Estudo comparativo das deformações das rochas quartzíticas e carbonáticas na região da Serra do Cipó - MG

Abstract

Resumo: Quartzitos e metacarbonato milonitos do Supergrupo Espinhaço e Grupo Bambuí, respectivamente, registram deformação dúctil na crosta superior, e os mecanismos pelos quais essas rochas se deformaram ainda é incerto. Os quartzitos do Supergrupo Espinhaço sobrepõem-se aos metacarbonatos do Grupo Bambuí por falhas de empurrão e definem um contato tectônico com a estratigrafia invertida. Observações de campo, análise microestrutural, e dados texturais de quartzo e calcita pertencentes a estas unidades sugerem que a deformação se comportou de forma heterogênea. Os quartzitos acomodaram a deformação por mecanismos de fluxo de dissolução-precipitação com pouca contribuição de plasticidade intracristalina. Os metacarbonatos, contudo, mostram que a deformação foi particionada, e que o controle foi exercido pelo tamanho dos grãos, presença de fases secundárias e quantidade da deformação. Em domínios de grão grossos, a calcita se deforma por plasticidade intracristalina. Geminação mecânica com migração de bordas de maclas é comumente encontrada em regiões menos deformadas. Essas microestruturas produzem maxima com o eixo-c da calcita obliquol à foliação macroscópica, rotacioado contra o transporte tectônico, em direção ao eixo de compressão máximo. Em regiões relativamente mais deformadas, a calcita se deforma pela combinação de deslizamento em (c)<a> e geminação mecânica nos planos e, recristalização dinâmica por migração de borda de grão. Os cristais grossos de quartzo nas unidades metacarbonáticas menos deformadas se deformam por fluxo de dissoluçãoprecipitação produzindo um agrupamento do eixo-c paralelo à direção de estiramento mineral (eixo-X do elipsoide de deformação finita), enquanto que nos domínios mais deformados, o quartzo se deforma por deslizamento de borda de grão acomodado por difusão. Os grãos pequenos de calcita e quartzo apresentam microestrutura e textura muito similares entre si, independente do grau de deformação em que foram submetidos. Nessas zonas, a deformação ocorre por deslizamento de borda de grão auxiliado por difusão, o qual produz uma textura fraca e randômica.

Abstract: Quartzites and metacarbonate mylonitic rocks from the Espinhaço Supergroup and Bambuí Group, respectively, reflect ductile deformation in the upper crust, and the mechanisms by which these rocks deformed is still unknown. Field observations, microstructural analyses, and textural data of quartz and calcite within these units suggest heterogenous deformation. The overlying quartzite unit is mainly deformed by dissolution-precipitation creep with minor contribution of intracrystalline plasticity. The metacarbonates, however, show strain partitioning controlled by grain size, number of other phases and finite strain. Coarse-grained calcite mainly deforms by intracrystalline plasticity. Mechanical twinning with twin boundary migration is commonly found in coarse-grained calcite in less deformed areas. The texture produces a c-axis maxima oblique to the foliation normal and rotated against the shear sense towards the maximum compression direction. In relatively more deformed regions, coarse-grained calcite deforms by a combination of slip on (c)<a> and e-twinning with recovery by grain boundary migration. Coarse-grained quartz in the less deformed metacarbonates deforms by dissolution-precipitation creep producing a c-axis maximum parallel to the stretching lineation whereas in the strongly deformed domains, quartz deformation occurs by diffusion-accommodated grain boundary sliding with a random texture. Small grained calcite and quartz microstructure and texture are very similar regardless the strain gradient. Deformation occurs mainly by diffusion-accommodated grain boundary sliding showing a weak and random texture.