UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Instituto de Geociências e Ciências Exatas Campus de Rio Claro JONAS MENEZES ZENERO GEOLOGIA E GEOQUÍMICA DO BATÓLITO GRANITOIDE ITAOCA, SUL DO ESTADO DE SÃO PAULO Rio Claro – SP 2020 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Instituto de Geociências e Ciências Exatas Campus de Rio Claro JONAS MENEZES ZENERO GEOLOGIA E GEOQUÍMICA DO BATÓLITO GRANITOIDE ITAOCA, SUL DO ESTADO DE SÃO PAULO Dissertação de Mestrado apresentada ao Instituto de Geociências e Ciências Exatas de Rio Claro, Universidade Estadual Paulista, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Geociências e Ciências Meio Ambiente Orientador: Prof. Dr. Antonio Misson Godoy Rio Claro – SP 2020 Z54g Zenero, Jonas Menezes Geologia e geoquímica do batólito granitoide Itaoca, sul do Estado de São Paulo / Jonas Menezes Zenero. -- Rio Claro, 2020 142 p. : il., tabs., fotos, mapas Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista (Unesp), Instituto de Geociências e Ciências Exatas, Rio Claro Orientador: Antonio Misson Godoy 1. Geologia. 2. Granito. 3. Rochas Igneas. 4. Rochas Metamórficas. I. Título. Sistema de geração automática de fichas catalográficas da Unesp. Biblioteca do Instituto de Geociências e Ciências Exatas, Rio Claro. Dados fornecidos pelo autor(a). Essa ficha não pode ser modificada. Jonas Menezes Zenero GEOLOGIA E GEOQUÍMICA DO BATÓLITO GRANITOIDE ITAOCA, SUL DO ESTADO DE SÃO PAULO Dissertação de Mestrado apresentada ao Instituto de Geociências e Ciências Exatas de Rio Claro, Universidade Estadual Paulista, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Geociências e Ciências Meio Ambiente Comissão Examinadora ____________________________________ Prof. Dr. Antonio Misson Godoy - Orientador Departamento de Petrologia e Metalogenia – DPM Instituto de Geociências e Ciências Exatas IGCE/UNESP, Rio Claro – SP ____________________________________ Prof. Dr. Antenor Zanardo Departamento de Petrologia e Metalogenia – DPM Instituto de Geociências e Ciências Exatas IGCE/UNESP, Rio Claro - SP. ___________________________________ Prof. Dr. Jefferson Cassu Manzano Rio Tinto Desenvolvimento Mineral LTDA/Brasília (DF). Conceito: Aprovado Rio Claro, 18 de setembro de 2020 AGRADECIMENTOS O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) – Código de Financiamento 001. RESUMO O Granito Itaoca constitui um batólito intrusivo de forma circular, de 200 km2, localizado entre o estado de São Paulo e Paraná, mais especificamente na porção central da folha topográfica de Apiaí, de escala 1:50.000. Apresenta idade aproximada de 623 Ma, associada a evolução neoproterozoica da Província Mantiqueira Central. Suas rochas encaixantes de composição metavulcanossedimentar compõem o Grupo Lajeado do Supergrupo Açungui e, apresentam nos entornos do batólito, mineralogia típica de metamorfismo de contato, com fácies que gradam da fácies epidoto hornfels nas bordas até piroxênio hornfels, nos teto-pendentes. Utilizando de aspectos texturais, estruturais, coloração e composicionais da rocha o maciço foi segmentado, ainda, em duas unidades, denominadas de Itaoca e Ribeira, subdivididas em 6 fácies, além de uma associação de fácies indiferenciadas. Petrograficamente suas rochas constituem, basicamente, hornblenda-biotita-quartzo monzonitos a monzogranitos, holo- a leucocráticos. Possuem textura porfirítica, granulação média a grossa, isotrópica a sub-orientada. A Unidade Itaoca é constituída de rochas menos evoluídas (quartzo monzonitos) que, possivelmente, se trata de um pulso magmático primário frente a Unidade Ribeira. Geoquimicamente, trata-se de um granito cálcio alcalino peraluminoso, do tipo I cordilheirano, sin a tardi colisional de ambiente de arco magmático pela fusão da crosta inferior. A evolução geológica é determinada pelo arranjo tectônico-metamórfico neoproterozoico, que é definida por três fases deformacionais principais. Os dois eventos iniciais são relacionados a uma tectônica tangencial, ligado à fase colisional e consequente espessamento de massas crustais seguido da colocação e parcial deformação nas bordas do batólito Itaoca. A deformação posterior é marcada por uma tectônica transtensiva/transtrativa em que ocorre associada à ascensão magmática tardia e a porção deformada do granito, classificada dentro da associação das fácies indiferenciadas. O metamorfismo regional progressivo é do tipo Barroviano, com rochas em fácies xisto verde alto, com ocorrências locais de metamorfismo de contato e o dinâmico que apresentam natureza retrometamórfica. Palavras-chave: Geoquímica. Vale do Ribeira. Granito Itaoca. ABSTRACT The Itaoca Granite is an intrusive circular batholith of 200 km2, located between the state of São Paulo and Paraná, more specifically on the center of Apiaí topographic sheet, in a 1:50,000 scale. It has an approximate age of 623 Ma, associated with the neoproterozoic evolution of the Central Mantiqueira Province. Its enclosing rocks of metavulcan-sedimentary composition make up the Lajeado Group of the Açungui Supergroup and present, in the surroundings of the batolith, a typical contact metamorphic mineralogy, with facies that vary from the epidote hornfels facies on the edges to the pyroxene hornfels, in the roof pendants. Using textural, structural, coloring and compositional aspects of the rock, the massif was further divided into two units, called Itaoca and Ribeira, subdivided into 6 facies, in addition to an association of undifferentiated facies. Petrographically, its rocks consist basically of hornblende-biotite- quartz monzonites to holo-leucocratic monzogranites. They have porphyritic texture, medium to coarse, isotropic to suborientated granulation. The Itaoca unit consists of less evolved rocks (quartz monzonites), possibly a primary magmatic pulse against the Ribeira Unit. Geochemically, the granitoid rocks are a cordilherian type I alkaline peraluminous calcium granite, sin a tardi collisional of magmatic arc environment by the fusion of the lower crust. Geological evolution is determined by the neoproterozoic tectonic-metamorphic arrangement, which is defined by three deformational phases. The two initial events are related to a tangential tectonic, linked to the collisional phase and consequent thickening of crustal masses followed by placement and partial deformation at the edges of the Itaoca batolith. The posterior deformation is marked by a transcurrent/transpressive tectonic in which occurs associated with late magmatic ascension and the deformed portion of the granite, classified within the association of undifferentiated facies. The progressive regional metamorphism is of the Barrovian type, with rocks in high green schist facies, with local occurrences of contact and dynamic metamorphism that have a retrometamorphic nature. Keywords: Geochemistry. Itaoca Granite. Ribeira Valley LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 – Localização do Batólito Itaoca no Terreno Apiaí. (Adaptado de Campanha et al., 2015). 16 Figura 2 – Mapa de localização da área com as vias de acesso principais.____________________ 19 Figura 3 – Imagem Landsat (bandas 6 e 8) da área. Nela observa-se a importância das falhas na estrutura da geomorfologia local, responsáveis por grandes vales, profundos e encaixados. (Imagem do Satélite Landsat – 06/12/2016). ___________________________________________________ 20 Figura 4 – Imagem trabalhada no ArcGis no modelo Triangulated Irregular Network–TIN (esquerda) e imagem de satélite Landsat 8 (direita). ______________________________________________ 23 Figura 5 – A) Mapa tectônico da América do Sul (Almeida & Hasui, 1984). 1- Sistema orogênico andino. 2- Terreno Patagônia. 3- Cobertura Fanerozoica da Plataforma Sul-Americana. 4- Escudos da Plataforma Sul Americana, destacando a Província Mantiqueira (5) e o Cráton do São Francisco (6). B) As principais províncias estruturais do Brasil delimitadas no mapa com relevo ressaltado por modelo digital de terreno. (Bizzi, 2003) _______________________________________________ 29 Figura 6 – O Sistema Orogênico Mantiqueira, compartimentado conforme três Cinturões com destaque para o Terreno Apiaí. Adaptado de Hasui (2012). _______________________________________ 31 Figura 7 – Localização dos maciços Granitóides no Terreno Apiaí (Mello, 1995). ______________ 33 Figura 8 – Principais litologias e estruturas do Terreno Apiaí. O Batólito Itaoca está destacado. Adaptado de Campanha et al. (2015). _________________________________________________ 34 Figura 9 – Mapa geológico da região de Itaoca. Adaptado de Melcher et al. (1973). ____________ 41 Figura 10 – Suítes intrusivas do Granito Itaoca e encaixantes (Mello et al., 1981). _____________ 43 Figura 11 – Geologia do Granito Itaoca e encaixantes (Mello et al., 1981). ___________________ 44 Figura 12 – Mapa Geológico do Maciço Itaoca, seg. Mello (1995) e Mello & Bittencourt (1998). __ 45 Figura 13 – Mapa de suscetibilidade magnética do Maciço Itaoca. A) Medidas de lineação. B) Medidas de Foliação. C) Modelo de alojamento. Modificado de Salazar et al. (2008). __________________ 51 Figura 14 – Litoestragitgrafia das diferentes unidades mapeadas na área de estudo. ____________ 56 Figura 15 – Mapa geológico simplificado da região do Batólito Itaoca na escala 1:100.000. _____ 57 Figura 16 – Afloramento de rocha da Formação Betari. a) Rocha xistosa e foliada (N08E/75SE). b) Xistosidade, na qual apresenta semelhança à uma clivagem espaçada de crenulação. ___________ 59 Figura 17 – Afloramento de Mármore. a) Rocha bandada (sinalizado em amarelo), levemente arqueada, com bandas centimétricas, representando alternância de camadas de coloração cinza mais escuras e mais claras. b) Mesma rocha com foliação ressaltada, apresenta dobras parasíticas bem marcadas (sinalizadas em amarelo) e camadas centimétricas de bandas calcíticas. _____________ 60 Figura 18 – Mármores, pegmatitos e quartzitos da Pedreira Intercement. a) Mármore calcítico de alta pureza, anisotrópico com veios calcíticos de tonalidade esbranquiçada penetrando a rocha. b) Mármore calcítico com foliação Sn paralela ao bandamento parcialmente preservada com camada calcítica esbranquiçada paralela à essa foliação. c) Detalhe do pegmatito com mineral de turmalina, caulinita e micas em meio a material alterado. __________________________________________ 61 Figura 19 – Afloramento quartzitos em corte de estrada da Formação Serra da Boa Vista e xistos bastante fraturados. ______________________________________________________________ 62 Figura 20 – a e b) Pedreira abandonada e afloramento do Mármore Apiaí. ___________________ 63 Figura 21 – Afloramento de metacalcários e, b) rochas cálcio-silicáticas apresentando variações composicionais definidas a partir de um bandamento composicional. ________________________ 64 Figura 22 – a, b) Ilustração do corpo granítico envolvendo sua região de borda, em primeiro plano da imagem, e região central do corpo, rebaixada, ao fundo da figura. A figura tem vista rumo NW-SE. 66 Figura 23 – a, b, c) Micro feições de relevo das zonas marginais ao batólito; d, e) relevo identificado pelo caos de blocos identificadas ao longo da área de encosta, e) lajedos; f e g) blocos nas principais drenagens da área de ocorrência do batólito granítico. ___________________________________ 67 Figura 24 – a, b e c) Xenólitos e/ou teto pendentes da Mina Jucá de escarnitos mineralizados em wollastonita associadas a granada grossulária;. d e e) representante de alteração supergênica de minerais de cobre (malaquita e azurita) com scheelita-powellita associados. __________________ 68 Figura 25 – a e b) Hornfels de rochas metassedimentares clásticas. c, d, e e f) Hornfels de cálcio silicáticas (escarnitos) apresentando porfiroblastos gerados por metamorfismo de contato; g) Hornfels de anfibolito; e h) Hornfels de quartzito. ______________________________________________ 71 Figura 26 – Rochas metassedimentares clásticas apresentando porfiroblastos de andalusita orientados em xisto (a e d) e, isotrópicos em quartzito (c e d), ambos formados por metamorfismo de contato em unidades adjacentes ao granito. _____________________________________________________ 72 Figura 27 – a) Vista da Formação Minas de Furnas na localidade da Mineração Intercement. b, c, d) processo localizado de metamorfismo a partir de fraturamento hidráulico. ____________________ 74 Figura 28 – As principais fases deformacionais a) Esquema do modelo observado b) Rocha cálcio silicática dobrada e c) rocha metapelítica. _____________________________________________ 75 Figura 29 – Aerogamaespectometria K, Th, U da região do Batólito Itaoca. __________________ 78 Figura 30 – Mapa Aerogamaespectométrico de contagem de Potássio da região do Batólito Itaoca. 