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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.44.2002.tde-19112015-163612
Document
Author
Full name
Nolan Maia Dehler
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2002
Supervisor
Committee
Machado, Rômulo (President)
Bitencourt, Maria de Fatima Aparecida Saraiva
Dayan, Henrique
Egydio-Silva, Marcos
Soares, Antonio Carlos Pedrosa
Title in Portuguese
Extrusão tectônica oblíqua em regime transpressivo no Cinturão Paraibides, RJ
Keywords in Portuguese
Geologia estrutural
Abstract in Portuguese
Dados de campo e de compilação, recentemente levantados sobre a geologia do estado do Rio de Janeiro, revelaram que os granitóides do tipo-S são mais comuns do que o anteriormente suposto para esta região do Cinturão Paraibides. (Granada)-(sillimanita)-moscovita-biotita granitóides porfiríticos têm ampla ocorrência no eixo da divergência-em-leque do Rio Paraíba do Sul. Estas rochas foram afetadas por intensa deformação em alta temperatura, responsável pela impressão em estado sólido de uma trama planar bem desenvolvida. Dados geotermobarométricos obtidos em granitóides com granada, sugerem que o equilíbrio foi alcançado em temperaturas de pico compreendidas entre 880 e 700°C (núcleo), e a temperaturas mais baixas, entre 750 e 630°C para a borda da granada. A pressão foi estimada entre 8.0 e 5.0 Kb. Temperaturas e pressões mais elevadas, da ordem de 1000 e 900°C, e 9.7 Kb foram também obtidas para rochas localizadas no eixo da estrutura divergente, sugerindo o alçamento de rochas profundas nesta região. A anatexia crustal é interpretada como registro do pico termal do cinturão nesta região, sendo provavelmente mais jovem que o ápice de pressão experimentado pelas rochas. Assim, a deformação em estado sólido impressa nos granitóides, pode ser interpretada como resultados de regimes tectônicos vigentes durante a exumação e o resfriamento do cinturão. A análise cinemática e dados microestruturais em duas seções regionais no flanco sul da estrutura divergente, sugerem uma evolução tectônica em dois estágios: um estágio precoce, no qual o fluxo deformacional em alta temperatura ocorreu em zonas de cisalhamento de baixo ângulo, coevas com extensiva anatexia de rochas metassedimentares, colocação do batólito granítico Serra das Araras, e intrusões tabulares de leucogranitos; num estágio tardio, zonas de cisalhamento subverticais dextrais, associadas à dobras com eixo subparalelo à lineação de estiramento e mineral, e zonas de cisalhamento de empurrão, deformam a trama anterior em condições metamórficas da fácies anfibolito, ainda na presença de fusões graníticas menos expressivas. A lineação de estiramento e indicadores cinemáticos sugerem cisalhamento dúctil de topo para SSW-SW no estágio precoce, oblíquo e paralelo ao cinturão respectivamente. No estágio tardio, as estruturas sugerem regime transpressivo dextral, com o movimento paralelo ao cinturão sendo acomodado por planos de fluxo subverticais, e o componente de encurtamento ortogonal por dobras com superfície axial subparalela às paredes das zonas direcionais transpressivas, e zonas de empurrão com movimento de topo para ESE-SE. O movimento em zonas de cisalhamento de baixo ângulo no estágio precoce, facilitado pela presença de melt granítico, teria acomodado a extrusão lateral e oblíqua de crosta parcialmente fundida, e gerado um componente sinistral em planos horizontais na base das seções investigadas, contrário à rotação dextral proposta para o cinturão Paraibides. Baseado em dados de campo e na expectativa teórica do desacoplamento dos componentes da velocidade de convergência em regimes transpressivos (em duas dimensões), concluiu-se que o sentido reverso do cisalhamento num contato entre fragmentos crustais que se movem lateralmente com relação a um referencial, seria somente possível se ocorresse um aumento na taxa de deformação longitudinal. Além disso, concluiu-se que isto geraria regimes tectônicos transitórios, instáveis com relação ao campo de velocidade externo aplicado, e não facilmente preservados. Nesta região do cinturão, o movimento para sudoeste da base das seções é superposto por cisalhamento dúctil extensional de topo para NNE, com componente dextral em planos horizontais, sem uma mudança aparente na atitude da lineação de estiramento. Interpretou-se esta mudança cinemática como resultado do hardening progressivo da pilha metassedimentar sobreposta devido ao resfriamento, ainda em regime de convergência em níveis estruturais profundos, e extrusão oblíqua do footwall. Sugere-se aqui que mudanças reológicas transitórias devido à fusões sintectônicas, poderiam induzir perturbações significativas no fluxo deformacional regional na crosta média e inferior.
