A GRANDE COLISÃO PRÉ-CAMBRIANA DO SUDESTE BRASILEIRO E A ESTRUTURAÇÃO REGIONAL - Yociteru Hasui

A GRANDE COLISÃO PRÉ-CAMBRIANA DO SUDESTE BRASILEIRO E A ESTRUTURAÇÃO REGIONAL -...

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São Paulo, UNESP, Geociências, v. 29, n. 2, p. 141-169, 2010141

Yociteru HASUI

Universidade Estadual Paulista / Campus de Rio Claro. Avenida 24-A, 1515 – Bela Vista. CEP 13506-900. Rio Claro, SP. Endereço eletrônico: hasui@terra.com.br

Introdução A Região Sudeste e seu Entorno O Contexto Global A Constituição Regional A Estruturação Regional

Sistemas de Cavalgamento Sistemas Transcorrentes Lineações de Estiramento Suturas

A Colisão Brasiliana Importância na Evolução Fanerozóica Considerações Finais Referências Bibliográficas

RESUMO – Este trabalho apresenta uma síntese geral sobre a geotectônica do Sudeste e adjacências e sua importância na evolução geológica regional, que foi exposta como conferência magna no XI Simpósio de Geologia do Sudeste (São Pedro, 2009). Embora a história geológica regional remonte ao Arqueano e envolva processos paleo e mesoproterozóicos relacionados com a evolução dos supercontinentes Colúmbia e Rodínia, é no Neoproterozóico que incidiram os movimentos de fragmentação e de colisão, a que se deve a estruturação aqui abordada. Os processos colisionais tiveram início no Brasiliano I (900-700 Ma), mas ocorreram principalmente no Brasiliano I (670-530 Ma) e terminaram no Brasiliano I (580-490 Ma), com a formação dos sistemas orogênicos Mantiqueira e Tocantins. A consolidação final, originando o Gondwana se deu por volta de 460 Ma. Os traços estruturais formados representam uma importante herança que controlou boa parte dos processos tectônicos e geológicos posteriores, que foram: a implantação da Bacia do Paraná no Paleozóico-Jurássico, a Reativação Sul-Atlantiana a que se relaciona ativo magmatismo, rifteamento, morfogênese e abertura do Atlântico, e a neotectônica, ainda que relativamente calma, no Neogeno e Quaternário. Palavras-chave: Ciclo Brasiliano, Sistema Orogênico Mantiqueira, Sistema Orogênico Tocantins, colisão continental, herança tectônica, Neoproterozóico.

ABSTRACT – Y. Hasui - The great Precambrian collision of the Southeastern Brazil and the regional structure. This paper presents a review on the geotectonic framework of the Southeastern Brazil and neighborhoods, and its importance in the regional geologic evolution, which was exposed as a main conference at the XI Symposium of Southeast Geology (São Pedro, SP, 2009). Although the geologic history dates back to the Archean, and Paleo to Mesoproterozoic processes related to the evolution of the Columbia and Rodinia supercontinents occurred, it was in the Neoproterozoic that the most important structural features developed due to collisional tectonics. The collisions began in the Brasiliano I (900-700 Ma), but mainly developed during the Brasiliano I (670-530 Ma) and ended in the Brasiliano II (580- 490 Ma), resulting the orogenic systems of Mantiqueira and Tocantins. The final consolidation resulted in Gondwana, around 460 My in the part which correspond to the South America Platform. The structural features represent an important heritage that controlled much the Phanerozic geologic and tectonic processes: the formation of the Paraná Basin in the Ordovician-Jurassic, the South Atlantian reactivation (active magmatism and Paraná LIP, rifting, morphogenesis and the Atlantic opening), and the Neogene-Quaternary intraplate discrete neotectonism. Keywords: Brasiliano Cycle, Mantiqueira Orogenic System, Tocantins Orogenic System, continental collision, tectonic heritage, Neoproterozoic.