79 Figura 31 – Mapa Aerogamaespectométrico de contagem de Tório da região do Batólito Itaoca. __ 79 Figura 32 – Mapa Aerogamaespectométrico de contagem de Urânio da região do Batólito Itaoca. _ 80 Figura 33 – Mapa Aerogamaespectométrico de Contagem Total (CT) dos elementos K, Th, U da região do Batólito Itaoca. ________________________________________________________________ 80 Figura 34 – Enclaves: a) Xenólito de rocha metassedimentar. b) paragnaisse. c) Microgranodioritos. d) Microgranular. e) Surmicáceo. f) Schlieren. __________________________________________ 83 Figura 35 – a) Matacão de rocha granítica; b) quartzo-monzonito a monzogranito porfirítico com fenocristais de FK ( 10-15%), com 1 a 2 cm.; c) quartzo-monzonito a monzogranito porfirítico, com fenocristais de tamanho máximo de 1cm, matriz equigranular e tonalidade cinza esbranquiçada; d) monzogranito porfirítico, com fenocristais variando da ordem de 0,5-1cm em matriz média à grossa equigranular; e) monzogranito porfirítico bimodal; f) quartzo-monzonito a monzogranito cinza de textura porfirítica. ________________________________________________________________ 85 Figura 36 – a) rocha com textura porfirítica, cristais anedrais a subeudrais, com matriz média, inequigranular e cerca de pouco mais de 10% de minerais máficos; b) textura porfirítica, inequigranular, cristais anedrais a subeudrais, de matriz fina a média, cerca de 15 % de máficos e veio de composição desconhecida; c) rocha porfirítica com fenocristais róseos, pequenos, de matriz média, equigranular e cerca de 5 a 10% de máficos; d) rocha porfirítica bimodal, com fenocristais pequenos e médios, esbranquiçados-róseos, em matriz grossa alotriomórfica com 5-10 % de máficos. e) quartzo- monzonito porfirítico; f) quartzo-monzonito porfirítico bimodal. ____________________________ 86 Figura 37 – a, b) As amostras com fenocristais equigranulares, euedrais a subeudrais, róseos, de aproximadamente 0,5 cm, em matriz alotriomórfica, de tamanho médio equi- a inequigranular, com cerca de 15 a 20% de máficos; c, d) rocha com textura porfirítica, com fenocristais da ordem de 0,6 cm e 1,2 cm, brancos a róseos, subeudrais com bordas levemente arredondadas. Estão dispersos em matriz média alotriomórfica equi- a inequigranular, com 10 a 15% de máficos; e, f) quartzo monzonito de matriz cinza-esbranquiçado com fenocristais médios subedrais. ____________________________ 88 Figura 38 – a) Rocha in situ, na forma de lajedos b) diferença de rocha fresca (mais clara) e porção mais escurecida devido a alteração superficial c) arranjo isotrópico, estrutura maciça e textura porfirítica com matriz rosa alotriomórfica e, máficos compondo cerca de 10% da rocha; d e e) rocha isotrópica a sub-orientada, estrutura maciça, textura modal tipo sal e pimenta e porfirítica, com poucos fenocristais dispersos em matriz rósea, alotriomórfica com máficos compondo 15% dessa matriz. __ 89 Figura 39 – Referente aos pontos IT -19 e IT -20, em a) pode ser observada a rocha in situ compondo com traços de juntas e orientação mineral preservada; b e c) rocha monzogranítica maciça, com alta concentração de máficos em b, e trama sal e pimenta em c; d e e) as rochas caracterizam uma fácies de textura porfirítica média/baixa, sub-orientada a isotrópica, maciça, com cerca de 15% de máficos compostos por biotita e hornblenda. __________________________________________________ 91 Figura 40 – a) Rocha in situ exposta em leito de rio com família de juntas paralelas preservada; b) Rocha de matriz de tonalidade rósea, com moderada alteração e fenocristais de FK de até 1,5 cm; c) Quartzo-monzonito róseo com matriz média equigranular e fenocristais de até 0,5 cm; d e e) rocha de texturas isotrópica, maciça, porfiríticas, com fenocristais da ordem dos 1,5 cm e matriz rósea- esbranquiçada. __________________________________________________________________ 92 Figura 41 – a e b) Granitos de matriz acinzentada a rósea composta por microclínio, quartzo, oligoclásio, biotita e hornblenda, além de fenocristais róseos de feldspato potássico de tamanho médio, euedrais a subedrais; c) rocha de orientação marcada pelos minerais máficos e fenocristais; d) produto de processo de alteração hidrotermal com potassificação da rocha. _________________________ 93 Figura 42 – Diagrama QAP com as médias das amostras do Batólito Itaoca. __________________ 94 Figura 43 – Fotomicrografias: a, c e e (polarizadores cruzados) e b, d e f (polarizadores paralelo) caracterizam a amostra IT-4, com textura microporfirítica evidenciada pelo plagioclásio, com inclusão de quartzo (textura poiquilítica) além de seu zoneamento composicional evidenciado pelos anéis microbandados e suas zonas mais alteradas (porção mais cálcica), quartzo anedral e com extinção ondulante e máficos bem formados de hornblenda e biotita associados _______________________ 96 Figura 44 – Fotomicrografias: a, c e e (polarizadores cruzados) e b, d e f (polarizadores paralelos) caracterizam a amostra Geoq. 5 com oligoclásio euedral, evidenciando lamelas de albita (lei da albita), quartzo intersticial com extinção ondulante, microclínio com geminação simples de albita e periclíneo com aspecto enxadrezado, máficos como biotita e hornblenda euedrais a subedrais, além de acessórios como titanita e associados. _________________________________________________________ 98 Figura 45 – Fotomicrografias do ponto Geoq. 1 e IT-40, no qual pode se observar em a, c e e (polarizadores cruzados) e b, d e f (polarizadores paralelos). A rocha apresenta uma estrutura pouco organizada, com processos de alteração mais evidentes, nota-se a hornblenda alternando para biotita e epidoto, o plagioclásio e o microclínio de formas anedrais, com suas bordas arredondadas, além de saussuritização evidente no oligoclásio. O microclínio também apresenta lamelas de albita (textura de exsolução -pertitas-). Legenda: Qtz: quartzo, Pl: plagioclásio, Mc: Microclínio; Ab: albita; Hbl: hornblenda; Bt: biotita; Ttn: titanita; Ep: epidoto. ______________________________________ 100 Figura 46 – Seções delgadas de amostras coletadas nos pontos IT-17 e Geoq. 3. Em a, c e e apresenta os polarizadores cruzados enquanto em b, d e f paralelos. Apresenta plagioclásio, com centro saussuritizado, o microclínio com lamelas de albita, o quartzo com extinção ondulante anedral, e os cristais de hornblenda, biotita e titanita euedrais a subedrais, melhor formados. ______________ 102 Figura 47 – Referentes aos pontos IT-19 e IT-20. As imagens da esquerda com polarizadores cruzados e, da direita, paralelos. Em ambas se observam rochas com baixo grau de alteração, com destaque para alteração no centro dos oligoclásios, lamelas de albita no microclínio (pertitas) e cristais de apatita próximos aos máficos oriundos da alteração. Legenda: Qtz: quartzo, Pl: plagioclásio, Mc: Microclínio; Ab: albita; Hbl: hornblenda; Bt: biotita; Ttn: titanita; Ap: apatita. _________________________ 103 Figura 48 – As lâminas delgadas são originárias das amostras coletadas nos pontos IT-21 e IT-23, nas imagens com polarizadores cruzados (esquerda) e paralelos (direita) é possível observar o tamanho avantajado das bordas dos cristais de microclínio (fenocristais), a alteração do plagioclásio, que evidencia teor de cálcio elevado nos centros e sódio nas bordas preservadas. Em destaque amarelo, é possível observar lamelas de albita no microclínio (pertitas), além de inclusões de quartzo e plagioclásio no mesmo cristal. Além da forma preservada de hornblenda alterada para biotita, clorita, epidoto microcristalino e magnetita. Legenda: Qtz: quartzo, Pl: plagioclásio, Mc: Microclínio; Ab: albita; Hbl: hornblenda; Bt: biotita; Ttn: titanita. ______________________________________ 105 Figura 49 – Fotomicrografia de litotipos termometamórficos, sendo (a) e (b) referentes ao ponto IT- 105, no qual (a) apresenta os polarizadores paralelos e (b) cruzados, a lâmina apresenta bandamento de granada associada a wollastonita e massa microcristalina com quartzo, plagioclásio, epidoto, exemplificando o granada-wollastonita skarn. Em (c) e (d) observa-se uma rocha calciossilicatada do ponto IT-5, com bandamento de quartzo equigranular, granoblástico, com trama em mosaico, além de cristais de epidoto dispersos, e bandas de tremolita, epidoto e quartzo associados, inequigranulares e alotriomórficos. Em (e) e (f) é evidenciado um anfibolito do ponto IT-8 com textura granoblástica, idiomórfica, com cristais de anfibólio, epidoto, oligoclásio e quartzo. _______________________ 107 Figura 50 – Fotomicrografia de minerais resultantes da alteração supergênica de minerais de cobre. À direita, é possível observar minerais de azurita, enquanto à esquerda a ocorrência do mineral malaquita. _____________________________________________________________________ 108 Figura 51 – Imagem de microscópio eletrônico de varredura (elétrons retroespalhados) do monzogranito róseo 2 e monzogranito cinza 2. (a) Cristal hipidiomórfico de feldspato; (b) Cristal hipidiomórfico de plagioclásio. _____________________________________________________ 108 Figura 52 – Diagrama de classificação de feldspatos (Deer et al., 1963). ____________________ 109 Figura 53 – Imagem de microscópio eletrônico de varredura (elétrons retroespalhados) do monzogranito cinza 2, ilustrando um cristal xenomórfico de biotita. ________________________ 110 Figura 54 – Diagrama de classificação da biotita (Deer et al., 1992). ______________________ 110 Figura 55 – Imagem de microscópio eletrônico de varredura (elétrons retroespalhados) do monzogranito cinza 2, ilustrando um cristal xenomórfico de biotitidiomórfico de hornblenda. ____ 112 Figura 56 – Dados dos cristais de anfibólio analisados e plotados nos diagramas de (a) Leake et al. (1997) e (b) Anderson & Smith (1995). Símbolos como na Tabela 8. ________________________ 112 Figura 57 – Diagramas geoquímicos de variação para elementos maiores tipo Harker (1909) das amostras de rochas do Granito Itaoca. _______________________________________________ 115 Figura 58 – Diagramas geoquímicos de classificação das amostras de rochas do Granito Itaoca. Legenda: A) Le Maitre (1989) (R–granito; T-quartzo monzonito), B) Middlemost (1985) (13- quartzo monzonito;14–monzogranito); C) Le Maitre (1989) (3b monzogranito; 8* quartzo monzonito), D) Peacock (1931), E) Q x P de (Debon et al., 1988) 6 –quartzo monzonito, 7- quartzo monzodiorito, Abr.: TOL=toleítica, CAA=cálcico-alcalina, SUBALS= subalcalina sódica, SUBALK= subalcalina potássica, F) Taylor (1976), G) Índice de Shand de Maniar & Picolli (1989) e H) Debon & Le Fort (1983) campo V- granitos peraluminosos com clinopiroxênio + anfibólio + biotita. ____________ 117 Figura 59 – Diagramas geoquímicos binários para elementos traços para as amostras de rochas da Granito Itaoca. _________________________________________________________________ 119 Figura 60 – Diagramas geoquímicos de classificação de ambientes tectônicos para as amostras de rochas do Granito Itaoca. Legenda: A e B) Pearce et al. (1984) (Syn-COLG)–granitoide sin-colisional; (VAG)–granitoide de arco vulcânico; (WPG–granitoide intraplaca, (ORG)–Granitóides de Cadeias Oceânicas. C) Batchelor & Bowden (1985). D) Whalen et al. (1987) campos de granitos anorogênicos (Tipo A), granitos félsicos fracionados (FG) e médias composicionais dos granitos dos tipos S, M e I (SMI). E) Frost et al. (2001), diagramas de caracterização de plútons “ferroan” e magnesianos. F) Eby (1992) (A1) granitos: do tipo A de origem mantélica, diferenciados de magmas basálticos e (A2) do tipo A de origem crustal, derivados de uma litosfera subcontinental. ___________________________ 120 Figura 61 – Diagramas de variogramas de multielementos incompatíveis e elementos de terra raras para as amostras de rochas do Granito Itaoca. Legenda: Elementos incompatíveis normalizados. A) Valores para meteoritos condríticos de Thompson (1982) e B) Valores da crosta inferior de Weaver & Tarney (1984). Elementos terras raras, C) Valores dos meteoritos condríticos de Boynton (1984) e D) Valores da crosta inferior de Weaver & Tarney (1984). __________________________________ 121 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Índices para classificação de coloração de rochas magmáticas (Streckeisen; 1974). ___ 25 Tabela 2 – Parâmetros de classificação de granulação de rochas magmáticas (Streckeisen; 1974)._ 26 Tabela 3 – Datações isotópicas das rochas do Batólito Itaoca. _____________________________ 50 Tabela 4 – Sumário da nomenclatura das fácies das rochas do Batólito Itaoca. ________________ 81 Tabela 5 – Tabela com informações gerais das associações e fácies granitoides do Batólito Itaoca. 