Evolução tectono-metamórfica da seção Bom Jardim de Minas (MG) - Barra do Pirai (RJ) : setor central da faixa Ribeira

Na seção geotransversal Bom Jardim de Minas (MG) - Barra do Piraí (RJ), segmento central da Faixa Móvel Ribeira (FR), quatro escamas de empurrão, imbricadas de SE para NW, cavalgam o Domínio Tectônico Autóctone (DTA), situado na margem sul-sudeste do Cráton de São Francisco (CSF). O Domínio Tectônico Paraíba do Sul (DTPS) representa a escama superior e cavalga o domínio Tectônico Juiz de Fora (DTJF) que, por sua vez, se superpõe aos terrenos dos domínios tectônicos Andrelândia Alócone (DTAND) e Andrelândia Parautóctone (DTAP). No DTAND foram identificados dois conjuntos litológicos: a) supracrustais do Protetozóico Médio, constituem o Ciclo Deposicional Andrelândia (CDA). Rochas metabásicas invadem o CDA e sua assinatura geoquímica é indicativa tanto para afinidade toleítica continental como para basaltos do tipo N-Morb; e b) seu embasamento constituído por ortognaisses tonalíticos, migmatíticos, intrudidos por granodioritos e granitos, e por rochas granulíticas. Este conjunto é denominado Complexo Mantiqueira (CM) e sua histoória geológica remonta ao Arqueano, com importante retrabalhamento e acresção crustais no Proterozóico Inferior. O DTJF é caracterizado por uma intercalação tectônica de dois conjuntos distintos: a) metassedimentos correlacionáveis ao CDA, com intrusões de rochas metabásicas e idêntico empilhamento tectono-estratigráfico que o do DTAND; e b) granulitos ortoderivados, de composição e características geoquímicas variadas, integrantes do Complexo Juiz de Fora (CJF). No DTPS, ocorre o Grupo Paraíba do Sul (GPS), constituído por xistos e paragnaisses com intercalações de rochas carbonáticas e calciossilicáticas, invadido pela Suíte Intrusiva Quirino-Dorândia (SIQD), composta por ortognaisses graníticos, monzoníticos e granodioríticos, de provável afinidade calcioalcalina. Os três domínios tectônicos investigados em maior detalhe (DTAND, DTJF e DTPS) mostram a mesma evolução metamórfica e ) deformacional, com diferenças em estilo estrutural e intensidade do metamorfismo atribuídas a distintos níveis crustais superpostos durante intenso encurtamento crustal. As faces da Deformação Principal (\'D IND. 1\' + \'D IND. 2\') são responsáveis pelo imbricamento destas escamas de empurrão. Compõem o quadro da Deformação Principal: dobras apertadas a isoclinais, assimétricas, acilíndricas, associadas à foliação penetrativa (\'S IND. 2\' ou \'S IND. 1\' + \'S IND. 2\'); dobras em bainha e tubulares; zonas de cisalhamento com formação de rochas miloníticas; e forte lineação de estiramento. A análise estrutural geométrica permitiu a visualização de um modelo cinemático evolutivo, típico para áreas de convergência oblíqua. Na etapa \'D IND. 1\' a cedo-\'D IND. 2\', o transporte tectônico principal é para NW, em direção ao CSF; o intenso encurtamento causa a verticalização das estruturas já formadas e a incorporação de lascas do embasamento; na etapa tardi-\'D IND. 2\', a deformação principal passa a possuir uma importante componente direcional dextral, especialmente no contato do DTPS com DTJF. Nesta última etapa é ativado o empurrão basal do DTAND, pós-ápice térmico, resultando em pertubações no padrão metamórfico previamente estabelecido. Após a compartimentação tectônica causada pela deformação principal, os três domínios experimentam os efeitos das fases de deformação tardias (\'D IND. 3\' e \'D IND. 4\'). A deformação \'D IND. 3\' ainda é típica para ambientes compressivos, e origina o redobramento das estruturas já formadas, com planos axiais subverticais e eixos de caimento suave NE-SW. A estrutura de dobramento \'D IND. 3\' observada de escala regional, a Megassiforma do Rio Paraíba do Sul (MSPS), faz com que voltem a aflorar, no flanco SE (região da Serra do Mar), as escamas tectônicas observadas no flanco NW (Serra da Mantiqueira). O caráter heterogêneo de \'D IND. 3\' origina importantes zonas de cisalhamento ) dúcteis transpressivas dextrógiras, como a do Rio Paraíba do Sul (ZCPS). \'D IND. 4\' causa