VESTİBÜLER SİSTEM

Um evento de metamorfismo de contato poderia estar indicado pelos agregados de cristais radiados de estilpnomelano e dos epidositos em veios. Este metamorfismo termal é claramente posterior ao regional, mas ocorre localizadamente na parte noroeste da área de estudo, é bem visível nas rochas não foliadas, distintas daquelas com dobras intrafoliais prévias à milonitização, mas a geocronologia não indicou nenhuma influência deste evento no conjunto de rochas de Jambaló. O estilpnomelano em arranjo radiado, as Si em alguns grãos de plagioclásio e o

crescimento de cristais de clinozoisita em forma desordenada podem ter sido gerados, eventualmente, pela intrusão de pequenos corpos graníticos, subjacentes ao nível atual de erosão, já que os mesmos não foram observados em campo, exceto na porção noroeste da área. Em sendo de metamorfismo de contato, sua intensidade seria compatível com a fácies albita– epidoto hornfels. O metamorfismo de contato não foi intenso ou generalizado, pois afetou muito pouco o sistema isotópico Ar–Ar, que raramente mostra indício de rejuvenescimentos. Esse evento também não fica evidente nos zonamentos químicos dos minerais, especialmente nos perfis da granada, que mostram um equilíbrio metaestável incompatível com o esperado para rochas afetadas por um evento intenso de metamorfismo de contato.

Como discutido na síntese bibliográfica fundamental, há dois tipos de trajetórias metamórficas relacionadas com a formação dos xistos azuis (Ernst, 1988). Uma delas, a do Tipo Alpino, tem sentido horário, o que faz com os xistos azuis e os eclogitos sejam substituídos por xistos verdes e anfibolitos durante o metamorfismo retrógrado. Este tipo de metamorfismo com alta razão P−T forma-se em zonas de subducção, na qual se segue uma descompressão quase isotermal, provocada pela exumação rápida em regimes compressionais e com forte erosão. Segundo Ernst (1972) isto pode ser causado pela colisão de um arco de ilhas ou por um fragmento de crosta continental com o continente, resultando em rápido soerguimento e denudação dos xistos azuis. Alternativamente este tipo de trajetória pode ser explicado pelo aumento de pressão causado nas rochas supracrustais acumuladas no prisma acrescionário de uma fossa em forte subsidência, o que faz com que haja inserção dos sedimentos sob a crosta continental, seguida pela exumação em zonas de cavalgamentos, acentuada pela presença de um bloco da crosta superposto aos sedimentos durante a colisão (Platt, 1987).

O segundo tipo, chamado de Franciscano, caracteriza-se por uma trajetória retrometamórfica quase coincidente com a trajetória do metamorfismo progressivo. Este tipo de trajetória é formado em terrenos que são resfriados durante a exumação, devido ao soerguimento crustal relativamente lento, o que possibilita a transferência da energia térmica das cunhas tectônicas de rochas de alta razão P−T zonas de mélanges para as encaixantes mais frias (Cloos, 1982). A Figura 16.1 apresenta os diferentes tipos de trajetória segundo Ernst (1988).

Figura 16.1. Diferentes tipos de trajetórias metamórficas de xistos azuis em zonas de subducção segundo

Ernst (1988). A linha da estabilidade arogonito (Arg) – calcita (Cal) segundo Johhannes & Puhan (1971).

É importante notar que os diferentes tipos e modelos derivados da interpretação das trajetórias metamórficas estão associados sempre com zonas de subducção, mas sua evolução pode relacionar-se com o desenvolvimento do metamorfismo de soterramento e com a colisão tectônica (Platt, 1987), com ofiolitos (Ernst, 1972) e com a formação de eclogitos (Spear, 1995).

Especialmente na área de Jambaló, a presença de glaucofânio e fengita, é possível inferir- se que os mica glaucofânio e os glaucofânio micaxistos com transformações para rochas da fácies xisto verde mostrando um aumento na temperatura, permite inferir que o metamorfismo foi do Tipo Alpino. Entretanto, o ambiente cordilheirano de formação das rochas da fácies xisto azul de Jambaló, indicaria a existência de uma trajetória metamórfica do semelhante ao do Tipo Franciscano. Estes aspectos contraditórios sugerem que os xistos azuis de Jambaló podem ter se formado em um regime metamórfico com uma trajetória de gradiente P−T intermediários entre o regime Alpino e Franciscano, o que possivelmente constitui um modelo de formação para xistos azuis de tipo Andino.