95 Tabela 6 – Análises químicas representativas dos feldspatos. _____________________________ 109 Tabela 7 – Análises químicas representativas da biotita. _________________________________ 111 Tabela 8 – Análises químicas representativas da hornblenda. _____________________________ 113 Tabela 9 – Resultado de análises químicas de amostras das rochas do Granito Itaoca. _________ 114 SUMÁRIO 1 Introdução ............................................................................................................................ 15 1.1 Histórico ............................................................................................................................. 16 1.2 Objetivos ............................................................................................................................. 18 1.3 Localização ......................................................................................................................... 19 1.4 Aspectos fisiográficos e socioeconômicos ......................................................................... 20 2 Materiais e Métodos de Trabalho ...................................................................................... 22 2.1 Etapa Preparatória............................................................................................................... 22 2.2 Etapa de aquisição de dados ............................................................................................... 24 2.3 Trabalhos de laboratório ..................................................................................................... 24 2.3.1 Análises petrográficas...................................................................................................... 24 2.3.2 Análises químicas de rochas ............................................................................................ 27 2.3.3 Análise de microssonda eletrônica .................................................................................. 27 2.4 Etapa final ........................................................................................................................... 28 3 Contexto Tectônico Regional .............................................................................................. 28 3.1 Província Mantiqueira ........................................................................................................ 28 3.1.1 Cinturão orogênico ribeira ............................................................................................... 30 3.1.1.1 Terreno Apiaí ................................................................................................................ 32 3.1.1.1.1 Unidades Litológicas – Meso a Neoproterozoicas .................................................... 34 3.1.1.1.2 Unidades litológicas – Neoproterozoico.................................................................... 38 3.1.1.1.3 Unidades litológicas – Fanerozoico ........................................................................... 53 3.1.1.1.4 Estruturas regionais ................................................................................................... 53 4 Unidades Litológicas............................................................................................................ 55 4.1 Grupo Lajeado .................................................................................................................... 58 4.1.1 Formação Betari .............................................................................................................. 58 4.1.2 Formação Bairro da Serra ................................................................................................ 59 4.1.3 Formação Água Suja ....................................................................................................... 60 4.1.4 Formação Mina de Furnas ............................................................................................... 60 4.1.5 Formação Serra da Boa Vista .......................................................................................... 61 4.1.6 Formação Mármore de Apiaí ........................................................................................... 62 4.1.7 Formação Passa Vinte ..................................................................................................... 63 4.2 Unidade Magmática ............................................................................................................ 64 4.2.1 Granito Itaoca .................................................................................................................. 64 4.2.1.1 Contexto Geomorfológico ............................................................................................ 64 4.2.1.2 Contexto econômico ..................................................................................................... 68 4.2.1.3 Contexto Metamórfico .................................................................................................. 69 4.2.1.4 Contexto Estrutural ....................................................................................................... 73 4.2.1.5 Contexto aerogammaespectométrico ............................................................................ 77 4.2.2 Contexto litológico do batólito Itaoca ............................................................................. 81 4.2.2.1 Unidade Itaoca .............................................................................................................. 84 4.2.2.1.1 Associação quarzto-monzonito cinza 1 e 2 ............................................................... 84 4.2.2.1.2 Quartzo-monzonito cinza 3 ....................................................................................... 87 4.2.2.2 Unidade Ribeira ............................................................................................................ 88 4.2.2.2.1 Monzogranito róseo 1 ................................................................................................ 88 4.2.2.2.2 Monzogranito róseo 2 ................................................................................................ 90 4.2.2.2.3 Monzogranito róseo 3 ................................................................................................ 90 4.2.2.3 Associação de fácies indiferenciadas ........................................................................... 90 5 Petrografia ............................................................................................................................ 93 5.1 Unidade Itaoca .................................................................................................................... 96 5.1.1 Quartzo-monzonito cinza1 .............................................................................................. 96 5.1.2 Quartzo-monzonito cinza 2 ............................................................................................. 97 5.1.3 Quartzo-monzonito cinza 3 ............................................................................................. 99 5.2 Unidade Ribeira ................................................................................................................ 101 5.2.1 Monzogranito róseo 1 .................................................................................................... 101 5.2.2 Quartzo-monzonito róseo 2 ........................................................................................... 102 5.2.3 Monzogranito róseo 3 .................................................................................................... 104 5.3 Hornfels e escarnitos ........................................................................................................ 106 6 Química mineral ................................................................................................................ 108 6.1 Feldspatos ......................................................................................................................... 108 6.2 Biotita ............................................................................................................................... 110 6.3 Anfibólio ........................................................................................................................... 111 7 Litogeoquímica................................................................................................................... 113 8 Considerações Finais ......................................................................................................... 121 9 Referências ......................................................................................................................... 125 APÊNDICE I ......................................................................................................................... 139 15 1 INTRODUÇÃO O Batólito granítico Itaoca faz parte de um conjunto de intrusões cálcio-alcalinas tardias desenvolvidas durante a Orogenia Neoproterozoica Brasiliano-Pan Africana, no processo de colisão Brasil-África durante a formação do supercontinente Gondwana. Está situado na porção central da Folha Topográfica de Apiaí na escala 1:50.000, do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (Carta SG-22-X-B-V-1) entre as coordenadas limites 24°30’ Norte, 24°45’ Sul, 48°45’ Leste e 49°00’ oeste em relação a Greenwich, no norte da folha. Encontra-se na região sul-sudeste do estado de São Paulo, na divisa com o estado do Paraná e compõe a microrregião de Apiaí, localizada na porção sul do vale da ribeira. Apresenta uma forma levemente ovalada na direção NE-SW, possui uma área superior a 200 Km² e corresponde a uma depressão topográfica com altitudes médias inferiores a 300m, porém nas suas bordas as altitudes são acima de 700m, como observado nos mapas geomorfológicos de Ponçano et al. (1981) na Serrania Ribeira e na província geomorfológica do Alto Vale do Ribeira de Ross & Moroz (2011). Regionalmente, insere-se na Província Mantiqueira (Almeida, 1967; Hasui & Oliveira, 1984; Heilbron et al., 2004), na Província Mantiqueira Central (Heilbron et al., 2004), na faixa sul do Cinturão Ribeira (Almeida et al.,1977; Cordani et al., 1973; Hasui et al., 1978; Hasui, 2010, 2012), na região sul do Cinturão de Dobramentos Sudeste (Cordani et al., 2000) e na região centro-sul da Faixa ou Cinturão Ribeira de Hasui & Oliveira (1984). Internamente ao Cinturão Ribeira, é caracterizado na área o Terreno Apiaí (Hasui, 2010, 2012) que é subdividido por zonas de cisalhamento transcorrentes destrais que compartimentam a região em grandes blocos tectônicos delimitados por falhas (Campanha, 1991, 2002; Campanha & Sadowski, 1999; Heilbron et al., 2004; Faleiros, 2008; Faleiros et al., 2010, 2011; Santos et al., 2015, Campanha et al., 1987, 2008, 2015). O Terreno Apiaí consiste em sequências supracrustais de baixo a médio grau metamórfico, designadas como Grupo Açungui (Almeida, 1957; Petri & Suguio, 1969; Fiori, 1990; Campanha, 1991; Campanha & Sadowski, 1999) e, posteriormente proposto, como Supergrupo Açungui (Campanha, 1991; Campanha & Sadowski, 1999) (Figura 1). São rochas de idade mesoproterozoica a ediacarana definidas por Tassinari et al. (1994) e Fiori (1992, 1994) onde teve a divisão estratigráfica para a área proposta em três unidades litotectônicas principais, denominadas de Grupos Votuverava, Formação Água Clara e Grupo Lajeado. O presente trabalho pretende avaliar os aspectos evolutivos e petrogenéticos das rochas neoproterozoicas do Batólito granítico Itaoca e apresentar os dados resultantes da investigação geológica, estrutural, geofísica, geoquímica e faciológica da área geográfica do batólito além 16 de sua compreensão geológica-tectônica deste magmatismo relacionado a sua inserção no contexto e arranjo geotectônico regional (Zenero et al., 2020). Também será discutido o estudo das rochas encaixantes e os processos metamórficos de contato impostos a elas em seu entorno, em termos de sua evolução magmática-metamórfica, microestrutural e de discussões da associação metalogenética desta área. Figura 1 – Localização do Batólito Itaoca no Terreno Apiaí. (Adaptado de Campanha et al., 2015). 