dobras suaves a abertas associadas a zonas de cisalhamento de direção NNW, em regime dúctil-rúptil. A análise das componentes de rejeito e o giro anti-horário destas zonas de cisalhamento são sugestivos para um regime de deformação transtensiva. Duas etapas metamórficas \'M IND. 1\' e \'M IND. 2\' estão associadas à tectônica convergente. A etapa \'M IND. I\', com ápice térmico sin-\'D IND. 2\', possui regime de pressão intermediária a alta, e é responsável pelo padrão metamórfico inverso observado. A etapa \'M IND. 2\' em regime de pressão mais baixa, é associada à deformação \'D IND. 3\' e à geração de rochas granitóides do tipo I e S, que invadem principalmente o DTPS. As etapas \'M IND. 1\' e \'M IND. 2\' são interpretadas como contínuas e decorrentes de um processo de colisão continental: \'M IND. 1\' é representante da época de deslaminação e \"underthrusting\" do DTAND, subductado para SE, por baixo do DTJF e DTPS; e \'M IND. 2\' é resultante da duplicação crustal com refusão dos metassedimentos e de seu embasamento, na etapa tardi-colisional. A investigação litogeoquímica do CJF permitiu a individualização de quatro séries magmáticas distintas: a) Série toleítica de Alto \'Tio IND. 2\', enriquecida em elementos litófilos de raio iônico grande, típica para magmatismo basáltico intraplaca; b) Série Toleítica de baixo \'Tio IND. 2\'; c) Série Calcioalcalina; e d) Série Calcioalcalina de Alto \'K IND. 2\'\'O\'. As três últimas apresentam características geoquímicas de ambientes colisionais, e podem representar estágios diferentes na evolução de um rco magmático cordilherano. A integração dos dados obtidos com os disponíveis na literatura permitiu a elaboração de um modelo de evolução tectônica ensiálica para o setor central da FR investigado, com a implantação de bacias intracontinentais no Proterozóico Médio, e por seu intenso ) encurtamento no Evento Termo-tectônico Brasiliano (Ett-B). Processos como deslaminação, \"underplating\" e subducção A (para SE) do segmento litosférico do DTAND sob o DTPS poderiam ser responsáveis pelos efeitos metamórfico-deformacionais e pelo magmatismo identificado na seção geotransversal. O DTJF representaria uma zona de sutura desta etapa de colisão oblíqua, com intensa incorporação e retrabalhamento de segmentos crustais mais profundos.

Detailed geological mapping combined with structural, metamorphic, geochemical and geochronological analysis were carried out at the Bom Jardim de Minas(MG)- Barra do Piraí(RJ) geotransect, southeastern Brazil. These data led to a regional tectonic subdivision for the central segment of Late Proterozoic (Brasiliano-Panafrican) Ribeira Belt (FR). Imbricated from se to NW towards the southern and southeastern margin of São Francisco Craton (CSF), five tectonic domains were identified. From top to bottom, these are the following: a) The Paraíba do sul tectonic Domain (DTPS) is characterized by the Paraíba do Sul Group(GPS), a metasedimentary sequence with abundant carbonatic and calcsilicatic intercalations. This unit is intruded by calcalkaline granitoids with strong deformation ( SIQD - Quirino -Dorândia Intrusive Suíte). Orthogneisses and granulitic rocks probably constitute the basement of the GPS.b) The Juiz de for a Tectonic Domain (DTJF) represents a terrane of tectonic mixing between metasediments of the Middle Proterozoic Andrelândia Depositional Cycle (CDA) and Early Proterozoic to archaean orthogranulites of the Juiz de fora complex(CJF).c)The Andrelândia Allochthonous and Parautochthonous Tectonic Domains (DTAND and DTAP) are characterized by the CDA and basement rocks of the Mantiqueira Complex(a typical High Grade Terrain) and the barbacena Complex (low grade granite-Greenstone terrain).d) The Autochthonous Tectonic Domain (DTA),bordering the CSF, is composed of the Andrelândia (CDA), Lenheiro (CDL) and Tiradentes (CDT) metasedimentary depositional sequences. The latter two represent the rift pgase, and are separated in time from the Carandaí Transgressive period by an erosional extensional period, with mafic dike emplacement. After a new erosional