Title in English
Not available.
Keywords in English
Not available.
Abstract in English
Recent compilation and field data on the geology of the Rio de Janeiro State, revealed that crustal anataxis and S-type granites were more extensively developed than previously assigned in the Paraibides belt. (Garnet)-(sillimanite)-muscovite-biotite porphyritic granitoids have widespread occurrences in the region of the Rio Parnaíba do Sul structural divergence. These rocks were overprinted by intense high-temperature solid state strain, generating a pervasive banded and laminated fabric. Geothermobarometric data on granitoids with garnet bearing assemblages, suggest that equilibrium was reached at temperatures between 880 and 700° C (cores), and 750 and 630° C using compositions on garnet rims. Pressure were stimated between 8.0 and 4.8 Kb. Higher values of temperatures (between 1000 and 900° C), and pressures (9.7 Kb) were obtained at the axis of the regional divergence. Widespread anataxis are interpreted to record thermal peak conditions in this region, probably younger than the maximum crustal thickening in the belt. Hence, solid state fabrics can be interpreted as due to tectonic regimes coeval with exhumation and cooling of the belt. Kinematic analysis and microstructural data from the southern limb of a NE-trending regional fan-like structure in the Paraibides Belt, suggest a two-stage tectonic evolution. In the earlier stage, high-temperature ductile flow occurred in low-angle shear zones, coeval with widespread anatexis of the upper metasedimentary units, and emplacement of a S-type granite batholith and leucogranitic sheets. In the later stage, discrete thrusts, sub-vertical flattened directional shear zones and extension-parallel folds, deformed the earlier fabrics under amphibolite facies conditions as well as in the presence of a less extensive melt fraction. Stretching lineation and kinematic indicators suggest a top-to-SSW-SW ductile shearing in the earlier stage, oblique and parallel to the belt, respectively. In the later stage the stretching lineation and kinematic indicators show a dextral transpression regime with parallel motion accommodated by a sub-vertical shear planes, as well as orthogonal shortening strain by folding with axial surfaces sub-parallel to the shear zone walls and SE- directed thrusting. The melt-assisted motion in low-angle strike-slip and oblique-slip shear zones accommodated the lateral and vertical extrusion of partially molten crust, and generated a sinistral shear component in horizontal planes at the lower contact of the hot pile, contrary to the regional dextral regime proposed for the Paraibides Belt. Based on field data and on simple bi-dimensional velocity modeling of an oblique convergent tectonic setting, we conclude that reverse shearing between laterally moving slivers in transpressional belts is only possible when there occurs an increase in the strain rate. Furthermore, we conclude that this may generate transient strain regimes, unstable in relation to the applied external velocity field and not easily preserved. In the belt, the southwestward motion on a regional shear zone at the base of metasedimentary pile is reversed to the NNE-directed ductile extensional shear and horizontal dextral motion, with no obvious change in the trend of the stretching lineation. We tentatively interpret this change as resulting from the progressive hardening with cooling of the overlying granite and metasediments under convergence, and the oblique extrusion of the footwall. We suggest that transient local rheological changes due to syn-tectonic melts might have enhanced significant perturbation on a regional flow regime, and bring about a departure from the homogeneous flow patterns in the deforming deep crust.
 
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Dehler_Doutorado.pdf (30.93 Mbytes)
Publishing Date
2015-11-26
 
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