1.1 Histórico Os primeiros trabalhos científicos abordando as rochas granitoides do Batólito Itaoca foram elaborados em diversas sínteses sobre a geologia regional na década de 70. A região encontra-se inicialmente definida nos mapas geológicos do Estado de São Paulo, do Instituto Geográfico e Geológico, em escala 1: 1.000.000 (1963, 1974). Melcher et al. (1971a, b), a partir do Projeto Ribeira, patrocinado pelo Departamento Nacional da Produção Mineral, publicou os dados da Folha Topográfica de Apiaí, em escala 1:200.000. Algarte et al. (1973), no trabalho de pesquisa mineral realizado em 1972/1974, pelo convênio Departamento Nacional de Pesquisa Mineral (DNPM)/Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM), na escala 1:100.000, contemplou as folhas dos municípios de Capão Bonito, Guapiara, Apiaí, Iporanga, Itapeva, Ribeirão Branco e Itararé. No decorrer dos anos de 80 a 90, o batólito Itaoca foi enumerado em diversos projetos 17 de pesquisa, com enfoque econômico pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo-IPT, para atividades de prospecção e exploração mineral, devido as ocorrências minerais identificadas de W, Mo, Cu, Au e F. O tungstênio descrito na área é oriundo do mineral scheelita (CaWO4), o qual pode ser parcialmente substituído pelo elemento molibdênio, formando a série scheelita (CaWO4) – powellita Ca(Mo, W)O4. Além de sulfetos, wollastonita (CaSiO3), fluorita (CaF2) e galena (PbS) que ocorrem, principalmente, associados as mineralizações nos escarnitos, as quais ocorrem na porção interna do granito na forma de tetos pendentes e megaxenólitos, ou em seu entorno, nas rochas encaixantes. Na série das volframitas, o ferro e o manganês substituem-se em diferentes proporções de tal forma que: quando o teor de Fe for inferior a 20%, tem-se a hübnerita (MnWO4); quando o teor de Fe variar de 20% a 80%, a volframita (Fe, Mn)WO4 e quando o teor de Fe for superior a 80%, a ferberita (FeWO4). Atualmente são conhecidos diversos minerais contendo tungstênio, mas dois deles sobressaem, a saber: volframita (Fe, Mn) WO4 e scheelita (CaWO4), de grande importância econômica, pois respondem pela maior quantidade produzida de tungstênio no mundo. O resultado desses estudos geológicos encontra-se sistematizados no mapa geológico de integrações do estado de São Paulo em escala 1:500.000, elaborados pelo Instituto de Pesquisa Tecnológica - IPT (Bistrichi et al., 1981; Almeida et al., 1981b; Hasui et al., 1981). Trabalhos que resultaram em mapas regionais da região deve-se a Campanha, (1991, 2002) e foram utilizados nas integrações do mapa em escala 1:750.000, elaborado pela Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (Perrota et al, 2006). O mapa de detalhe institucional atualizado, deve-se ao Serviço Geológico do Brasil – CPRM em Geologia e Recursos Minerais da Folha Apiaí-SG.22-X-B-V, na escala 1:100.000 (Faleiros et al., 2012). Os trabalhos que abordam as rochas graníticas do Batólito Itaoca, na tentativa de associar e correlacionar a sua evolução com as diversas sínteses regionais, devem-se, inicialmente, a Melcher & Johnson (1956) na iniciativa pioneira de levantar geologicamente esta parte da área investigada, visando ao conhecimento das formações pré-cambrianas e suas possibilidades minerais. Informações adicionais sobre o pré-cambriano da Faixa Ribeira, com maior enfoque para os seus recursos minerais, são também encontradas em Melcher (1968); Fuck et al. (1967) e Melcher et al. (1973), além de Morgental et al. (1975) e JICA (1981, 1982, 1983), executados nas escalas 1:50.000 e 1:25.000, que envolveram mapeamentos da região de Itaoca, com objetivos voltados a metalogênese. Quanto a sua inserção e evolução da granitogênese paulista deve-se a Hasui et al. (1978), 18 Vlach et al. (1990); Janasi & Ulbrich (1992), em trabalhos sobre a geologia, geoquímica e petrologia dos granitóides do Vale do Ribeira (Gomes et al., l975 a; b; Wernick & Gomes, 1974; 1977; Landim et al., 1974; Wernick, 1979; Cury et al., 2008; Zanella et al., 2014; 2015). Trabalhos específicos dos aspectos da metalogênse da região devem-se inicialmente a Chiodi Filho et al., (1989) e, a partir do início dos estudos pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo-IPT, diversos relatórios técnicos elaborados são descritos em trabalhos dos membros da equipe (Mello et al., 1981; Mello & Silva, 1984; Mello et al., 1985; Mello & Bettencourt, 1992, 1998; Tassinari & Mello, 1994), especificamente sobre os escarnitos, descritos por Ens (1990). Estes diversos trabalhos elaborados e, com participação de Ivan S. C. Mello, encontram- se integrados na tese de doutorado (Mello, 1995) e Mello & Bettencourt (1998) permitindo uma visão ampla do batólito e o único trabalho com a descrição faciológica do corpo e, assim, permitiu a base inicial dos trabalhos desenvolvidos neste texto, além de dados específicos sobre as mineralizações. O Serviço Geológico do Brasil–CPRM apresenta em Faleiros et al. (2012) e Lopes et al. (2017), o levantamento atualizado das ocorrências minerais da região de Itaoca. Dados de levantamentos aerogeofísicos disponibilizados pelo Serviço Geológico do Brasil – CPRM, também foram utilizados nas interpretações das variações composicionais do batólito, assim como no auxílio de sua dimensão cartográfica, associado a trabalhos de fotointerpretação e diversas campanhas de campo. Trabalhos específicos de geoquímica e geocronologia identificados da área e consultados devem-se a Boin et al. (1983), Mello (1995), Tassinari & Mello (1994), Tassinari et al. (1994) e Mello & Bettencourt (1998) e com abordagem geocronológica e de paleomagnetismo a Salazar et al. (2008). Por fim, estudos, principalmente da parte norte do batólito, foram realizados a partir de mapeamentos geológicos em escala 1:25.000, executados por trabalho de campo de alunos do curso de geologia da UNESP – Rio Claro no período de 2014 a 2018. 1.2 Objetivos O presente trabalho direciona-se especificamente ao estudo das rochas do Batólito Granítico Itaoca e, tem por objetivo, analisar, caracterizar e discutir detalhadamente os resultados obtidos a partir do mapeamento geológico e faciológico sistemático na escala de 1: 50.000. O qual utilizou de investigações de caráter petrográfico, estrutural, geofísico e geoquímico dos registros magmáticos a partir das seguintes etapas: • Levantamento bibliográfico regional e local da área, seguido pelo mapeamento 19 geológico-faciológico, na escala 1: 50.000 do corpo granítico e seu entorno, na relação com as rochas encaixantes, • Estudos petrológicos e geoquímicos de rochas, com o intuito de compreender os processos geológicos-magmáticos atuantes na formação do batólito; • Integração dos dados obtidos, de modo a compor um modelo evolutivo do magmatismo do granito Itaoca na porção do Cinturão Ribeira no Terreno Apiaí, descrevendo, em ordem cronológica, os eventos geodinâmicos atuantes durante a geração das rochas do batólito, bem como os processos responsáveis pela geração deste magmatismo; • Caracterização composicional, estrutural, temporal e compreensão da evolução e geração deste importante magmatismo tardi a pós-tectônico brasiliano, com o objetivo de estabelecer a sua relação com as rochas encaixantes da Faixa de Dobramentos Ribeira e o cenário tectônico atual, ou seja, o emplacement magmático sin- a pós-tectônico relacionado ao evento colisional da faixa Ribeira e ao conjunto deformacional principal, o desenvolvimento de metamorfismo de contato lateral aos corpos e o metamorfismo dinâmico para zonas de cisalhamento, também evidenciado nos limites dos maciços. 1.3 Localização A área está situada ao sul-sudeste do Estado de São Paulo e norte-nordeste do Estado do Paraná, mais especificamente no município de Itaoca e parte dos municípios de Apiaí (SP), Ribeira (SP), Iporanga (SP) e Adrianópolis (PR) (Figura 2). A população de Itaoca (SP), estimada em 2018, era de 3326 habitantes e está situada a uma altitude de 155 metros. O principal acesso é feito pelo norte da cidade através da estrada asfaltada Apiaí – Itaoca (API- 010), rodovia Paulo Jacinto, distando em 20 km de Apiaí. Figura 2 – Mapa de localização da área com as vias de acesso principais. 20 A partir da cidade de Itaoca, por estrada parcialmente asfaltada e numa distância de aproximadamente 20 km, atinge-se a SP-250, rodovia Sebastião Ferraz de Camargo Penteado, já no município de Apiaí. Em direção sul do município de Itaoca por estrada de terra, atravessa- se o rio Ribeira, através da balsa, adentrando no estado do Paraná pela rodovia não pavimentada em direção a Adrianópolis (sentido Mina Panelas). O deslocamento na área é facilitado pelas inúmeras estradas em leito natural que levam ao acesso às fazendas e povoados. 1.4 Aspectos fisiográficos e socioeconômicos A maior parte da região do Vale do Ribeira está situada na planície costeira, constituída por baixadas litorâneas, faixas de 3 km a 5 km de escarpas abruptas e festonadas, que podem chegar a 800m de desnível; e no planalto atlântico, localizado em regiões de cimeiras, com desníveis de 600m a 1000m. A área de estudo está posicionada, dentro dessa província, na Serrania Ribeira (Almeida et al., 1981a), transição entre o Planalto Atlântico e a Planície Costeira. Geomorfologicamente, a área do Granito Itaoca corresponde a uma depressão topográfica (altitudes médias de 225m, porém nas suas bordas as altitudes estão entre 700m e 1000m). Seu relevo varia de morrotes suaves a morros íngremes e/ou escarpados, com superfície rugosa a lisa, drenagens predominantemente dendríticas com feições radiais e vales profundos encaixados, típicos na área devido as falhas em rochas rígidas (Figura 3). Figura 3 – Imagem Landsat 8 (bandas 6 e 8) da área. Observa-se a importância das falhas na estrutura da geomorfologia local, responsáveis por grandes vales, profundos e encaixados. (Imagem do Satélite Landsat 8 – 06/12/2016). 