interval with exposition of basement rocks, the CDA transgressive sequence was deposited. Basement rocks in the DTA are similar to those in the DTAP and DTAND tectonic domains.Thrust sheet stacking was achieved during \'D IND.1\' + \'D IND.2\' deformation, responsible for the generation of the most important structures detected along the geotransect, such as: ductile shear zones with reverse and dextral components, asymmetrical recumbent to inclined folds, a penetrative \'SIND2\' foliation (with mylonitic character in the DTJF), stretching and mineral lineations, sheath and tubular folds. Differences in style and intensity of \'D IND.1\' + \'D IND.2\' deformation are observed among the tectonic domains, and are attributed to different crustal levels. The geometrical analysis combined with the study of shear sense indicators allowed the following Kinematic interpretation, characteristic of an oblique collision: a) \'D IND.1\' to early- \'D IND.2\' phase- SE-NW compression produced thrusts, recumbent and sheath folds, refolding and incipient development of \'S IND.2\' foliation; b) syn-\'D IND.2\' phase - as the compression continued early structures are verticalized and the deformation evolved to component with dextral lateral movement. The basal thrusts of DTJF and DTPS are activated at this stage. The former domain concentrated the effects of deformation; c) Late -\'D IND.2\' - the direction of tectonic transport became progressively more oblique causing reactivation of thrusts with a dextral directional component, especially at the contact between DTPS and DTJF. At this moment the basal thrust of dtand is activated causing a metamorphic \"jump\" between this domain and the DTAP. Two metamorphic stages, probably continuous in time, were identified in the metasedimentary sequences: a) \'M IND.1\' stage resulted in parageneses of intermediate to high pressure, contemporary with the \'D IND 1\' + \'D IND.2\' deformation. The metamorphic grade increases to the south, from the Kyanite to the K-feldspar zones; and b) syn-\'D IND.3\' deformation \'M IND.2\' stage generated high temperature-low pressure parageneses with I and S type granitoid intrusions, especially located at antiformal structures. The \'M IND.1\' stage was probably associated with delamination and A-subduction of DTAND domain at the beginning of collision. The observed inverted metamorphic zonation emphasizes this interpretation. \'M IND.2\' represents the post-collisional stage, with higher temperature gradient and extensive melting of duplicated crust.A division of Juiz de Fora Complex in four magmatic series is proposed, based on lithogeochemical studies. The Medium and High K2O calcalkaline and the low TiO2 Tholeiitic series are similar to igneous rocks of modern cordilleran magmatic arcs.The High-TiO2 Tholeiitic series is enriched in LILE and specially in REE, characterizing an intraplate basaltic magmatism. Granulite facies metamorphism related to the Transamazonic tectono-Thermal event (early Proterozoic) affected all these series. Finally, an ensialic tectonic evolution is envisaged for the Andrelândia Basin: a) Thermal relaxation following the Transamazonic Event induces the formation of Middle Proterozoic sedimentary basins, inicially with a rift phase with mafic dykes (CDL e CDT), passing to an interior sag phase (CDC e CDA); b) Delamination and A-subduction, probably associated with underplating, start to operate. Basic and minor ultrabasic intrusions, possibly along with volcanoclastic sediments, all derived from mantle underplating, reflect the final and more unstable stage of the Andrelândia Basin; c) As the subduction of DTAND proceeds, crustal shortening and tectonic incorporation of basement rocks (\'D IND.1\'+ \'D IND.2\') are associated with the \'M IND.1\' metamorphic Stage (Brasiliano Event Ett-B); d) After collision, crustal duplication leads to extensive partial melting of CDA and its basement. The emplacement of I and S type granitoids and the syn-\'D IND.3 M IND.2\' metamorphic stage characterize this tectonic period (Late Brasiliano Event).