Dispõe-se hoje de um grande acervo de dados abordando a estruturação e evolução tectônica da região Sudeste. A Comissão Organizadora do XI Simpósio de Geologia do Sudeste julgou oportuno focar o tema e, a convite, foi elaborado este ensaio para apresentação como conferência no evento e publicação aqui.

Ensaiar uma síntese, mesmo que limitada apenas a esses aspectos, é uma tarefa robusta porque os conhecimentos envolvem informações multidisciplinares dispersas em algumas centenas de trabalhos publicados e também há muitos limiares com lacunas de dados e interpretações discordantes.

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Aqui se procurou apresentar uma síntese geral e regional para fornecer um panorama amplo do tema, com foco na evolução geotectônica, lastreado em informações mais recentes e em interpretações evolutivas mais aceitas ou aqui revisadas, sem relevar as não consensuais que entreabrem visões alternativas e alavancam o avanço científico. As referências bibliográficas foram limitadas às publicações julgadas de maior adequação e abrangência, não por esquecimento dos demais, mas por falta de espaço e a fluência da exposição para citar todos.

A região Sudeste é marcada pela presença de várias entidades geotectônicas que se estendem para o Centro-Oeste e o Sul e para melhor entendimento dela é necessário considerar esse entorno. A Figura 1 mostra as entidades maiores de interesse, situadas a leste do Cráton Amazônico: os sistemas orogênicos da Mantiqueira e do Tocantins, e parte do Cráton do São Francisco. O Sistema da Mantiqueira é dividido nos cinturões Araçuaí, Ribeira e Tijucas (Hasui et al., 1975; reúne as faixas São Gabriel e Dom Feliciano) e o do Tocantins, os cinturões Brasília, Araguaia e Paraguai.

FIGURA 1A região focalizada do Sudeste e seu entorno.

As unidades geotectônicas, de modo geral, são extremamente complexas, produtos que são de cenários evolutivos cambiantes, envolvendo processos diácronos e com superposições.

Desde longa data, os processos formadores de grandes cadeias montanhosas, por se reconhecer que se repetiram ao longo do tempo em etapas sucessivas, foram referidos como ciclos tectônicos. Com a Teoria

São Paulo, UNESP, Geociências, v. 29, n. 2, p. 141-169, 2010143 das Placas unificando o entendimento dos processos de divergência até os de convergência, a sistematização passou a ser feita em termos de Ciclo de Wilson e da Hipótese das Plumas. Mais recentemente, com o reconhecimento de que supercontinentes se formaram, fragmentaram e reaglutinaram, introduziu-se o Ciclo dos Supercontinentes. Esses conceitos englobam processos de: (1) fragmentação de um supercontinente, deriva de massas continentais e abertura de oceanos em regime distensivo (envolvendo adelgaçamento litosférico, soerguimento, rifteamento, intrusões intraplaca, formação da dorsal meso-oceânica e oceanos, separação de massas continentais e desenvolvimento de margens passivas); (2) convergência e aglutinação de massas continentais em regime compressivo (formação de arcos insulares e continentais, bacias diversas e prismas de acresção, fechamento do oceano, colisão de continentes, orogênese, metamorfismo, magmatismo); (3) exumação ou colapso do orógeno, erosão e consolidação de um novo supercontinente, em condições distensivas.

Além da variedade, esses processos, como todos os geológicos de abrangência regional, são diácronos. Num dado momento, diferentes estágios de evolução podem ocorrer, como exemplificado na atualidade pelo Himalaia e os Alpes, o Pacífico e o Atlântico, a junção tríplice do leste da África e os limites da Placa Capri- córnio. Assim, não aconteceu a fragmentação simultânea de um supercontinente, nem a justaposição de todas as massas continentais num dado momento. Por isso, os marcos cronológicos de início e fim de supercontinentes correspondem a momentos os mais aproximados e mais aceitos de maior completitude do mosaico de massas continentais.

Destaque-se ainda que as reconstituições dos supercontinentes não são consensuais, evidentemente ainda por se carecer de dados geológicos, geocronológicos, geofísicos e geoquímicos. Ao longo dos anos os modelos de reconstituição vêm sendo aprimorados e aqui serão citados os mais recentes, sem entrar nas controvérsias e dúvidas que todos eles encerram.