21 Ao norte e nordeste, próximos às unidades adjacentes, passam a predominar escarpas formadas por grandes espigões digitados, lineares e subparalelos, com topos angulosos e vertentes de perfis retilíneos. Em consonância com as formas de relevo anteriores, predomina no maciço drenagem de média a alta densidade, padrão dendrítico e disposta em vales fechados. A norte e nordeste passa a ocorrer drenagem de alta densidade, com padrão paralelo-pinulado associada aos vales fechados. As encostas também variam de côncavas, convexas e até retilíneas, formando junto a drenagens. Em geral, os morros são predominantemente cobertos por pastos, enquanto, nos locais de rochas metamórficas, onde ocorrem solos mais argilosos e terrenos mais acidentados, ainda se encontram cobertos por floresta nativa ou secundária. Na área mapeada, os principais corpos fluviais são os rios Ribeira, Palmital, Funil, Saltinho e São Sebastião. Encontra-se inserida no bioma Mata Atlântica, regionalmente destacada pelo alto grau de preservação de suas matas e por grande diversidade ecológica, as quais são representados por Floresta Ombrófila Densa, Floresta Ombrófila Mista e Floresta estacional semidecídua, além de ecossistemas associados importantes, como ambientes de cavernas. A área abriga o Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira (PETAR), onde aplica-se a Lei 11.428/2006, que visa a regeneração e utilização deste bioma. Nos granitos, em particular, a vegetação primária encontra-se quase que totalmente removida pela ação antrópica, tendo sido substituída por capoeiras, pastagens e roçados. A cobertura vegetal de maior porte geralmente corresponde a matas secundárias, dispostas nos vales dos principais cursos d'água da área, e nas bordas norte e leste do batólito, onde coincide com as altitudes mais elevadas do maciço. O clima da região é do tipo tropical subquente, superúmido com subseca. Nesse domínio, a temperatura média anual gira em torno dos 22°C, com temperaturas máximas e mínimas respectivamente próximas dos 36oC e 0oC. Conjunto ao clima, o relevo com as formações montanhosas e a densa vegetação, funcionam como barreiras aos ventos provindos do Atlântico Sul, causando uma alta precipitação chuvosa (Prefeitura Municipal de Apiaí). De 2011 a 2016 a média anual de precipitação foi de 1468mm. A região apresenta baixos índices de desenvolvimento sociais comparados a média do Estado de São Paulo e são reflexo de fatores históricos e econômicos, como áreas de conflitos ambientais, deficiência em infraestrutura, além de problemas fundiários. A economia local se baseia em agricultura/pecuária mantidos por famílias e pequenos produtores, dado à natureza do solo e terreno acidentado; mineração de areia e calcário (bens primários de baixo valor agregado) e, por fim, extrativismo vegetal e ecoturismo, complementam o setor de serviços 22 prestados da região (IBGE, 2014). O uso e ocupação do solo, quando não coberto por vegetação primária e áreas de reflorestamento, são ligadas as atividades rurais, predominantemente por pastagens voltadas a criação de gados e plantio de espécimes frutíferas e hortaliças. 2 MATERIAIS E MÉTODOS DE TRABALHO O presente capítulo aborda os métodos de estudo utilizados nos trabalhos de campo, laboratório e na elaboração da dissertação, necessários para alcançar os objetivos propostos anteriormente. Foi necessário dividir a pesquisa em diferentes etapas: • Etapa preparatória; • Etapa de mapeamento geológico regional na escala 1: 50.000; • Etapa de laboratório com as análises petrográficas, químicas de rocha e mineral; • Etapa final consiste em análise, sistematização e integração dos resultados. 2.1 Etapa Preparatória Foi realizada uma revisão bibliográfica centrada na evolução do contexto geológico da área, subdivididos em aspectos geológicos, geotectônicos e geocronológicos, além de temas diversos de abordagens do projeto. Nessa revisão, procurou-se destacar a evolução do conhecimento obtido nos diversos trabalhos executados no granito Itaoca. Nesta etapa de escritório, realizada nas dependências da Universidade Estadual Paulista–UNESP Campus de Rio Claro, foram realizadas integrações da cartografia geológica na escala 1:100.000 e 1:250.000, executadas por IPT, CPRM e DNPM e, integração com outros trabalhos, a exemplo dos mapas: Campanha (1991), Mello (1995) e Faleiros et al. (2012). Foram utilizados resultados de mapeamentos geológicos da parte norte do batólito obtidos em trabalhos com os alunos do Curso de Geologia da UNESP, no período de 2014 a 2018, da disciplina Mapeamento Geológico de Áreas Cristalinas - (PEM633215), com sede no Centro Integrado de Estudos Multidisciplinares de Apiaí (CIEM/CPRM). Para a elaboração de mapas bases, a partir da digitalização da folha plani-altimétrica na escala de 1:50.000 da Folha Topográfica Apiaí, foram usados os softwares Corel Draw (2018) e ArcMap (2015), além de mapa confeccionado a partir de sensores remotos, no caso imagens de radar (SRTM – Shuttle Radar Topography Mission) e satélite (LandSt 8), com a utilização das bandas 6 e 8, que melhor destacam as feições geológicas, a exemplo da Figura 4, a qual apresenta o Modelo Digital de Elevação (MDE), realizado no software ArcGis, na categoria Triangulated Irregular Network–TIN (à esquerda) e a imagem de satélite ASTER GDEM, base para produção do TIN (à direita). 23 Figura 4 – Imagem trabalhada no ArcGis no modelo Triangulated Irregular Network–TIN (esquerda) e imagem de satélite Landsat 8 (direita). 24 Resultados provenientes de levantamentos aerogeofísicos realizados em 2011, Projeto Paraná – Santa Catarina, disponibilizados pelo Serviço Geológico do Brasil – CPRM foram interpretados, e a partir do software Geosoft, puderam ser confeccionados mapas gamaespectométricos que forneceram dados valiosos para o mapeamento e a interpretação de estruturas relacionadas ao corpo granítico. 2.2 Etapa de aquisição de dados A área objeto em que foi realizado o mapeamento geológico, na escala de semi-detalhe, refere-se a parte da área da Folha Topográfica Apiaí (Carta SG-22-X-B-V-1), na escala 1:50.000, envolvendo as rochas do Batólito Granítico Itaoca e as rochas encaixantes do seu entorno. Esta etapa representa os trabalhos desenvolvidos em campo, os quais contaram com 183 pontos de observação realizados ao longo da área de abrangência do corpo granítico, além da coleta de amostras para análises laboratoriais (petrografia e geoquímica). Ainda, previamente e, paralelamente com os trabalhos de campo, foi realizada a interpretação de imagens oriundas dos sensores remotos. Foram utilizados equipamentos como GNSS - datum SIRGAS 2000, bússola para medidas estruturais com declinação de 19,94o, martelo, lupa de bolso, canivete, ácido HCl @ 10%, câmera fotográfica, base topográfica IBGE, material de coleta de amostras *sacos plásticos*, fita adesiva, marcador permanente, caneta imantada, caderneta impermeável além de acessórios e equipamentos de proteção individuais. 2.3 Trabalhos de laboratório A preparação das amostras se deu seguindo as normas iniciais dos Laboratórios de Pesquisa do Departamento de Petrologia e Metalogenia – DPM/IGCE/UNESP. 2.3.1 Análises petrográficas O estudo qualitativo em 40 lâminas delgadas tem como base as descrições macro, e microscópico (composição mineralógica, feições texturais e estruturais), em seções delgadas e amostras de mão. O estudo quantitativo da composição mineralógica de amostras representativas por meio de análises modais com contagens em escala macro e microscópica, utilizando-se de um contador de pontos automático. Pelo fato de as rochas estudadas apresentarem granulação de média-grossa a grossa, a determinação da composição modal foi realizada através da contagem macroscópica efetuada em placas atacadas com ácido fluorídrico e depois tratadas com cobalto- nitrito de sódio. 25 O método utilizado e recomendado por Moraes & Rodrigues (1978) permitiu a distinção entre feldspatos potássicos (de cor amarela), cálcio-sódico (baixa alteração do padrão cromático) e o quartzo (que não apresenta nenhuma mudança cromática). As lâminas petrográficas foram analisadas através de microscópios ópticos de luz transmitida, onde foram feitas as descrições petrográficas e comentários a respeito da gênese e evolução das rochas graníticas. Para elucidar os critérios adotados, serão apresentados, a seguir, os conceitos básicos já conhecidos na literatura, relacionados à caracterização petrográfica das rochas magmáticas: Composição mineralógica: Reconhecimento dos tipos de minerais essenciais, caracterizados quanto a cor, forma (euedral, subeudral e anedral), dimensões, tipos de contatos, estruturas, texturas etc., que resultam na determinação da moda (composição mineralógica real da rocha em porcentagem de volume). Coloração: Os litotipos estudados foram classificados de acordo com a sua tonalidade predominante, onde se destacaram quatro tonalidades principais– rósea e avermelhada (resultante do efeito oxidante) e as cinzas claras e escuras (resultante do tipo mineralógico e quantidade de máficos). Índice de coloração: A classificação quanto ao índice de coloração segundo recomendação da International Union of Geological Sciences-IUGS (Streckeisen, 1974), realizada através da estimativa modal visual em amostra de mão e em lâminas, leva em consideração a porcentagem de volume de minerais máficos e de minerais opacos (Tabela 1). Tabela 1 – Índices para classificação de coloração de rochas magmáticas (Streckeisen; 1974). Índice de Cor (5 em volume) Rocha >10 Hololeucocrática 10-30 Leucocrática 30-60 Mesocrática 60-90 Melanocrática >90 Ultramelanocrática Granulação e aspectos texturais: As rochas foram classificadas de acordo com o tamanho absoluto e relativo dos grãos minerais constituintes, assim como pela presença e dimensões dos fenocristais presentes. A classificação para rochas ígneas, baseada no tamanho absoluto e relativo dos grãos de Streckeisen (1974) e resumidos na Tabela 2. As rochas porfiríticas tiveram seus fenocristais classificados de acordo com os seguintes critérios: Escala macroscópica: - Cor: coloração predominante no megacristal; 26 - Forma: formato dominante dos fenocristais (euedral, subeudral e anedral); - Dimensão: tamanho absoluto de duas dimensões dos cristais; - Abundância: quantidade de fenocristais existentes na rocha, em % de volume; - Tipo de contato: forma do contato do grão com a matriz; - Variação de tamanho: se existem dois (hiatal) ou mais (serial) tamanhos de fenocristais na rocha; - Estruturas internas: presença de inclusões, zoneamento, clivagens; - Estrutura e textura: aparência geral da rocha, relacionada com o arranjo dos cristais formadores; presença ou não de bandamento; orientação de cristais seja por fluxo magmático ou deformação posterior a cristalização; A quantificação dos fenocristais foi realizada tanto durante os trabalhos de campo, quanto em laboratório, através de rede de contagem. Tabela 2 – Parâmetros de classificação de granulação de rochas magmáticas (adaptado de Streckeisen; 1974). Tamanho Absoluto Granulação 1. Fina: <1 mm 2. Média: 1 a 5 mm 3. Grossa: > 5 mm. Tamanho Relativo Tamanho dos Grãos 1. Equigranular Rochas com grãos de tamanhos iguais ou com variações mínimas. 2. Inequigranular 2.1 Matriz Variação de tamanho entre os grãos minerais sem destaque dos maiores vs os menores. 2.2 Porfirítica Rochas com fenocristais que sobressaem de tamanho em relação a matriz mais fina. Escala microscópica: - Composição mineralógica: tipos de minerais constituintes da matriz, bem como aqueles formadores de fenocristais; - Textura e estrutura: aqui foram observadas as relações entre os minerais, presença de orientação na matriz, tipo de contato entre os grãos, presença de geminação e/ou zoneamento nos minerais, principalmente nos pórfiros, determinação da porcentagem (em volume) de cada mineral a composição modal da rocha. Estrutura: Foram utilizados para as descrições macroscópicas das amostras de mão e principalmente em afloramento, os termos: • Anisotrópico - para classificar as rochas com orientação condicionadas pela deformação regional; • Isotrópica - para rochas maciças, homogêneas cujos minerais dispõem-se aleatoriamente distribuídos sem qualquer orientação. 27 Enclaves: presença de fragmentos estranhos à rocha, classificados segundo Wernick (1983). Nomenclatura: Na posse dos dados de observações micro e mesoscópica, os litotipos foram classificados com base nos critérios propostos pela IUGS (Streckeisen, 1974). Para as rochas metamórficas abordadas em menores proporções utilizou-se a nomenclatura proposta por Fettes & Desmons (2007) e a caracterização dos metamorfismos regional e de contato segundo os critérios proposto em Turner (1981) e o metamorfismo dinâmico, segundo Sibson (1977). 