Anisotropia de suscetibilidade magnética e análise de EBSD do Granito do Cerne, Cinturão Ribeira, sul do Brasil

Abstract

Resumo: O Granito do Cerne é um plúton de forma elíptica com direção NE-SW, concordante à estruturação regional. Intrudido no fim do Neoproterozoico, aflora em meio a rochas metavulcanossedimentares e é considerado pós a tardi orogênico na evolução do Cinturão Ribeira (Domínio Apiaí). O Granito do Cerne corta rochas supracrustais de baixo a médio grau metamórfico das Formações Betara e Votuverava. Dados de gravimetria sugerem que o granito é composto por dois pulsos magmáticos em forma de gota invertida. As zonas de cisalhamento Lancinha e Morro Agudo são as estruturas transcorrentes de maior expressão regional, e que são adjacentes à área de estudo. Na porção sul o plúton é deformado pela Falha do Cerne a qual é considerada uma componente da Zona de Cisalhamento Lancinha. O granito é constituído principalmente por álcali-feldspato granitos e quartzo álcali-feldspato sienitos faneríticos com textura equigranular. Apesar do cenário tectônico, o granito tem uma estrutura isotrópica e sua colocação tem sido relacionada a uma dobra antiforme com eixo de direção N30E e associada à tectônica transpressiva. Neste trabalho buscou-se entender a trama magmática/magnética do Granito do Cerne e seus mecanismos de alojamento através da combinação das técnicas de anisotropia de susceptibilidade magnética (ASM) e difração de elétron retro-espalhados (electron back-scattered diffraction - EBSD). As microestruturas observadas são consistentes com a escala de campo, com predominância de tramas de fluxo magmático e zonas miloníticas localizadas nas bordas do corpo. Os resultados mostram uma trama magnética bem definida controlada pela magnética multidomínio, com uma susceptibilidade magnética média de 7,15 mSI. A foliação magnética (K3) apresenta um arranjo concêntrico mergulhando suavemente, e a lineação magnética (K1) tende a acompanhar a foliação também com mergulhos sub-horizontais. O elipsoide da ASM varia de neutro a oblato (T ? 0) em 75% dos sítios amostrados. Estes resultados favorecem uma hipótese alternativa onde a colocação do Granito do Cerne teria ocorrido em posição de tension gashes no contexto de tectônica transcorrente sinistral. Variações internas na foliação magnética poderiam ser explicadas pela interferência entre os pulsos magmáticos que constituem o granito. Uma reativação destral da Zona de Cisalhamento Lanchinha teria sido responsável pela deformação dúctil-rúptil observada nas bordas do granito e confirmadas pelas análises de EBSD. Palavras-chave: ASM. Anisotropia de susceptibilidade magnética. EBSD. Difração de elétrons retroespalhados. Granito do Cerne. Cinturão Ribeira. Brasil.

Abstract: The Cerne Granite is an elongated pluton in the NE-SW direction, conformable with the regional trend. The massif is Neoproterozoic crosscuts supracrustal rocks and is considered late to post orogenic in the evolution of the Ribeira belt (Apiaí domain). The Cerne Granite crosscuts low-grade metamorphic supracrustal rocks from Betara and Votuverava Formations. Gravimetric data suggest that Cerne Granite is composed of two inverted teardrop-shaped bodies. The Lancinha and Morro Agudo shear zones are the major regional structures present in the studied area. The southern border of the pluton is deformed by the destral Cerne Fault, which is considered a component from to the Lancinha shear zone. The intrusion consists mainly of fine- to medium-grained alkali-feldspar granites and quartz alkali-feldspar syenites. Despite the tectonic setting, its elongated shape and the overall isotropic structure, the Cerne Granite emplacement has been attributed to en-échelon folds striking N30E, which would be associated with the evolution of the major destral strike-slip structures. In this research, we sought to understand the magmatic fabric of the Cerne Granite and its emplacement mechanisms by the combination of anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) and electron backscattered diffraction (EBSD) techniques. The microstructures verified are concise with macroscale, with a predominantly magmatic pattern and localized mylonitic deformation associated to the borders. The results show a well-defined ASM fabric mostly controlled by coarse-grained magnetite, with a mean susceptibility of 7.15 mSI. The magnetic foliation (K3) showing a concentric arrangement shallowly dipping, and magnetic lineation (K1) also plunging sub horizontally. AMS ellipsoids varies from neutral to oblate (T ? 0) in 75% of the sites. Differently from previous interpretation, recent EBSD unpublished data have defined sinistral kinematic to the Lancinha strike-slip shear zone. These results advantage an alternative hypothesis for the Cerne emplacement along deep-seated tension gashes structures associated with sinistral strike-slip system. Internal variations in magnetic foliation directions could be explained by interference of two batches that compose the massif. A dextral reactivation of the Lancinha shear zone could possibly denote a solid-state deformation under ductile-brittle conditions which the EBSD data corroborate. Keywords: AMS. Anisotropy of magnetic susceptibility. EBSD. Electron back-scattered diffraction. Cerne Granite. Ribeira belt. Brazil.