Evolução tectono-estrutural e litogeoquímica das bacias Guaratubinha e Campo Alegre

Orientador: Profa. Dra. Barbara TrzaskosCoorientadores: Prof. Dr. Luís Gustavo de Castro e Profa. Dra. Eleonora Maria Gouvêa VasconcellosTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geologia. Defesa : Curitiba, 30/03/2020Inclui referências: p. 88-96Resumo: São denominadas "bacias do estágio de transição" as bacias vulcanossedimentares sin- a pós- colisionais desenvolvidas durante o Ediacarano - Cambriano como resposta da crosta rasa às acomodações dos esforços finais do Ciclo Brasiliano / Pan-Africano para a estabilização dos terrenos geotectônicos. Tais bacias compartilham feições similares, como geometria alongada na direção nordeste, sucessão estratigráfica e bordas geralmente controladas por estruturas do embasamento. As bacias do Guaratubinha e de Campo Alegre, no Sistema Orogênico Ribeira Sul (sul do Brasil) são duas representantes deste conjunto de bacias que tem sua cogeneticidade debatida na literatura. A análise comparativa entre as duas bacias utilizando da integração geológico-geofísica, através de estudos estruturais suportados por dados aeromagnéticos, aerogamaespectométricos e modelagem gravimétrica 2D, ressalta as diferenças entre elas e permite contar duas histórias evolutivas independentes, ainda que cronocorrelatas. Os dados sugerem que contextos geológicos locais imprimiram diferenças significativas no que diz respeito ao padrão estrutural e tectônica formadora de cada bacia. Embora ambas apresentem história evolutiva com três eventos, estes são caracterizados por diferentes produtos em cada bacias. Após as fases finais de aglutinação do Supercontinente Gondwana o regime tectônico dominante na região passa a ser extensional. A Bacia do Guaratubinha teve sua nucleação associada à movimentação transcorrente dextral da Zona de Cisalhamento Guaricana e da Falha Mestre da Guaratubinha, de direção aproximada N30-45E, durante o Neoproterozoico (E1). Na Bacia de Campo Alegre o padrão estrutural se mostra bem distinto, refletindo distinto campo de estresse durante a evolução tectônica. Com base em modelagem gravimétrica, análise estrutural dinâmica, relações hierárquicas de campo e dados de poços, a nucleação da bacia é aqui proposta como resultante de sistemas de falhas normais de direção N60W e N70E penecontemporâneos. O desenvolvimento destas falhas no Neoproterozoico (E1) foi condicionado pela estruturação NW e NE pronunciada das foliações dos gnaisses e milonitos do Complexo Granulítico de Santa Catarina, embasamento das bacias. Os depósitos sedimentares basais da Formação Bateias foram controlados por estas falhas. Com base no fluxo observado nas rochas vulcânicas da Formação Campo Alegre, a bacia apresentava estabilidade tectônica durante o extravasamento das lavas básicas a ácidas. A análise litogeoquímica comparada das rochas vulcânicas das duas bacias ressalta suas diferenças. Foram identificados na Bacia do Guaratubinha dois magmas, um de composição básica a intermediária e outro ácido, sem relação genética. Enquanto na Bacia de Campo Alegre são reconhecidas duas tendências evolutivas, de magma básico a ácido. Uma formada por cristalização fracionada e outra por cristalização fracionada com assimilação. As diferenças entre as assinaturas geoquímicas das rochas das duas bacias apontam para evoluções independentes, com magmas provenientes de fontes distintas. O segundo evento tectônico registrado nas bacias (E2) foi relacionado à movimentação das zonas de cisalhamento Palmital e Alexandra no Cambriano. Foram geradas em ambas as bacias falhas inversas e transcorrentes dextrais e sinistrais. Por fim, no Mesozóico, falhas transcorrentes e diques de diabásio, associados à abertura do Oceano Atlântico Sul, se desenvolvem nas duas bacias (E3). Na Bacia de Campo Alegre este evento é caracterizado também pela reativação de falhas normais, especialmente as de direção média N70E, como inversas (E3). Assim, apesar de instaladas no mesmo contexto geotectônico em escala regional, as bacias de Guaratubinha e Campo Alegre possuem características distintas que sugerem que foram nucleadas separadamente. Palavras-chave: Ciclo Brasiliano/ Pan-Africano; bacias do estágio de transição; integração geológico-geofísica; modelagem gravimétrica de bacia; evolução estrutural comparada de bacia.Abstract: The so-called South-American Platform transitional-stage basins record the crust final stabilization processes during Ediacaran-Cambrian by the end of the collisions of the Brasilian/Pan-African Cycle. These basins commonly feature northeast elongated geometry, faulted borders controlled by basement structures, similar infilling pattern and contemporaneous volcanic processes. The Guaratubinha and Campo Alegre basins, in the Ribeira Sul Orogenic System (southern Brazil) are two representatives of this set of basins that have their cogeneticity discussed in the literature based on these similarities and their geographical proximity. However, comparative analysis using geological-geophysical integration highlighted the differences between them and allowed the identification of two independent but chronocorrelated evolutionary stories. Local geological contexts have produced significant differences with respect to each basin nucleating tectonics and structural pattern. Although both basins have an evolutionary history with three events, those events are characterized by different products at each basin. After the final phases of Gondwana agglutination, the dominant tectonic ambiance becomes associated with a extensional regime. This configuration enabled the Guaratubinha Basin nucleation associated with dextral transcurrent movement of the Guaricana Shear Zone and the Guaratubinha Master Fault, of approximate direction N30-45E, during the Neoproterozoic (E1). Nevertheless, based on gravimetric modeling, dynamic structural analysis, hierarchical field relations and well data, the Campo Alegre Basin nucleation is proposed as a result of penecontemporary N60W and N70E normal fault systems, rift associated. The basal sedimentary deposits of the Bateias Formation were controlled by these faults, but the magmatic flow of volcanic rocks indicates that the basin had tectonic stability during the extravasations of basic to acid lavas. The comparative lithogeochemical analysis of the two basins volcanic rocks highlights their differences. Two magmas were identified in the Guaratubinha Basin, one with basic to intermediate composition and other acid, with no genetic relationship between them. In the Campo Alegre Basin, two evolutionary trends are recognized, from basic magma to acid. One formed by fractional crystallization and the other by fractional crystallization with assimilation. The differences between the geochemical signatures of two basins volcanic rocks point to independent evolutions, with magmas from different sources. The second tectonic event recorded in the basins was related to the movement of the Palmital and Alexandra shear zones. Thrust faults dextral and sinistral strike-slip faults were generated in both basins (E2). Finally, in the Mesozoic, transcurrent faults and diabase dikes, associated with the opening of the South Atlantic Ocean, develop in both basins (E3). In the Campo Alegre Basin, this event is also characterized by the reactivation of normal faults, especially those of medium direction N70E, as inverse (E3). Thus, despite being installed under the same geotectonic context on a regional scale, the Guaratubinha and Campo Alegre basins have distinctive characteristics that suggest that they were nucleated separately. Key-words: Brasiliano/ Pan-African orogeny; South-American Platform transitional-stage basins; Geophysical-geological integration; basin gravimetric modeling; basin structural evolution compare