2.3.2 Análises químicas de rochas As amostras receberam um tratamento prévio a fim de serem retiradas as porções intemperizadas, prejudiciais às análises geoquímicas. Em seguida as amostras foram preparadas conforme os procedimentos rotineiros estabelecidos no Laboratório de Preparação de Amostras do DPM-UNESP (lavagem, cominuição, britagem em britadores do tipo mandíbula e pulverização em moinho oscilante ou de anéis). Às análises químicas de rocha total, de elementos maiores, menores, traços e elementos terras raras (ETR) das rochas do Batólito Itaoca foram realizadas em número de 10 amostras representativas das principais fácies. As amostras foram analisadas no Laboratório de Geoquímica LABOGEO-IGCE/UNESP- Campus Rio Claro. Os padrões de rotina do laboratório propostos por Malagutti et al. (1998) e Nardy et al. (1997), sendo utilizados fluorescência de raio-x, para elementos maiores (SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO, CaO, Na2O e K2O) (concentração em %), através de pastilha fundida em meio borato e elementos traços (Ba, Cr, Cu, Nb, Ni, Rb, Sr e Zr) (concentração em ppm), através de pastilha fundida. Para a determinação dos elementos terras raras (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb e Lu) (em ppm) foram analisados por separação cromatográfica e leitura por espectrometria de emissão atômica por plasma indutivamente acoplado (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry - ICP-AES). Os dados geoquímicos foram tratados no software NewPet, onde se obteve os diagramas de classificação geoquímicas através dos elementos maiores e traços e de elementos terras raras. 2.3.3 Análise de microssonda eletrônica A química mineral foi realizada com a finalidade de se determinar, com exatidão, a composição de alguns minerais presentes nas rochas, assim como, determinar, com base em 28 parâmetros pré-determinados, a geotermobarometria do granito. As lâminas selecionadas foram polidas no Laboratório de Laminação, metalizadas com carbono e analisadas no Laboratório de Microssonda Eletrônica do Departamento de Petrologia e Metalogenia (DPM) do Instituto de Geociências e Ciências Exatas (IGCE), UNESP - Câmpus de Rio Claro. As análises foram realizadas em cinco lâminas por microssonda eletrônica da marca JEOL modelo JXA-8230 superprobe, acoplado a detector de WDS (Wavelenght Dispersive X- Ray Spectometers), sob condições de 15 kV, aceleração de 20,4 nÅ e diâmetro do feixe de 10 µm, com padrões naturais para todos os elementos. Foram analisados cristais de plagioclásio, feldspato potássico, biotita e hornblenda, escolhidos por critérios petrográficos de acordo com a paragênese de interesse. Para investigação de suas composições foram realizadas análises pontuais. Os cálculos da atividade mineral das fases analisadas e das fórmulas estruturais dos minerais foram realizados com auxílio dos programas Microsoft Office Excel 365 e Petrograph. 2.4 Etapa final Nesta etapa, os dados obtidos foram agrupados e relacionados entre si de modo a se conseguir as interpretações geológicas e petrogenéticas e o mapa geológico da área em escala 1:50.000. Nesta fase os dados foram devidamente interpretados, resultando em artigos, trabalhos para eventos e na confecção da dissertação de mestrado, conforme as normas utilizadas pela UNESP- Campus de Rio Claro. 3 CONTEXTO TECTÔNICO REGIONAL O continente Sul-Americano é formado por três grandes domínios geotectônicos: os Andes, a Plataforma Patagônica, a Plataforma Sul-Americana (Almeida, 1967), além dos Escudos da Plataforma Sul Americana (Figura 5A). Dentro da Plataforma Sul-Americana, destaca-se a Província Mantiqueira e o Cráton do São Francisco (Almeida & Hasui, 1984) (Figura 5B). A Plataforma Sul-Americana (Almeida & Hasui, 1984) é definida como a porção continental da placa homônima que permaneceu estável e funcionou como antepaís durante a evolução das faixas móveis do Caribe (norte) e a Andina (a oeste), ao mesmo tempo em que, no Meso – Cenozoico, ocorria a abertura e desenvolvimento do Atlântico Sul. 3.1 Província Mantiqueira Almeida et al. (1981b) aplicaram ao território brasileiro o conceito de províncias 29 estruturais, identificando as 10 maiores províncias, com base na natureza das rochas do embasamento cristalino e da cobertura sedimentar (Figuras 5A, B). Entre elas, encontra-se a Província Mantiqueira que representa um sistema orogênico Neoproterozoico o qual a área de estudo se insere. Segundo Hasui (2012), o sistema constitui uma faixa ao longo da região costeira entre o sul da Bahia até o Rio Grande do Sul, com extensão para o Uruguai, apresenta cerca de 3.000 km de comprimento com orientação NNE-SSW, com 200 km de largura na parte sul e 600 km na parte norte. A oeste apresenta limite com o Cráton São Francisco, com a cobertura da Bacia do Paraná e com a extremidade sul da Faixa Brasília. A leste, a Província Mantiqueira faz divisa com a Província Margem Continental Leste. Hasui (2010) classifica todos os eventos acrescionários como pertencentes ao mesmo ciclo, também observado em outras províncias, de convergência do Brasiliano e faz a seguinte subdivisão: Brasiliano I (900-700 Ma.); Brasiliano II (670-530 Ma.); Brasiliano III (580-490 Ma.). Figura 5 – A) Mapa tectônico da América do Sul (Almeida & Hasui, 1984). 1- Sistema orogênico andino. 2- Terreno Patagônia. 3- Cobertura Fanerozoica da Plataforma Sul-Americana. 4- Escudos da Plataforma Sul Americana, destacando a Província Mantiqueira (5) e o Cráton do São Francisco (6). B) As principais províncias estruturais do Brasil delimitadas no mapa com relevo ressaltado por modelo digital de terreno. (Bizzi, 2003) A B 30 Conforme Almeida (1967), o Sistema Orogênico Mantiqueira desenvolveu-se durante o Ciclo Brasiliano, no Neoproterozoico, que resultou da aglutinação do paleocontinente Gondwana Ocidental. A amalgamação desse supercontinente causou o fechamento diacrônico dos oceanos Goianídes e Adamastor, situados a oeste e a leste do paleocontinente São Francisco. As diversas colisões que resultaram no supercontinente Gondwana, ao longo dos Ciclos Orogênicos Brasiliano/Panafricano, formaram uma série de Faixas Móveis datadas do Neoproterozoico/Eoproterozoico - inclusive a Província Mantiqueira (Campanha & Sadowski, 1999; Heilbron et al., 2008). Estes episódios ocasionaram eventos de pós-colisão, que resultaram em falhas transcorrentes de direção NE, que marcam a fisiografia da região. A Província Mantiqueira foi compartimentada em três setores, referidos como setentrional, central e meridional por Almeida & Hasui (1984). Hasui (2010) adotou uma compartimentação em três cinturões orogênicos, complexos, produtos de cenários evolutivos que envolvem processos diacrônicos e superposições de eventos metamórficos. Hasui (2012): denomina para o segmento setentrional de Araçuaí, para o central de Ribeira e o meridional de Tijucas. 3.1.1 Cinturão Orogênico Ribeira A porção central do Sistema Mantiqueira (Cinturão Orogênico Ribeira), consiste em um segmento crustal paralelo à linha costeira do sudeste brasileiro que se estende para sudoeste até o Paraná e leste de Santa Catarina. A oeste é encoberto pela Bacia do Paraná e a leste faz limite com a Província de Margem Continental Leste. Na região da divisa Minas Gerais - Rio de Janeiro - São Paulo, o Orógeno Ribeira se limita com o Cinturão Araçuaí e em sua extremidade sul, se limita com o Cinturão Tijuca (Hasui, 2012). Segundo Heilbron et al. (2004), a colisão entre a borda sul-sudoeste da paleoplaca São Francisco-Congo e bloco Paranapanema, atualmente encoberta pelas sequências deposicionais fanerozoicas da Bacia do Paraná, foi responsável pelo trend estrutural NNW-SSE encontrado na parte sul do Orogéno Brasília. Esta etapa é definida como Colisional I, com ápice em 650- 630 Ma. A etapa colisional II (580 Ma.), que compreende a interação entre o Cráton São Francisco e outra(s) placas e/ou microplaca(s) e/ou arco de ilhas situado(s) a sudeste deste Cráton, além da porção sudoeste do Cráton do Congo, foi responsável pelo trend estutural NE- SW do Orógeno Ribeira. A mesma resultou no empilhamento de terrenos de leste para oeste- noroeste. 31 O Cinturão Ribeira subdivide-se em domínios ou terrenos, com distintas características litológicas, geoquímicas e isotópicas (Prazeres Filho et al., 2003; Campos Neto, 2000). Possui geometria constituída por zonas de empurrão que formaram nappes empilhadas de um sistema de cavalgamento, além de preservar aspectos de transcorrência em destaque no Cinturão, configurando o Sistema Transcorrente Paraíba do Sul, com um feixe de zonas de cisalhamento. A estruturação geral da Faixa Ribeira é orientada a NE na porção oeste do Domínio Apiaí. Os terrenos do Cinturão Ribeira são designados de: Varginha, Embu, Costeiro, São Roque, Apiaí, Curitiba, Paranaguá e Luís Alves (Figura 6) (Hasui, 2012). De acordo com o processo evolutivo descrito por Hasui (2012), há 2,3 e 2,1 Ga o Domínio Luís Alves sofreu termotectonismo, resultando em um metamorfismo de alto grau. No Paleoproterozoico ocorreu o ciclo Transamazônico, que causou processos distensivos e de convergência, tendo como resultado um conjunto de rochas granitóides diversificados e supracrustais vulcanossedimentares, que foram metamorfizadas em médio e alto grau no mesmo evento. Figura 6 – O Sistema Orogênico Mantiqueira, compartimentado conforme três Cinturões com destaque para o Terreno Apiaí. Adaptado de Hasui (2012). Estas rochas formadas durante o Transamazônico – entre 2,3 e 1,9 Ga – são constituintes dos Domínios Curitiba e partes do Embu e do Costeiro, bem como em algumas porções do Paranaguá e Apiaí. Posteriormente, estes conjuntos foram retrabalhados no Ciclo Brasiliano. 32 Após o Transamazônico, o embasamento regional formado pelas unidades mais antigas esteve sob condições intraplaca, ou seja, esteve sujeito a processos distensivos tendendo a fragmentá- lo, ocasionando uma evolução no rifteamento que evoluí para aberturas oceânicas e posteriormente recebeu grande aporte de sedimentos entre 1,6 a 1,4 Ga, dando origem as formações como Água Clara, Votuverava e Lajeado. A seguir, do Neoproterozoico até o fim do Cambriano, o regime distensivo foi retomado, seguido por convergência e pelo colapso orogênico - configurando assim o Ciclo de Wilson, nomeado de Brasiliano. Este ciclo envolveu a fragmentação do Rodínia e finalizou com a consolidação do Gondwana. Este modelo geodinâmico reconhecido na área envolveu convergência dos Domínios Curitiba e Luís Alves com o Cráton do Rio de La Plata, fechamento do Oceano Adamastor e formação do arco magmático, possivelmente, correlato ao Arco Rio Negro (Heilbron e Machado 2003). As supracrustais neoproterozoicas representam a Faixa Apiaí-São Roque, que tem origem interpretada a partir de um rift, bacia retroarco ou antearco, bacia intra-arco ou interarco (Basei et al., 2010). A região meridional da Faixa Ribeira é estudada hoje segundo o conceito de terreno tectonoestratigráfico: entidades geológicas de extensão regional, limitadas por falhas e caracterizadas por uma história geológica totalmente desvinculada da evolução de unidades adjacentes em períodos anteriores à justaposição entre elas. Um terreno tectonoestratigráfico corresponde a um pacote de rochas limitado por falhas ou zonas de cisalhamento importantes (possíveis suturas) com estratigrafia, ambiente e história geológica distintas dos terrenos adjacentes. Nesta situação a área alvo está inserida no Terreno Apiaí, da Faixa Ribeira, dentro do Sistema Orogênico da Mantiqueira. 3.1.1.1 Terreno Apiaí Segundo Prazeres Filho et al. (2003), o Terreno Apiaí compõe uma faixa com aproximadamente 500 km de extensão e 100 km de largura e é constituído por rochas metavulcanossedimentares (meso a supracrustais) de baixo a médio grau metamórfico. As rochas metamórficas localizadas na porção norte desse terreno são representadas pelos Grupos Serra do Itaberaba e São Roque, enquanto as rochas localizadas na porção sul são representadas pelas sequências meta-vulcanossedimentares do Supergrupo Açungui. Seus limites tectônicos, juntamente com as unidades geológicas adjacentes, são marcados pelas Zonas de Cisalhamento Lancinha-Cubatão e Itariri. Admite-se que o Terreno Apiaí consiste em uma associação tectonometamórfica de 33 terrenos distintos de idade mesoproterozoica a neoproterozoica, acrescidos como um terreno composto provavelmente durante o Neoproterozoico. Os últimos estágios de deformação estão associados a um sistema transcorrente destral regional e uma colisão oblíqua (Faleiros, 2008). De modo geral, o Terreno Apiaí compreende núcleos restritos de afloramento de rochas de embasamento gnáissico denominado Gnaisse Tigre que estão associadas a núcleos de estruturas antiformais, as unidades de rochas do Supergrupo Açungui, extenso magmatismo granítico brasiliano (Figura 7) e uma cobertura sedimentar cenozoica. A sul, o Terreno está encoberto pelas rochas fanerozóicas da Bacia do Paraná e neoproterozoicas/eopaleozoicas das bacias de Castro e Camarinha. No âmbito de rochas granitóides encontradas no Terreno, destacam-se os grandes batólitos graníticos, alojados em uma direção preferencial geral NE-SW (Figura 8). Figura 7 – Localização dos maciços Granitóides no Terreno Apiaí (Mello, 1995). 