O Supercontinente Colúmbia é considerado atualmente o mais antigo e se consolidou entre 2,3 e 1,8 Ga, embora alguns admitam a possibilidade de ter existido outro mais antigo remontando ao fim do Arqueano. As massas continentais então existentes se aglutinaram formando cinturões orogênicos e fechando o ciclo tectônico que na América do Sul é chamado Transamazônico. A reconstituição mais recente é aquela de Zhao (2004) (Figura 2). Nela a Amazônia, África Ocidental, Báltica, Laurência (Groenlândia e América do Norte) aparecem justapostas em forma de um grande arco (p. ex., Cordani et al., 2009).

FIGURA 2. Parte do Supercontinente Colúmbia em que se insere a América do Sul. Fonte: Zhao (2004), modificado.

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A fragmentação do Colúmbia sobreveio em seguida, principalmente a partir de 1,6 Ga, e se estendeu até 1,3-1,2 Ga, de início separando os megacontinentes que foram designados por Rogers (1996) como Atlântica (Amazônia, Oeste-Africano, Congo e talvez Rio de La Plata e Norte Africano) e Ártica (Laurência, Sibéria, Báltica, Norte da Austrália e Norte da China), mais outras massas menores, que voltaram a se aglutinar no Rodínia (Condie, 2002). Os processos distensivos no Brasil foram referidos como Tafrogênese Statheriana por Brito Neves et al. (1995). Rifteamento, sedimentação e ativo magmatismo anorogênico, sobretudo com intrusão de granitos e de diques de diabásio, atingiram de forma extensiva e intensa a Amazônia, mas são reconhecidos também fora dela, inclusive na região aqui abordada.

Na margem ativa do Colúmbia desenvolveramse cinturões orogênicos em episódios de idades em torno de 1,8-1,6, 1,5-1,3 Ga e 1,3-1,0 Ga (Zhao et al., 2004). Na região amazônica, um primeiro se formou em 1,8-1,5 Ga, de tipo não colisional e direção geral WNW-ESE, o chamado Rio Negro-Juruena, Rio Negro ou Rondoniano-Juruena (Tassinari & Macambira, 2004; Santos, 2003). A sudoeste dele formaram-se outros dois de tipo colisional, pareados, o mais antigo a nordeste e o mais novo a sudoeste, o Rondoniano-San Ignácio, de 1,6-1,3 Ga, e o Sunsas, de 1,3-1,0 Ga (Boger et al., 2005, Tassinari & Macambira, 2004).

O Supercontinente Rodínia se formou em 1,1-1,0 Ga com a aglutinação dos continentes derivados do Colúmbia. A Figura 3 mostra a porção em que se situavam as massas continentais da América do Sul na reconstituição de Li et al. (2008). As massas continentais da América do Sul e da África apresentam-se justapostas ao Laurência e Báltica.

O Rodínia, por sua vez, se fragmentou em diversos segmentos nos processos que no Brasil têm sido referidos como Tafrogênese Toniana (Fuck et al., 2008; Brito Neves, 1999). Os continentes voltaram a se agregar por volta de 600 Ma constituindo o controvertido Supercontinente Pannotia. A Figura 4 mostra uma reconstituição apresentada por Cordani et al. (2009). Nele Báltica e Laurência são adjacentes a vários continentes e microcontinentes da América do Sul.

As massas continentais da América do Sul, África,

Índia, Austrália e Antártida, que já vinham se aglutinando desde cerca de 900 Ma, continuaram as convergências até por volta de 500 Ma, agregando-se no megacontinente Gondwana (Figura 5).

FIGURA 3. Parte do Supercontinente Rodínia, destacando as massas continentais da América do Sul e suas articulações. Fonte: Li et al. (2008), modificado.

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FIGURA 4. O Supercontinente Pannotia. Os vários continentes e microcontinentes estavam distribuídos principalmente no hemisfério Sul. Fonte: Cordani et al. (2009), modificado.

