Mecanismos de deformação e análise quantitativa textural em rochas deformadas ao longo da zona de cisalhamento lancinha e adjacências

Orientadora: Profª. Drª. Geane Carolina Gonçalves CavalcanteCoorientador: Prof. Dr. Leonardo Evangelista LagoeiroDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geologia. Defesa : Curitiba, 17/04/2018Inclui referênciasResumo: Para entender o desenvolvimento de complexos sistemas de zonas de cisalhamento como as do Cinturão Ribeira, no sul do Brasil, investigações em uma variedade de escalas e com diferentes técnicas são necessárias. Diversos trabalhos em meso e macroescala descrevem uma complexa evolução, com múltiplas fases de deformação, no Cinturão Ribeira. Porém, análise microestrutural, essencial para explorar o desenvolvimento e localização da deformação em zonas de cisalhamento, têm se limitado a alguns diagramas de eixo de quartzo em platina universal. O estudo de microestruturas revela informações sobre mecanismos de deformação, temperatura, cinemática e história da deformação. Nesse trabalho empregamos modernas técnicas de microscopia eletrônica de varredura, associada a refração de elétrons retro espalhados (MEV-EBSD), para explorar microestruturas de rochas contendo quartzo, ao longo da Zona de Cisalhamento Lancinha, e para discutir como a acomodação da deformação ocorre em um sistema orogênico de escala crustal. O Cinturão Ribeira é limitado ao norte pelo cráton Paranapanema e ao sul pelo cráton Luís Alves. O Cinturão Ribeira resulta da colisão entre os crátons São Francisco, Congo e Paranapanema, durante a amalgamação do Gondwana Oeste, há ~600 Ma. A Zona de Cisalhamento Lancinha (ZCL), localizada na porção sul do Cinturão Ribeira, é uma zona de cisalhamento Neoproterozoica dextral de direção NE, que se estende por ~150 km separando os terrenos Apiaí e Curitiba. Durante seis dias de trabalho de campo, 64 afloramentos foram visitados, e dados estruturais foram coletados usando aplicativos digitais como FieldMove Clino e GIS Kit. A amostragem foi realizada ao longo de quatro perfis distribuídos na ZCL. Análises de EBSD foram realizadas em lâminas polidas perpendiculares à foliação (plano XY do elipsoide de deformação), e paralelas à lineação de estiramento mineral (direção X), ou seja, no plano XZ. Os dados foram processados usando a ferramenta Mtex para MATLAB e no software CHANNEL 5, da Oxford Instruments. Cinco amostras representativas foram separadas em dois grupos: (1) O grupo 1 (amostras LC09H, LC59 e LC64B) é representado por quartzitos com finas camadas filossilicáticas e lineações de estiramento mineral caracterizadas por grãos de quartzo alongados e por um granito milonítico. Estas rochas exibem foliação vertical a subvertical em uma orientação NE-SW a E-W. (2) O grupo 2 (amostras LC30C1 e LC30DSC) é representado por xistos do tipo S-C com foliação vertical e lineação de estiramento mineral caracterizada pela orientação preferencial de grãos de quartzo, ribbons de quartzo de 1:5 aspect ratio, e numerosos veios de quartzo deformados. Rochas do Grupo 1 exibem evidências de recristalização por BLG; a intensidade da trama é relativamente fraca e os valores de J index variam de 3.8159 a 6.6390 e o M index de 0.1458 a 0.1876; resultados de Orientação Cristalográfica Preferencial (OCP) sugerem a ativação do sistema de deslizamento basal , indicando deformação em baixas condições de temperatura (, romboédrico e prismático , indicando que a deformação ocorreu em condições médias de temperatura (>400 a 500°C). Palavras-chave: Mecanismos de deformação. Análise textural. EBSD. Cinturão RibeiraAbstract: In order to understand the development of complex shear zone systems such as those of the Ribeira Belt in southern Brazil, investigations are required at a range of scales and with different techniques. A lot of work at meso- and macroscales describe a complex evolution with multiple phases of deformation in the Ribeira Belt. However, microstructural analysis, essential for exploring shear zone development and strain localization, has been limited to some quartz c-axis diagrams from U-stage. Microfabrics reveal information about deformation mechanisms, temperature, kinematics, and history of deformation. In this work we use modern Scanning Electron Microscope-Electron Backscatter Diffraction (SEM-EBSD) techniques to explore quartz microfabrics of rocks along the Lancinha Shear Zone, and discuss how deformation localizes in an orogenic-scale shear system. The Lancinha Shear Zone (LSZ), located in the southern part of the Ribeira Belt, is a Neoproterozoic dextral strike-slip shear zone trending NE, which extends over ~150 km separating the Apiaí and Curitiba terranes. The southern Ribeira Belt is limited to the north by the Paranapanema craton and to the south by the Luís Alves craton. The Ribeira Belt was formed as a result of the collision between the São Francisco, Congo and Paranapanema cratons during the amalgamation of west Gondwana at ~600 Ma. During six days of field work 64 outcrops were visited and structural data were collect with the aid of digital apps such as FieldMove Clino and GIS Kit. Sampling was performed along four profiles across the LSZ. EBSD analyses were performed on carefully polished thin sections cut perpendicular to the foliation (XY plane of finite strain), and parallel to the stretching lineation (X-direction) and the data were processed using the Mtex toolbox in MATLAB and CHANNEL 5 software of Oxford Instruments. Five representative samples were separated in two groups: (1) Group 1 (samples LC09H, LC59 and LC64B) is represented by quartzites with thin phyllosilicate-rich layers and stretching lineation characterized by elongated quartz grains, and by a mylonitic granite. These rocks exhibit a vertical to sub vertical anastomosing foliation trending NE-SW to E-W. (2) Group 2 (samples LC30C1 and LC30DSC) is represented by S-C type schists with steeply dipping foliation with mineral lineation characterized by preferred orientation of quartz grains, quartz ribbons with aspect ratio 1:5, and numerous deformed quartz veins. Rocks from Group 1 exhibit evidence of BLG recrystallization; fabric strength is significantly weak and J index range from 3.8159 to 6.6390 and M index from 0.1458 to 0.1876; CPO results suggest activation of a basal slip system, indicating deformation under low temperature conditions (, rhomb and prism , suggesting that deformation took place under temperature between >400 to 500°C. BLG and SGR seem to be the main recrystallization mechanisms responsible for grain size reduction and deformation localization. Key-words: deformation mechanisms. Textural analysis. EBSD. Ribeira Belt