Contribuição ao Estudo dos Maciços Gabro-Anortosíticos do Sul da Bahia, Brasil: Mecanismos de Deformação e Orientação Preferencial Cristalográfica do Plagioclásio

Abstract

Nos domínios dos terrenos granulíticos da porção centro-sul do Estado da Bahia, Nordeste do Brasil, entre os blocos Itabuna-Salvador-Curaçá e Jequié, ocorre uma série de corpos máfico-ultramáficos e gabroanortosíticos, cada um deles com dimensões inferiores a 100 km2. De norte para sul são conhecidos os seguintes maciços: Rio Piau, Samaritana/Carapussê, Mirabela, Palestina, Fazenda Provisão e Potiraguá. Destes, os maciços de Rio Piau, Samaritana/Carapussê e Potiraguá são de natureza essencialmente gabroanortosítica. As rochas anortosíticas destes maciços foram os objetos de estudo da presente pesquisa porque elas são ideais para se estudar os mecanismos de deformação e orientação preferencial cristalográfica do plagioclásio. O estudo das microestruturas do plagioclásio no Maciço de Rio Piau evidenciou que ele foi afetado por uma deformação na transição dúctil-rúptil. A presença de microfraturas, extinção ondulante, afinamento das geminações mecânicas, geminação em cunha, bandas de deformação, kink bands, pequenos encurvamentos dos planos de geminação do plagioclásio, e a ausência de estruturas tais como augen e matriz ou mantonúcleo são feições sugestivas de deformação no limite rúptil-dúctil. As análises das microestruturas do plagioclásio e dos piroxênios do Maciço da Samaritana/Carapussê colocaram em evidência a atuação da deformação magmática seguida de uma importante deformação dúctil. A deformação magmática é observada pelo alinhamento da maioria dos porfiroclastos de plagioclásio. A deformação dúctil é evidenciada pelas microestruturas de deformação plástica intracristalina, tais como extinção ondulante, geminação mecânica em cunha, bandas de deformação, encurvamento do plano da geminação, formação de subgrãos e de pequenos grãos recristalizados, que são abundantes tanto nos porfiroclastos de plagioclásio quanto nos grãos damatriz. A deformação dúctil dos piroxênios é atestada pela presença porfiroclastos com geminação encurvada e pela matriz recristalizada. Para o Maciço de Potiraguá, os estudos microestruturais mostraram que este foi submetido a uma deformação essencialmente magmática. A presença de microfraturasnos grãos de plagioclásio, deslocamento das geminações magmáticas e de minerais de alteração atestam que este maciço foi afetado por uma deformação rúptil posterior à sua cristalização e com a presença de fluidos, embora não tenha sido possível precisar quando ocorreu este tipo de deformação. Por meio da utilização da técnica EBSD (electron backscatter diffraction) foram obtidas informações sobre as orientações preferenciais cristalográficas que o plagioclásio desenvolve no estado magmático e no campo dúctil da deformação. A combinação dos estudos microestruturais e das orientações preferenciaiscristalográficas para o plagioclásio permitiram analisar e discutir os mecanismos de deformação e orientação desta fase mineral nos maciços gabro-anortosíticos do Sul da Bahia. Análises isotópicas Sm/Nd em rocha total forneceram idades TDM que variaram de 4000 a 3300 Ma para os maciços de Rio Piau e Samaritana/Carapussê e idades TDM de 1300 Ma para o Maciço de Potiraguá. Os valores positivos de JNd na idade TDM para todos os maciços sugerem que os magmas que geraram estas rochas tiveram uma derivação mantélica e não estavamcontaminados por material crustal na sua extração. Análises isotópicas 40Ar/39Ar em anfibólios de composição pargasítica do Maciço do Rio Piau forneceram uma idade de resfriamento de 2023±4 Ma. A mesma metodologia aplicada em biotitas titaníferas do Maciço da Samaritana/Carapussê forneceu uma idade de resfriamento de 1957±4 Ma.

ABSTRACT – Small (less than 100 km2) mafic-ultramafic and gabbro-anorthositic bodies occur in the central-south portion of the granulitic domains of the Bahia state, NE Brazil, between the Itabuna-Salvador-Curaçá Block and the Jequié Block. From north to the south, have been recognized the Rio Piau, Samaritana/Carapussê, Mirabela, Palestina, Provisão Farm and Potiraguá massifs. From these, the Rio Piau, Samaritana/Carapussê and Potiraguá massifs are an essentially gabbroic-anorthositic composition. The anorthositic rocks from these massifs have been investigated in the present study because they are ideal to the study of the plagioclase deformation mechanisms and lattice preferred orientation. Microstructural studies had evidenced that the Rio Piau Massif was affected by a brittle-ruptile deformation. The presence of microcracking, undulatory extinction, tapered deformation twins, deformation bands, kink bands, small scale bending of the twinning planes of the plagioclase, and the absence of structures such as augen and matrix or mantle-nucleus, are suggestive features of brittle-ruptile deformation transition. The magmatic deformation is observed by the alignment of the majority of the plagioclase porphyroclasts. The ductile deformation is evidenced by the microstructures of intracristaline plastic deformation, such as wave ondulatory, tapered deformation twins, deformation bands, bending of the twinning planes, subgrains and small recrystallized grains, that are abundant in such a way in the plagioclase porphyroclasts how much in the grains of the matrix. The ductile deformation of the piroxenes is certified by the presence of the porphyroclasts with bending twinning planes and by the recrystallized matrix. For the Potiraguá Massif, the microstructural studies had shown that this was submitted to an essentially magmatic deformation. The presence of microcracking in the plagioclase grains, displacement of the magmatic twins and minerals of alteration certifies that this massif was affected by a tardif ruptile deformationtoits crystallization and with the fluid presence, even so has not been possible to need when this type of deformation occurred. Through the use of technique EBSD (electron backscatter diffraction) information on the plagioclase lattice preferred orientation develops, mainly in the ductile field of the deformation, had been achieved. The combination of structural studies with that of the preferred orientation of plagioclase lattice had allowed to analyze and to discuss the deformation and orientation mechanisms of this mineral phase in the gabbroanorthositic massifs of the South of the Bahia. Whole-rock, isotopic Sm/Nd analyses yielded a range of TDM ages from 4000 to 3300 Ma for the Rio Piau and Samaritana/Carapussê massifs, and a TDM age of 1300 Ma for the Potiraguá Massif. The Nd positive values in the TDM age for all these bodies suggest that the mantle derived magmas were not contaminated by crustal material. 40Ar/39Ar isotopic analyses in pargasitic amphibole from the Rio Piau Massif yieldedcoolingagesof2023±4 Ma. The same method applied in Ti-bearing biotites from the Samaritana/Carapussê Massif yielded cooling ages of 1957±4 Ma.