O conjunto de rochas da fácies xisto azul de Jambaló, experimentou uma intensa deformação milonítica mais tardia, que pode estar relacionada à exumação dos terrenos em zonas de cavalgamentos e mais possivelmente à colisão dos terrenos que conformam a Cordilheira Ocidental dos Andes colombianos (e.g. rochas vulcânicas oceânicas mesozóicas). A deformação associada ao evento de subducção é evidenciada pelas foliações internas em vários minerais,

pelos microlitons de glaucofânio e por alguns arcos poligonais abandonados, que atualmente apresentam-se como cristais independentes que foram submetidos à deformação em estado dúctil e agora se observa somente uma leve extinção ondulante. Há também neste evento de alta pressão a cristalização de glaucofânio radiado, indicativo de um regime aproximadamente estático, o que sugere que houve ainda um pequeno aumento da temperatura antes do início da exumação dos terrenos que foram submetidos às condições de metamorfismo de alta razão P/T. Depois se seguiu-se uma queda na pressão, dada pelo início da exumação, acompanhada por leves aumentos na temperatura, como indicado pela ocorrência de epidoto e clinozoisita, e pelas relíquias de glaucofânio preservado incluso em alguns cristais de quartzo em rochas da transicionais para a fácies xisto verde, o que permitiu sua preservação por estar isolado das reações com outros minerais adjacentes. Isto é evidenciado quando se observa o glaucofânio não incluso no quartzo, que apresenta uma borda de reação, com geração de clorita e de anfibólios sódico-cálcicos e cálcicos. Na continuidade do processo de retrometamorfismo torna-se muito intenso, resultando na formação dos clorita-plagioclásio xistos (xistos verdes), os quais representariam a etapa final da transformação dos mica-glaucofânio e os glaucofânio micaxistos. Nesta fase, a deformação vincula-se com um evento de cisalhamento muito intenso, o que favoreceu os reequilíbrios metamórficos pela quebra dos minerais e pela introdução de fluidos metamórficos hidratados. Segundo esta evolução, parece ser muito plausível associar-se o evento do metamorfismo retrógrado à exumação, que deve ter-se dado em zonas de cavalgamentos. No processo de exumação, é importante ressaltar também que pequenas lascas do manto foram arrancadas e colocadas em contato tectônico com as rochas da fácies xisto azul, e que atualmente são rochas ultramáficas intensamente serpentinizadas.

Em termos estruturais foram identificadas dois fabrics associados à geração das rochas de alta razão P/T, uma delas evidenciada na foliação pretérita observada em alguns cristais de glaucofânio e definida pelas inclusões de quartzo e mica orientadas e dobradas, e outra dada pela foliação milonítica, que destruiu e orientou os cristais de glaucofânio.

As reações metamórficas são indicativas das condições metamórficas e tectônicas as quais as rochas foram submetidas e é o reflexo da disponibilidade das fases presentes nos diferentes sistemas. Naturalmente, nem sempre é possível a determinação de todas as reações que ocorrem dentro de um evento metamórfico, pois muitas delas são tão intensas que obliteram toda evidência da existência de outras. Dentro dos mica-glaucofânio e glaucofânio micaxistos, pode-se determinar que algumas reações metamórficas aconteceram, embora elas não sejam completas, pois os restos de glaucofânio observados fazem pensar que no processo retrometamórfico a quantidade de água que entrou no sistema pelas zonas de cisalhamento não foi suficiente para completar as transformações dos minerais, ou que a velocidade da exumação foi muito rápida, impossibilitando a transformação retrometamórfica completa durante a

exumação. Mesmo assim, considerando-se as descrições de Spear (1995) uma das reações de transformação dos xistos azuis em xistos verdes pode ser:

glaucofânio + zoisita (ou epidoto) + quartzo + H2O = albita + clorita + actinolita

O fato de terem parte das rochas da fácies xisto verde ainda relíquias de glaucofânio, indicaria, neste contexto, a reação não foi completada.

Muito embora a presença de prehnita não tenha sido confirmada, a pumpellyita encontrada pode sugerir que estas rochas puderam eventualmente alcançar a fácies prehnita–pumpellyita (~200 a 300°C e <1 a 4 kb). Na amostra 121C a pumpellyita é pós-cinemática e foi formada no metamorfismo retrógrado, o que corrobora sua relação com a exumação das rochas da área de Jambaló e com o modelo proposto.