FIGURA 5. O megacontinente Gondwana, com suas porções oriental e ocidental. Fonte: de Witt et al. (1999), modificado.

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Entre a América do Sul e a África, fecharam-se os oceanos Adamastor, de Goiás e Borborema (Figura 6), gerando os sistemas orogênicos Mantiqueira, Tocantins e Borborema (Figura 5), respectivamente, e com intervenção dos crátons São Francisco, Amazônico, Paraná, Congo e Kalahari. Apenas pequenas porções do Goiano e do Adamastor se fecharam antes de 600 Ma e a maior parte só viria a se fechar depois, até cerca de 500 Ma. A consolidação final deu-se com a exumação ou colapso dos orógenos, acompanhada de ativa erosão, intrusões e vulcanismo pós-colisionais, formação de riftes e bacias de molassa, processos que se estenderam de cerca de 620 (Ediacarano) a 460 Ma

(Ordoviciano Médio).

No Brasil esses processos correspondem ao Ciclo

Brasiliano e toda a região foi estabilizada por volta de 460 Ma (Ordoviciano Médio).

Enquanto se formava o Gondwana, os outros continentes (Laurência, Báltica, Sibéria, Sudeste Asiático) se espalharam e todos eles voltaram a se agregar por volta de 230 Ma (Veevers, 1989) para formar o Pangea (Figura 7). Este, por fim, deu origem aos atuais continentes, que se presume voltarão a se aglutinar dentro de cerca de 250 Ma (Scotese, 2003). A porção sul-americana da área consolidada no Ordoviciano Médio é a Plataforma Sul-Americana.

FIGURA 6. Os continentes (crátons) e oceanos do Neoproterozóico no Brasil. Estão indicados os principais microcontinentes ou maciços, que foram mais ou menos afetados pelos processos tectônicos e térmicos do Ciclo Brasiliano e incorporados nos sistemas orogênicos Borborema, Mantiqueira e Tocantins. Fonte: Schobbenhaus & Brito Neves (2003), modificado.

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FIGURA 7. O Pangea. Estão indicadas as margens continentais atualmente ativas e os cinturões colisionais paleozóicos. No Brasil reinaram condições de estabilidade, que caracterizam a Plataforma Sul-Americana, cuja individualização se deu com a abertura do Atlântico.

Na constituição da região reconhecem-se basicamente três grandes conjuntos lito-estruturais (Figura 8). 1.Unidades do Arqueano e Paleoproterozóico (>1,8

Ga) geradas nos ciclos tectônicos Transamazônico, Jequié e possíveis outros mais antigos. As unidades litológicas são complexos granito-gnáissicos de médio grau (em parte de alto grau), incorporando pequenas faixas de greenstone belts, pacotes vulcanossedimentares, e rochas máficas e ultramáficas. Tais unidades comparecem no Cráton do São Francisco e também fora dele, em porções maiores ou menores de maciços ou microcontinentes e pequenos núcleos dispersos nos sistemas orogênicos Mantiqueira e Tocantins. No final do Transamazônico faziam parte do Colúmbia. 2.Unidades do Paleoproterozóico (<1,8 Ga) e Mesoproterozóico relacionadas com processos de fragmentação continental, os quais não chegaram ao estágio de franca abertura oceânica. Assim, tem-se pacotes sedimentares de riftes, e intrusivas e vulcânicas básicas e ácidas dispersas. A Figura 9 mostra a distribuição dos riftes em que se acumularam pacotes vulcanossedimentares. Os dados existentes permitem reconhecer três episódios que ocorreram em 1,8-1,6, 1,6-1,4 e 1,3- 1,2 Ga ou começaram nesses intervalos e prosseguiram até o início do Neoproterozóico. Ao primeiro evento relacionam-se as bacias do Natividade, Araí, Espinhaço e São João del Rei, que pode ter sido una. O segundo incidiu em São Paulo e Paraná, a ele se vinculando os grupos Serra de Itaberaba e Setuva (sensu MINEROPAR, 2006), e também em Goiás-Tocantins, representado pelo Grupo Serra da Mesa. Os complexos

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