocincias, volume 37 (4 - suplemento), 2007

entre as duas geraes de estruturas proposta por esses autores antagnica que aqui apresentada. Segundo eles, as estruturas NS, equivalentes s estruturas Dp, seriam as mais antigas e anteriores ao Grupo Bambu. As estruturas EW, por outro lado, equivalentes fase Da, seriam posteriores e refletiriam a tectnica brasiliana da margem do Crton do So Francisco. A partir das relaes de truncamento estudadas no Domnio I da sinclinal em questo pode-se afirmar que as estruturas da fase Da so mais antigas do que as da fase Dp (Fig. 15a). Os indicadores cinemticos observados em afloramento mostram que as estruturas Da refletem transporte tectnico dirigido de SSW para NNE. No embasamento, o registro dessa fase deixa de existir a partir da altura do paralelo 14 00S. Na cobertura, entretanto, o seu registro persiste at o paralelo 13o 40S, ao norte da cidade de Ituau. Essas estruturas possuem 107


Figura 15 - Modelo de evoluo tectnica para a Sinclinal de Ituau.

o mesmo significado que, na parte norte do aulacgeno, tm as estruturas vergentes para sul, documentadas por Lagoeiro (1990). Elas refletem a propagao, nas unidades da cobertura, das frentes orognicas brasilianas que margeiam a poro sudeste do Crton do So Francisco. Ao contrrio da poro norte do aulacgeno, as estruturas com orientao WNW/ESE, da fase Da, precedem a formao dos elementos tectnicos dominantes Dp. A fase seguinte, Dp, com movimentos dirigidos para leste, marca a poca de inverso frontal do Aulacgeno do Paramirim (Fig. 15b). Essa fase est registrada pela formao do cinturo de dobramentos e cavalgamentos da Chapada Diamantina. Essas estruturas foram tambm observadas nas rochas do Complexo Lagoa Real e na Salincia do Rio Pardo, como descrito por Cruz & Alkmim (2006). Durante a inverso do Aulacgeno do Paramirim, a deformao das unidades da cobertura se inicia por meio do desenvolvimento de zonas de cisalhamen108

to inter e intraestratais, que marcam a fase inicial dos descolamentos. A presena dessas estruturas demonstra que o acamamento tornou-se mecanicamente ativo, acomodando boa parte da deformao. Em seguida, elas so dobradas e cortadas por zonas de cisalhamento de mdio a alto ngulo que marcam a fase de envolvimento do embasamento na deformao da cobertura. Essas zonas representam antigas falhas normais que foram invertidas durante a compresso Da e Dp. Modelo semelhante a esse foi sugerido por Danderfer Fo (1990) e Alkmim & Danderfer Fo (1995) para as demais reas da Chapada Diamantina. CONClUses (1) Na Sinclinal de Ituau dois conjuntos de estruturas cortam igualmente as rochas do embasamento, do Complexo Lagoa Real, do Supergrupo Espinhao e do Supergrupo So Francisco. Dessa forma, a idade mxima dessas estruturas neoproterozica: (2) O primeiro conjunto de estruturas tem orientao WNW/ESE e vergncia para NNE. Pela relao comRevista Brasileira de Geocincias, volume 37 (4 - suplemento), 2007


as estruturas desenvolvidas nas rochas do Grupo Macabas, no limite sudeste do Crton do So Francisco, sugere-se que elas marcam a fase inicial de formao da Faixa Araua. O segundo, com orientao NNWSSE, reflete a fase de inverso frontal do Aulacgeno do Paramirim e apresentam polaridade para leste: (3) A deformao compressiva das rochas metassedimentares de preenchimento do aulacgeno, em ambas as fases, inicia-se com o desenvolvimento de estruturas nucleadas acima da interface embasamento-cobertura. Somente em um estgio posterior que o embasamento envolvido na deformao. Durante esse envolvimento, estruturas antigas do embasamento so reativadas e/ ou invertidas. Tal fato sugere que o limite convencional proposto por Almeida (1977) para o limite sudeste do Crton do So Francisco deva ser revisto.

Agradecimentos Os autores gostariam de expressar seus agradecimentos Companhia Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM), Industrias Nucleares do Brasil (INB), UFOP, UFBA e Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM-SUREG-Salvador) pelo apoio durante a realizao desta pesquisa. Alm disso, os autores agradecem aos revisores annimos. S.C.P. Cruz foi contemplada pelo CNPq com uma bolsa durante o programa de Doutorado (Processo no 140739/2000-9) e de Ps-Doutorado Jnior (Processo no 150127/2005-7). Alm disso, foi contemplada com Bolsa de Ps-Doutorado 1 da FAPESB (Termo de Outorga 2083/2006) e pelo Projeto Universal do CNPq (Processo 475092/2004-0). F.F.Alkmim recebe auxlio do CNPq na forma de bolsa de produtividade em pesquisa (Processo no 300833/99-7).

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A história de inversão do aulacógeno do Paramirim