34 3.1.1.1.1 Unidades Litológicas – Meso a Neoproterozoicas Gnaisse Tigre: O embasamento é composto por uma associação de gnaisses migmatíticos miloníticos denominado Gnaisse Tigre, de idade Paleoproterozóica (Transamazônico) e são encontrados principalmente em estruturas antiformais abertas, em núcleos isolados (Faleiros et al., 2012). Segundo Cury et al. (2008), os sienogranitos apresentam assinaturas geoquímicas de granitos do tipo A. Esses autores obtiveram uma idade U-Pb em zircão de 1772 ± 10 Ma, interpretada como idade de cristalização da rocha. Figura 8 – Principais litologias e estruturas do Terreno Apiaí. O Batólito Itaoca está destacado. Adaptado de Campanha et al. (2015). Supergrupo Açungui: Compreende uma sequência de rochas supracrustais meta- vulcanossedimentares de baixo a médio grau metamórfico, constituída por uma associação de terrenos distintos de idades calimiana, toniana e ediacarana, acrescidos durante a Orogenia Brasiliano-Pan-Africana (Campanha & Faleiros, 2005; Faleiros, 2008). Inicialmente definida como Grupo, a unidade foi elevada a Supergrupo por Campanha (1991). A subdivisão 35 estratigráfica descrita neste trabalho se baseia em Faleiros (2012), em ordem crescente em: Grupo Lajeado (Ectasiano a Toniano), Sequência Serra das Andorinhas (Calimiano), Grupo Votuverava (Calimiano), Formação Água Clara (Calimiano) (Figura 8). Formação Água Clara: definida por Marini et al., (1967) ocorre na região de Araçaíba/Apiaí à norte da Zona de Cisalhamento Carumbé/Água Limpa, sob a forma de uma faixa NE-SW. Weber et al. (2004, 2008) define a formação como composta predominantemente por uma sequência carbonática impura. Possui mármores puros a impuros, quartzitos, metacherts, metabasitos, anfibolitos, granada-clorita-biotita xistos, calcoxistos, micaxistos e anfibólio- xistos. Os corpos dessas rochas metabásicas e anfibolíticas se encontram em meio às sequências vulcanossedimentares e apresentam expressivas dimensões longitudinais quando comparadas às dimensões laterais, geralmente decimétricas. A idade de sedimentação foi inferida a partir de datações U-Pb em zircões de metabasitos: 1593 ± 70 Ma, 1561 ± 18 Ma, 1484 ± 76 Ma e 1477 ± 47 Ma. Ela é subdividida por Faleiros (2012) em duas unidades informais que basicamente se diferenciam pela dominância entre litotipos siliciclásticos e carbonáticos: Unidade de Xisto: compreende intercalações entre camadas de micaxisto, quartzo- micaxisto e xistos carbonáticos, além de intercalações subordinadas de camadas de xisto grafitoso, granada-biotita-xisto e quartzito. Unidade Carbonática: que é formada, dominantemente, por rochas calciossilicáticas e mármore, com intercalações subordinadas de biotita-quartzo-xisto, quartzito e metabasitos. Tais unidades foram submetidas ao metamorfismo variando de grau baixo na fácies xisto verde a médio nas fácies epidoto-anfibolito a anfibolito, gradando da zona da actinolita para a do diopsídio de leste para oeste (Almeida, 1986). Próximo ao contato com o Granito Barra do Chapéu, é evidenciado um metamorfismo de contato por hornfels foliados com anfibólio, epidoto e carbonato. Segundo Kops (1994), a Formação Água Clara está possivelmente relacionada a um ambiente de sedimentação de águas normalmente rasas, associado a uma plataforma continental, com vulcanismo básico e raramente ácido. Grupo Votuverava: consiste em uma sequência essencialmente vulcanossedimentar, constituída por turbiditos distais com magmatismo básico expressivo, representado na forma de intercalações lenticulares, concordantes com a estrutura primária, de metabasitos (anfibólio xisto/ fels, anfibolito) (Faleiros et al., 2011; Faleiros, 2012). Ele se subdivide em cinco formações, de acordo com Perrota (1996): Perau, Rubuquara, Nhunguara, Piririca e Ribeirão das Pedras. Faleiros (2012) ainda descreve duas unidades informais adicionais: micaxisto e 36 granada-micaxisto. O grupo é limitado, a sul, pela Falha de Lancinha e, a norte, pelas Zonas de Cisalhamento Ribeira e Figueira (Faleiros, 2012). As rochas do Grupo Votuverava apresentam um metamorfismo da série Barroviana que gradam da fácies Xisto Verde baixa, zona da clorita, na região a norte da Zona de Cisalhamento Ribeira, à fácies anfibolito médio, zona da cianita, a sul da referida estrutura (Faleiros, 2003; 2008; Faleiros et al., 2010). Estudos geoquímicos realizados por Frascá et al. (1997) e Faleiros et al. (2011) indicam a coexistência de metabasitos com composições de basaltos toleíticos de arcos vulcânicos e basaltos de dorsais mesoceânicas. Tal fato, aliado à ampla variação entre os valores Ti/V (15-40) e o ambiente de sedimentação do Grupo Votuverava, convergem para um ambiente de bacia retroarco para o magmatismo básico do mesmo. Trabalhos recentes têm indicado sistematicamente que a deposição das rochas do Grupo Votuverava tem idade mesoproterozoica (Basei et al., 2003; Campanha & Faleiros, 2005). Basei et al. (2003) apresentam idades U-Pb (convencional e SHRIMP) de 1479 ± 12 e 1484 ± 16 Ma, obtidas em zircões de anfibolitos do Grupo Votuverava. Sequência Serra das Andorinhas: segundo Campanha et al. (1985) mostra forte semelhança com a Formação Perau do Grupo Votuverava e foi separada dessa em termos de associação de protólitos (Campanha, 1991). A Sequência Serra das Andorinhas compreende uma associação de natureza tipicamente clástico-terrígena, enquanto o Grupo Votuverava representa uma associação metavulcanossedimentar com contribuição expressiva de rochas básicas. Ela compreende duas unidades metamorfizadas sob fácies xisto verde superior (Faleiros & Campanha, 2004). Unidade Basal: é caracterizada como clástico-terrígena e é composta por xistos metapelíticos e carbonáticos, quartzitos e raras intercalações de corpos de metabasitos, exibindo xistosidade bem desenvolvida. Unidade De Topo: compreende mármores dolomíticos finos, isótropos, com raro bandamento composicional e clivagem tectônica. Essa sequência representa um provável ambiente de sedimentação em uma plataforma carbonática de águas rasas (Campanha & Sadowski, 1999). Grupo Lajeado: é representado pela alternância de formações terrígenas e carbonáticas metamorfizadas na fácies xisto verde baixo, zona da clorita (Faleiros, 2012). O ambiente de sedimentação é interpretado para esta unidade como o de uma margem continental passiva relacionado ao paleocontinente Columbia ou Rodínia (Campanha et al., 2015). A sequência exibida para o Grupo Lajeado segue a compartimentação original proposta por Campanha et al. 37 (1985), composta de sete formações com adição do Mármore Apiaí. Formação Betari: apresenta uma espessura aproximada de 600 metros, constitui a base do Grupo Lajeado e pode ser dividida em três subunidades (Faleiros, 2012). A Unidade Metapsamítica é composta por fácies arenoconglomeráticas e arenosas. A Unidade Metapelítica corresponde a um metarritmito fino (intercalação de metassiltito e metargilito). A Unidade de Xistos é correlata a Metapelítica, porém metamorfizada em um grau mais elevado. As três unidades apresentam metamorfismo na fácies xisto verde (Campanha et al., 1985) e são interpretadas como um sistema turbidítico retrogradacional (Pires, 1990; Campanha; 1991; Faleiros, 2008). Idades U-Pb SHRIMP em zircões detríticos coletados de metaconglomerado da Unidade Metapsamítica indicam idade máxima de sedimentação no Ectasiano (ca. 1400 Ma) (Campanha et al., 2008). Uma idade mínima de sedimentação é proporcional a ca. 880 Ma (Toniano) que é dada pela idade U-Pb SHRIMP em zircões ígneos provenientes do Gabro de Apiaí (Campanha et al., 2009). Formação Bairro da Serra: se destaca por hospedar mineralizações sulfetadas polimetálicas de Pb-Zn-Ag do tipo Panelas (Fleischer, 1976). Ela é basicamente constituída por metacalcarenito com camadas subordinadas de metacalcilutitos. Faleiros (2008) reconhece sete associações de fácies distintas que evidenciam uma sequência progradacional para a Formação Bairro da Serra. Formação Água Suja: é caracterizada como metarritmitos cinzentos, compostos pela intercalação de camadas centimétrica a milimétricas de metassiltito, metargilito e metarenitos muito finos com acamamento gradacional, muito semelhante à Formação Betari. Representam depósitos associados a um ambiente de baixa energia, provavelmente relacionados a fluxos turbidíticos de baixa densidade (Hasui & Oliveira, 1984; Campanha et al., 1986). Formação Mina de Furnas: é constituída principalmente por metacalcarenitos com intensa estratificação plano-paralela, alternados com filitos carbonáticos e metarenitos de estrutura maciça. Tal sequência pode ser interpretada como formada tanto por correntes turbidíticas de baixa concentração como depósitos relacionados à sedimentação pelágica- hemipelágica (Hasui et al., 1981; Campanha et al., 1986). Também hospeda mineralizações sulfetadas polimetálicas de Pb-Zn-Ag do tipo Panelas (Fleischer, 1976). Formação Serra da Boa Vista: É composta por metarenitos finos rítmicos com níveis subordinados de metassiltito e metarenito médio a conglomerático, metamorfisados na fácies xisto verde. Estruturas sedimentares são bem preservadas e o ambiente de deposição é interpretado como sendo um leque submarino de águas relativamente rasas, onde os turbiditos foram retrabalhados por ondas (Pires, 1990). 38 A unidade apresenta contato erosivo com a Formação Passa Vinte (sobreposta) e tectônico de empurrão com a Formação Mina de Furnas (sotoposta) (Faleiros, 2012) Mármore de Apiaí: é composto por um mármore calcítico de cor cinza escura, com níveis sulfetados e raras estruturas sedimentares bem deformadas. A unidade é caracterizada por forte deformação, com feições de dobramento por buckling, isto é, camadas incompetentes amoldadas no interior de camadas mais competentes (Faleiros, 2012). Formação Passa Vinte: é composta por mármores calcíticos e dolomíticos de coloração cinza-claro a branca, com estruturas de esteiras algais e laminação cruzada. Corpos de xistos carbonáticos, metamargas, metarenito e metassiltito ainda podem ocorrer. A unidade representa um evento de transgressão e seu ambiente de deposição é interpretado por Pires (1990) como sendo um leque submarino de águas relativamente rasas, onde os turbiditos foram retrabalhados por ondas. Apresenta contato concordante e interdigitado na base, com a Formação Serra da Boa Vista, e tectônico no topo, com a Formação Gorutuba. Formação Gorutuba: é caracterizada por metarritmitos compostos de camadas milimétricas de metacalcilutito, metamarga, metassiltito, metarenito, metargilito e mármore, com bandamento composicional e estruturas primárias bem definidas (Faleiros, 2012). O empilhamento das fácies sedimentares sugere uma sequência turbidítica, de leque submarino (Pires, 1990). Intenso metamorfismo de contato ocorre próximo à intrusão do Gabro Apiaí. 