A formação dos domínios crustais da Província Borborema está associada à almagamação do continente Gondwana no final do Proterozóico e início do Cambri- ano (Arthaud, 2007). Assim como, as zonas de cisalhamento, que marcam os limites destes domínios, são resultantes do evento orogenético Brasiliano. De forma que para se explicar a evolução tectônica da Província Borborema, é preciso dar desta- que para alguns aspectos lito-tectônicos:
O embasamento da Província Borborema é predominantemente gnáissico- migmatítico e ocorre em todos os seus domínios tectônicos, com a presença de dois pequenos núcleos Arqueanos em meio a faixas Paleoproterozóicas. Um deles é re- presentado pelo Maciço São José do Campestre, no Rio Grande do Norte (Dantas et al., 2004), com 3,4 Ga. O outro é o Terreno Granjeiro, no Ceará, que possui rochas de 2,5 Ga, porém com zircões clásticos datados em 3,2 Ga (Silva et al., 1997a).
29 O Paleoproterozóico é marcado por eventos acrescionários relacionados à oro- gênese do Ciclo Riaciano (Sá et al., 1995). Neste período, blocos crustais foram anexados e colados formando uma grande massa continental. Mais tarde, esta teria sido fragmentada na Tafrogênese Estateriana, dando origem a um rifteamento com a formação de grábens, sem rompimento total da crosta, com geração de magmatismo e deposição de sedimentos na faixa de dobramentos Orós-Jaguaribe, no início do Mesoproterozóico.
De acordo com determinações Rb-Sr, Brito Neves et al. (1995) caracterizam a ocorrência de um Ciclo de Wilson completo (Fig. 4.5), localizado a sul do Lineamen- to Patos. Denominado de Ciclo Cariris Velhos, mostra registros litogenéticos desde o Mesoproterozóico Superior (ca. 1100 Ma), para sua abertura, até o início do Neopro- terozóico (ca. 950 Ma), para os eventos colisionais tardios.
Registros do Ciclo Cariris Velhos são encontrados principalmente na Zona Transversal da Província Borborema. São representados pelos Terrenos Piancó-Alto Brígida, Alto Pajeú e Alto Moxotó, ainda com continuidade de seu registro ao sul do Lineamento Pernambuco, na Zona Meridional (Brito Neves, 1995). Nesta região, po- dem ser reconhecidos processos de divergência continental, com desenvolvimento de sítios tafrogênicos e suas litologias típicas, e localmente de assoalho oceânico, no Mesoproterorozóico (entre 1100-1150 Ma). Posteriormente, ocorreram processos de subducção e desenvolvimento de diferentes arcos magmáticos (ao redor de 1030-980 Ma), não sincrônicos e associados lateralmente (terrenos Pajeú, Alto Mo- xotó, Agua Branca, etc.). Por fim, teve início um processo colisional amplo de caráter regional, em parte precoce (já no final do Mesoproterozóico), em parte alcançando a primeira metade do período Toniano (entre 950 e 1000 Ma) (Brito Neves et al. 1995).
O Ciclo Brasiliano foi o mais importante evento colisional a moldar a estrutura da Província Borborema, no final do Neoproterozóico (640-540 Ma). Trata-se de um ciclo orogenético relacionado à amalgamação do Gondwana (Fig. 4.6), tendo seu registro preservado em toda a província e sendo caracterizado por extensos cisa- lhamentos, com transcorrência dextral e distribuídos por toda a província.
No Mesozoíco, o evento geotectônico de maior influência na Província Borbo- rema, foi a separação da América do Sul e a África. Sua evolução ocorreu em duas ramificações principais, começando com a ramificação sul, no período Neocomiano-
30 Barremiano (144 - 119 Ma), evoluindo de sul para norte, seguida pela ramificação equatorial, que ocorreu de oeste para leste com idade Aptiana - Albiana (Matos, 1992a). Essa abertura resultou em uma reativação das zonas de cisalhamentos Bra- silianas, bem como em um estiramento e ruptura crustal na direção NW-SE, culmi- nando na formação de uma série de bacias tipo rifte (Potiguar, Araripe, Iguatu, Rio do Peixe, entre outras), alinhadas segundo o trend NE-SW, designado de "Trend Cariri-Potiguar" por Matos (1992a, b). A evolução do sistema de rifteamento condu- ziu ao contexto geológico de margem continental passiva, com afinamento crustal, que vai de 31 Km no interior até cerca de 9,0 Km, nos limites norte e leste da Pro- víncia Borborema, e transição da crosta continental para a crosta oceânica nas áreas costeiras adjacentes (de Castro et al., 1998).
31 Figura 4.5. Etapas de um Ciclo de Wilson completo (Modificado de Wilson, 1966).
32 Figura 4.6. Estágios do processo de amalgamação de terrenos crustais na formação da Província Borborema no contexto do continente Gondwana (modificado de Trompette, 1994).
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CAPÍTULO 5
Gravimetria na Província
Borborema
Atualmente, o território nacional encontra-se com uma boa cobertura de dados gravimétricos, formando um acervo de informações disponíveis, oriundas de levan- tamentos gravimétricos realizados por universidades e instituições como Petrobrás, CPRM, ON, entre outros. Sá et al. (1993) efetuaram uma compilação desses dados, assim como Ussami et al. (1993), que apresentaram mapas de anomalias gravimé- tricas em escala continental e suas correlações com as maiores feições tectônicas do território brasileiro. Ebinger et al. (1998) apresentaram uma análise também em escala continental de dados gravimétricos e magnetométricos. No que diz respeito à Província Borborema, observou lineamentos E-W coincidentes com o trend geral das unidades tectono-geológicas, bem como um baixo gravimétrico de direção N-S, que representa o sistema de riftes Tucano-Jatobá (Fig. 5.1).