A prehnita e a pumpellyita ocorrem com epidoto + clorita e outros minerais da fácies xisto verde baixa, incluindo actinolita, albita, estilpnomelano, mica branca, titanita e calcita ou lawsonita + albita e outras fases típicas da fácies xisto azul (Best, 2003), mas a prehnita não é estável na associação de mais alto grau da fácies prehnita–pumpellyita, na qual coexistem actinolita + pumpellyita + clorita + epidoto. Com o aumento da temperatura esses dois minerais reagem com clorita e quartzo para gerar epidoto + actinolita, mas em rochas pobres em clorita e quartzo a prehnita–pumpellyita permanecem estáveis quase até os 400 °C na fácies xisto verde (Best, 2003), o que reforça a interpretação acima.

De acordo com os tipos A (colisionais) e B (cordilheiranos) de xistos azuis apresentados por Maruyama (1995), Maruyama, et al., (1996), as rochas da região de Jambaló corresponderiam ao tipo B, mas mesmo que muitas das características apresentadas na nesta classificação (Tabela 4.1), sejam atendidas pelas rochas do estudo, tem algumas características eu correspondem aos xistos azuis de tipo A (e.g. magmatismo bimodal dos protolitos), o que sugere que mesmo sendo um complexo de subducção, não e possível encaixar as rochas da região de Jambaló em um único tipo ou modelo de geração, reforçando a idéia de um processo de geração de xistos azuis tipicamente desta porção dos Andes. Além disso, considerando que a exumação ocorre por três processos: erosão, falhas normais e encurtamento dúctil (ductile thinning) (Ring, et al., 1999), é possível pensar que as rochas de alta razão P/T de Jambaló foram afetadas por todos estes processos, embora não tenham sido observadas as relações de campo entre os diferentes litotipos.

Considerando que a cordilheira ocidental da Colômbia é formada por rochas vulcânicas, de idade principalmente cretácica, que eventualmente sofreram os efeitos de uma colisão com uma margem continental durante este período geológico, seria possível sugerir uma conexão entre a acresção de domínios de origem oceânico (evolução de arco vulcânico para plateau oceânico) e a evolução das rochas da região de Jambaló.

O possível processo de geração e exumação das rochas da fácies xisto azul da região de Jambaló é apresentado na Figura 16.2.

Figura 16.2. Esquema de evolução tectônica (geração e exumação) das rochas na fácies xisto azul da

região de Jambaló. No estágio 1 mostra-se a subducção de um arco de ilhas sob uma placa oceânica. No estágio 2 observa-se a quebra e abandono de um fragmento placa subductada e conseqüente mudança no ângulo de subducção. No estágio 3 os fragmentos de crosta que foram metamorfisados em fácies xisto azul começam a serem incorporados na crosta continental através de falhas geradas pelo alivio das tensões na crosta continental e no estágio 4 mostram-se os xistos azuis colocados na crosta continental e com transformações para rochas da fácies xisto verde, assim como a presença de pequenas lascas de rochas ultramáficas arrancadas pelo durante o processo de exumação.

Na Figura 16.2, sugere-se que o metamorfismo da fácies xisto azul da região de Jambaló foram gerados a partir da subducção de um arco de ilhas sob outra placa oceânica. Em um estágio posterior a placa oceânica quebra e sofre uma mudança no ângulo de subducção que faz

com que o bloco que estava sendo metamorfizado na fácies xisto azul comece um processo de incorporação na crosta continental a partir de falhas geradas pelo relaxamento da crosta. Neste processo, fragmentos de rochas ultramáficas são arrancados e levados junto com as rochas de alta pressão que seriam colocadas na crosta continental. Entretanto, os sedimentos acumulados na fossa são submetidos a metamorfismo como parte do prisma acresção. Estes metassedimentos são juntamente colocados com as rochas da fácies xisto azul. No processo de colocação, o bloco inicial em fácies xisto azul sofre aquecimento que faz com que as rochas se transformassem em rochas da fácies xisto verde sobrando assim somente pequenas lentes de rochas de alta razão P/T preservadas. Toda esta seqüência de eventos pode ser acompanhada por magmatismo associado. Em termos gerais, a região de Jambaló pode corresponder a uma zona de colisão das rochas vulcânicas oceânicas mesozóicas (Figura 4.4).

Pelas análises geoquímicas das rochas encontradas na região de Jambaló, é possível determinar que os seus protolitos correspondem a rochas básicas que evoluíram para rochas de arco vulcânico e têm associados materiais típicos de precipitação em fundos oceânicos.