3.1.1.1.2 Unidades litológicas – Neoproterozoico Gabro de Apiaí: ocorre intrusivo na porção superior do Subgrupo Lajeado, estando em contato com as Formações Gorotuba, Serra da Boa Vista e Passa Vinte e foi definido por Morgental et al. (1975). De formato semelhante a um lopólito, a rocha possui cerca de 30 km2 de área exposta (Morgental et al., 1975; Campanha, 1991; Campanha & Sadowski, 1999; Archanjo et al., 2012; Faleiros et al., 2012; Oliveira et al., 2012). É composto por gabros, a clino e ortopiroxênios (augita e hiperstênio), e plagioclásios (andesina e labradorita). Apresenta poucos minerais opacos, apresentando leve alteração hidrotermal, com hornblenda, biotita nas bordas de augita e hiperstênio. O gabro de Apiaí provoca, nas rochas encaixantes, metamorfismo de contato de grau fraco. Sua mineralogia é típica dos gabros, com teores de 49 a 52% de sílica, clino- e ortopiroxênios e plagioclásio (Marconato, 2006). Pode ser classificado como de filiação toleítica com base nos teores de FeO, MgO e (Na2O ± K2O). Os óxidos e elementos traços mostram características similares às dos basaltos 39 de cadeias mesoceânicas, embora se tratem de gabros (Frascá et al., 1997). Hackspaker et al. (2000) por sua vez sugerem o gabro como origem em basaltos oceânicos tipo E-MORB e definiram sua idade em 617 ± 4 Ma, de acordo com a datação U-Pb em zircão e monazita. De acordo com Silva et al. (1981), o gabro possui idade de aproximadamente 675 ± 41 Ma, na datação K-Ar em plagioclásio. Campanha et al. (2009) define a idade como sendo 880 Ma, pelo método U-Pb SHRIMP através de zircões presentes na rocha. Batólitos Graníticos: Os principais batólitos granitos são designados de Cunhaporanga, Três Córregos e Agudos e, no geral, possuem composição de sienogranitos, monzogranitos e quartzo-monzonitos. Os batólitos Cunhaporanga e Três Córregos são os representantes de maior expressão geográfica do Terreno Apiaí, ocupando juntos cerca de 8000 km2 e orientados de acordo com a direção regional preferencial, em torno de N30-40E (Prazeres Filho, 2005). Formam, no geral, uma sequência intermediária-félsica, cálcio-alcalina de médio a alto- K, do tipo I de ambientes compressionais de margens continentais ativas (Wernick et al., 1990; Gimenez Filho, 1993; Reis Neto, 1994; Gimenez Filho et al., 2000; Guimarães, 2000; Prazeres Filho, 2000 e Prazeres Filho et al., 2003). Complexo Três Córregos: é representado por um batólito bem individualizado, de caráter tardi- a pós-tectônico, com alongamento na direção NE-SW e, composição litológica e textural, relativamente homogêneas (Fuck et al., 1967). É subdividido por Prazeres Filho (2005) em sete unidades graníticas: Paina, Apiaí-Guaçu, Santa Bárbara, Arrieiros-Cerro Azul, Conceição, São Sebastião e Barra do Chapéu-Ribeirão Branco. Granito Barra do Chapéu: definido por Bistrichi et al. (1981) é parte do Complexo Granítico Três Córregos. Seu principal litotipo é um granito porfirítico róseo a cinza, com megacristais de feldspato alcalino róseo, ora isotrópico, ora foliado. Sua composição modal varia de sienogranítica a granodiorítica, com M igual a 15% representado por biotita e hornblenda. Cabe ainda destacar a presença de enclaves microgranulares máficos de composição diorítica em meio à unidade (possível evidência da fusão da crosta inferior). O granito pertence à série calcioalcalina de alto potássio expandida (SiO2 entre 60 a 70%) do tipo I e compreende rochas metaluminosas a fracamente peraluminosas (Prazeres Filho, 2005). Gimenez Filho et al. (2000) data o granito leucocrático foliado da borda do maciço em 610 ± 3 Ma obtida como idade de cristalização método U-Pb em zircões. Prazeres Filho (2005) obteve idades U-Pb (ID-TIMS, zircão) de 611 ± 1 Ma, 589 ± 4 Ma e 589 ± 4 Ma em monzogranito e quartzo-monzonito porfirítico. 40 Além desses, ocorrem também em geral na forma de stocks intrusivos, tanto nas rochas metassedimentares como nas rochas graníticas, granitoides que variam desde cálcio-alcalinos de alto-K a granitos de tipologia A, em ambientes tardi a pós-orogênico entre 590 a 560 Ma. (Gimenez Filho, 1993; Guimarães & Ulbrich, 1999; Guimarães, 2000; Prazeres Filho, 2000; Goraieb, 2001; Leite, 1993). Granito Apiaí: consiste em um corpo de 68 km² de forma alongada com direção NE ao longo da Zona de Cisalhamento Quarenta-Oitava, a oeste da cidade de Apiaí. O litotipo predominante consiste em hornblenda-biotita granito maciço, porfirítico, com megacristais anédricos de feldspato potássico róseo, imersos em matriz cinza. Hackspacher et al. (2000, 2004) obtiveram idade U-Pb de 605 ± 3 Ma para a cristalização desse granito, que é interpretado como tardi-colisional. Granito Itaoca: Registro Geológico do Granito: A iniciativa pioneira de levantar geologicamente parte da área investigada deve-se a Melcher & Johnson (1956) e, posteriormente, a Melfi et al. (1965) e Melcher (1965), mais especificamente das mineralizações associadas aos metassedimentos que ocorrem lateralmente as rochas graníticas. Sendo que, trabalhos específicos sobre as rochas graníticas da região devem-se a Fuck et al. (1971). O mapeamento geológico referente ao Projeto Ribeira foi executado pela PROTEC - Projetos Técnicos e Obras de Engenharia Ltda - para o Departamento Nacional da Produção Mineral. O seu principal objetivo consistiu na elaboração de seis cartas geológicas adjacentes (Apiaí, Capão Bonito, Cerro Azul, Eldorado, Guapiara e Itararé), em escala 1: 100.000. A carta geológica da Folha Apiaí foi publicada, na escala 1:200.000, por Melcher et al. (1971a); em Geologia da Folha de Apiaí, SP e PR. Para o Granito Itaoca (Melcher et al., 1971a) define um corpo, de composição granítica a granodiorítica e textura variável de equigranular a porfirítica em ambiente pós-tectônico e que provocou metamorfismo de contato nos metassedimentos encaixantes, com a auréola estendendo-se por vários metros. A síntese da evolução geológica da área correspondente ao Projeto Ribeira, que se encontra em Melcher et al. (1971b), denominado de “Geologia das Rochas Pré-cambrianas do Vale do Rio Ribeira de Iguape”. Dados geocronológicos, obtidos em rochas da região e, em áreas vizinhas, indicam o fim do pré-cambriano (650 Ma), como a época principal do metamorfismo das rochas do Grupo Açungui. Os granitos exibem idades aparentes mais recentes. As mais representativas são as pertencentes aos granitos pós-tectônicos, de tendência alcalina, cujas idades atingem 530-540 41 Ma. O trabalho completo desta síntese encontra-se em Melcher et al. (1973). Com base em caracteres petrográficos, é possível dividir preliminarmente os corpos graníticos em três categorias: porfiroide, cujo um dos representantes é o Itaoca; migmatítico e equigranular. O Granito Itaoca segundo Melcher et al. (1973) é definido como Granitóides Sin a Tardi- Tectônicos (tipo porfiroide), Fácies Cantareira de Hasui et al. (1978) e granitóides cálcio- alcalinos sin a tardi-orogênicos de Janasi & Ulbrich (1992). Apresentam como características a sua forma ovalada e alongada para NE-SW. Suas bordas são em geral nítidas e precisas e os contatos são abruptos aliados à presença de zonas de brecha e mesmo milonito e, parecem indicativas de uma fase ativa de tectônica de borda, ligada à formação do maciço. O caráter intrusivo desses corpos acha-se evidenciado pela existência de auréolas de metamorfismo de contato, ao lado da ocorrência de numerosas apófises graníticas, filões aplíticos e pegmatíticos e intrusões de granitos pórfiros cortando os metassedimentos regionais. Na Figura 9 pode ser observado a primeira proposta de mapeamento para o Granito Itaoca, o qual ilustra a proposta de Melcher et al. (1973) para o mapa geológico da Folha Apiaí com os limites geológicos do Granito itaoca evidenciados. Figura 9 – Mapa geológico da região de Itaoca. Adaptado de Melcher et al. (1973). Mello et al. (1981) propõe a distribuição do Maciço Granítico de Itaoca na forma de um corpo de forma elíptica com eixo maior na direção E-W, intrusivo em rochas metassedimentares do Supergrupo Açungui e Subgrupo Lajeado. Trata-se de um corpo circunscrito e intrusivo, evidenciado pelos contatos nítidos e discordantes e metamorfismo de contato associado. Sugere-se para o maciço uma origem polidiapiríca em razão da identificação de estruturas 42 elípticas e circulares e distinguindo duas suítes, designadas de Suíte Granitóide Itaoca e Suíte Granitóide Saltinho, caracterizadas na Figura 10. Nessa figura, observa-se que, o formato do corpo granítico foi mantido, a contribuição frente ao trabalho de Melcher et al. (1973) está na divisão de duas unidades no maciço. Na Suíte Granitóide Itaoca encontra-se agrupado os monzogranitos e quartzo monzonitos, que apresentam, quando sã, coloração dominantemente esbranquiçada à cinza claro e que afloram nas porções central e leste do maciço. A Suíte Granitóide Saltinho é constituída por monzogranitos, quartzo monzonitos e quartzo sienitos de coloração dominante rósea, além de alasquitos restritos. Mello et al. (1981) propõe, ainda, a ocorrência de litologias hornfélsicas em toda a extensão lateral ao corpo granítico, que apresentam variações de largura de até 500 m e, internamente, na forma de enclaves de tamanhos centimétricos a centenas de metros de rochas metassedimentares encaixantes, denominadas de Suítes Termometamórficas (Figura 11). Mello (1995), propõe para o Granito Itaoca a subdivisão faciológica em oito fácies magmáticas: a fácies cinza 1, 2 e 3 e as fácies Rósea l, 2,3, 4 e 5. As Fácies Cinza 3 e a Fácies Rósea 5, com exposição restrita e balizada por falhas ou zonas de cisalhamento foram interpretadas como processos de alteração tardi a pós-magmáticos; e uma associação de fácies (as fácies Miloníticas), abrangente de tipos intrusivos deformados, aflorantes em toda a borda sul do batólito, desenvolvidos pela ação transcorrente do Lineamento Ribeira. Na escala do mapeamento executado, no entanto, não se conseguiu a individualização das áreas de exposição das fácies intrusivas Cinza I e 2 e a Rósea 3 e 4, de modo a serem cartografadas conjuntamente, como associações faciológicas. Portanto ficou reconhecido em mapas as unidades Itaoca e Saltinho reconhecido por Mello et al. (1981) e Milonítica por Mello (1985), que correspondem aos domínios de granitóides cinzentos, róseos e miloníticos. A seguir o mapa geológico segundo Mello (1995) e Mello & Bittencourt (1998) (Figura 12) e a descrição simplificada dessas unidades definidas: Unidade Itaoca: Essa unidade perfaz cerca de 70% da área do batólito, aflorando exclusivamente nas partes central e leste do maciço e é constituída por monzogranito, quartzo monzonito e quartzo sienito, de cor cinza a levemente amarronzada, estrutura maciça e, por vezes, sub-orientada. Importante a predominância de texturas porfirítica com grande variedade de megacristais com tamanhos variados de cristais de feldspato potássico. 43 Figura 10 – Suítes intrusivas do Granito Itaoca e encaixantes (Mello et al., 1981). 44 Figura 11 – Geologia do Granito Itaoca e encaixantes (Mello et al., 1981). 45 Figura 12 – Mapa Geológico do Maciço Itaoca segundo Mello (1995) e Mello & Bittencourt (1998). 46 Unidade Saltinho: constitui cerca de 20% da área do maciço, concentrando-se a oeste do batólito e compreende 3 fácies distintas, com grande variação litológica, contemplando rochas como biotita-hornblenda monzogranito, hornblenda-biotita-quartzo monzonito e quartzo sienito róseo. Possui característica marcante da coloração rosa apresentando texturas porfiríticas, inequigranulares ou equigranulares. Unidade Milonítica: representa a Unidade Itaoca heterogeneamente deformada e milonitizada devido à proximidade da Zona de Cisalhamento Ribeira, na borda sul do plúton, agrupando grande variedade de tipos granitóides miloníticos, mais e menos deformados, que não foram diferenciados entre si. Essa Unidade representa uma área inferior a 10% de parte do batólito e é composta por monzogranitos, quartzo monzonito foliados a gnáissicos, protomiloníticos a miloníticos. Esse conjunto de granitóides do Maciço Itaoca foi submetido a processos metassomáticos de feldspatização potássica e sódica, que se intensificam nas fácies mais evoluídas do batólito. Petrografia: Apresenta textura porfirítica com megacristais de feldspato potássico (7- 20 mm) idiomórficos a hipidiomórficos, cinzentos ou amarronzados, distribuídos em matriz de granulação média (3 a 6 mm), na qual se associam feldspatos, quartzo e minerais máficos. A mineralogia essencial é composta por oligoclásio, feldspato alcalino e quartzo, minerais ferromagnesianos constituídos por biotita e hornblenda e, como minerais acessórios, ocorre