Pelos dados geocronológicos obtidos da região de Jambaló, sugere-se que estas rochas correspondam à zona de sutura das rochas vulcânicas oceânicas Mesozóicas com o flanco ocidental da Cordilheira Central, considerando que o choque deste bloco foi quem contribuiu com o processo de geração das rochas da fácies xisto azul. Esta hipótese é reforçada pela geoquímica, que apresenta as rocas de Jambaló como de arco vulcânico.

16.2 Barragán

Considerando a petrografia, química mineral, geoquímica e geocronologia Ar–Ar surgem algumas idéias sobre as condições de metamorfismo progressivo e retrógrado deu origem a associação de rochas de alta pressão do conjunto de litotipos da região de Barragán, assim como o possível ambiente de geração dos protolitos.

Com os dados petrográficos obtidos mostram o desenvolvimento da foliação metamórfica assim como a milonítica observada na maioria das amostras, sendo que estas duas foliações são fortes indicadoras de eventos tectono-metamórficos, um de caráter regional seguido e outro por cisalhamento, possivelmente relacionado com cavalgamentos e com a exumação das rochas de alta razão P/T.

Na região de Barragán observam-se poucos veios hidrotermais e mesmo atividade ígnea, razão pela qual as rochas desta área não se apresentam afetadas por metamorfismo térmico, muito embora a presença de andaluzita idioblástica e subidioblástica em um metapelito sugira a presença de rochas ígneas félsicas que não afloram ou não foram encontradas na região de estudo.

Os protolitos das rochas desta região correspondem principalmente a rochas básicas, como indicado pela petrografia, a química mineral e a geoquímica, sendo que com esta última

ferramenta determinou-se que os protolitos das rochas metamórficas de Barragán correspondem a basaltos de tipo MORB. O modelo de geração e exumação proposto para a região de Barragán e apresentado na Figura 16.3.

Figura 16.3. Esquema de evolução tectônica (geração e exumação) das rochas de alta pressão da região

de Barragán. No estágio 1 mostra-se a subducção de uma placa oceânica sob uma placa continental. No estágio 2 observa-se a quebra e abandono de um fragmento placa subductada e conseqüente mudança no ângulo de subducção. No estágio 3 os fragmentos de crosta que foram metamorfisados em fácies xisto azul e possível eclogito começam a serem incorporados na crosta continental através de falhas geradas pelo alivio das tensões na crosta continental e no estágio 4 mostram-se os xistos azuis e possíveis eclogitos colocados na crosta continental e com transformações para rochas da fácies xisto verde, assim como a presença de pequenas lascas de rochas ultramáficas arrancadas pelo durante o processo de exumação.

O modelo de geração e exumação proposto para a região de Barragán (Figura 16.3) não apresenta muitas diferenças com o proposto para a região de Jambaló. A principal diferença é na subducção uma placa oceânica sem arcos de ilhas sob uma placa continental, já que os protolitos das rochas de alta pressão desta região são basaltos de tipo MORB. Neste caso, o estágio inicial começou com a subducção, seguido pela quebra e fragmentação da placa subductada, que foi metamorfisada na fácies xisto azul e, possivelmente, eclogito. Logo depois esta placa subductada teve o ângulo de subducção alterado e o bloco metamorfisado em fácies de alta pressão foram gradativamente incorporadas tectonicamente na crosta continental. Neste processo, lascas de rochas ultramáficas foram arrastadas e colocadas em contato tectônico com as rochas de alta pressão. As rochas de alta pressão sofreram um aquecimento que resultou na sua transformação gradativa para xisto verdes, assim como os possíveis eclogitos, resultando em corpos lenticulares, dentro dos quais se preservaram parcialmente os xistos azuis. As rochas sedimentares acumuladas na fossa foram também submetidas a metamorfismo no prisma de acresção e foram justapostas tectônicamente com o restante dos litotipos. O magmatismo associado à subducção pode eventualmente ter gerado metamorfismo de contato, como evidenciado em xistos com andaluzita.

Comparando com os modelos de evolução propostos, sugere-se que as rochas da região de Barragán tenham sido também geradas em regimes tectônicos intermediários entre o Franciscano e o Alpino, ou dos tipos A e B. Estes aspectos reforçam a hipótese da existência de um metamorfismo de fácies xisto azul que poderia ser tentativamente nomeado como do tipo Andino.