Especificamente na Província Borborema, existem diversos estudos, como arti- gos e teses de mestrado e doutorado, que fazem o uso da análise dos dados gravi- métricos. De Castro et al. (1998) e Campelo et al. (1999) observaram um forte gradi- ente gravimétrico regional que margeia a costa norte da província, associado à tran- sição de litosfera continental para litosfera oceânica.
34 Figura 5.1: Mapa de anomalias gravimétricas Bouguer da Província Borborema, com
as principais feições geotectônicas e a Transecta Angüera – Macau.
Estes autores descrevem um extenso baixo gravimétrico residual correspon- dente à Bacia Potiguar, e outras anomalias residuais alinhadas segundo o trend es- trutural NE-SE de idade Brasiliana. Cavalcante et al. (1999) reportam uma espessu- ra crustal entre 26,5 e 31 km, seguindo o trend Cariri-Potiguar a SW da Bacia Poti- guar. Silva Filho et al. (2007) observaram que o Domínio Rio Grande do Norte apre- senta anomalias residuais negativas, alinhadas segundo NE-SW, paralelas ao trend das zonas de cisalhamento pré-cambrianas.
Estes trabalhos citados apresentam informações de boa qualidade, porém as- sumem um caráter local com pequenas áreas de estudo. Dessa forma, os estudos mais amplos e assim mais relevantes para o presente trabalho são os de De Castro et al. (1998), Oliveira (2008) e Osako et al. (2011).
35 De Castro et al. (1998) confeccionaram um mapa gravimétrico da porção seten- trional da Província Borborema e da margem continental adjacente, utilizando 37.400 dados pré-existentes de diversas instituições. Com base na componente re- gional desse mapa, foi estimada uma espessura crustal que varia de 31 km, no con- tinente, até 9 km, nas áreas oceânicas do sopé continental. Essa variação caracteri- za uma geometria crustal típica de transição entre crostas continental e oceânica. Foi observado um marcante afinamento crustal em direção ao oceano, resultante dos processos de distensão, ruptura continental e formação de crosta oceânica, en- volvidos na abertura do Atlântico Sul, durante o Cretáceo inferior. Já no mapa de anomalias residuais, foram observadas anomalias correlacionáveis com os principais trends das principais feições estruturais da orogênese Brasiliana, as mega zonas de cisalhamento transcorrentes.
Oliveira (2008) fez uma ampla análise de 227.239 dados gravimétricos na Pro- víncia Borborema e efetuou uma descrição detalhada do arcabouço geofísico da província. Dentre o grande número de informações obtidas, algumas merecem des- taque para o presente estudo:
O limite sul da província Borborema é bem marcado por uma faixa de anomali- as Bouguer residuais. Estas formam um extenso arco com concavidade voltada para sul e contornam a margem noroeste-norte da placa Sanfranciscana, com anomalias gravimétricas no trecho da Faixa Riacho do Pontal. Enquanto que o oeste da Faixa Sergipana é definido por uma faixa gravimétrica anômala positiva com 200km de comprimento de onda e amplitudes em torno de 40 mGal (Oliveira et al., 2008).
O limite oeste dos terrenos Cabrobó e Garanhus ocorre com um eixo gravimé- trico positivo de direção NE-SW. A amplitude média é da ordem de 10 mGal e com- primento de onda fica em torno de 60 km, a leste da Bacia de Jatobá (Oliveira et al., 2008).
Os eixos das anomalias negativas estão associados com uma crosta granitiza- da e metassedimentos mesoneoproterozóicos. Enquanto que os eixos positivos es- tão associados com rochas densas arqueanas-paleoproterozóicas e preservadas de granitização neoproterozóica (Mendes et al., 2008).
O Terreno Rio Capibaribe é incluído na Zona Meridional, no entanto, possui um padrão geofísico diferente do resto dos terrenos deste domínio. Do ponto de vista dos dados gravimétricos, a interpretação tectônica mais consistente é o emparelha- mento da anomalia negativa do Terreno Rio Capibaribe com a anomalia positiva do
36 Terreno Alto Moxotó (na Zona Transversal). Esse par gravimétrico pode representar uma zona de descontinuidade crustal importante, na qual a sutura é a Zona de Cisa- lhamento do Congo (o eixo do par gravimétrico)(Oliveira, 2008).
O limite entre as zonas Meridional e Transversal é caracterizado por uma faixa de anomalias gravimétricas positivas, correspondente à zona de cisalhamento Per- nambuco. Segundo a concepção geofísica de Oliveira et al. (2008), este limite não continua ao longo da Zona de Cisalhamento Pernambuco e sim ao longo da Zona de Cisalhamento Congo. Seu padrão gravimétrico é definido por um zoneamento com alternância de faixas positivas e negativas, com forma de sigmóides de direção NE- SW, limitados por zonas de cisalhamentos. As amplitudes das anomalias têm uma média de 10 mGal, com comprimento de onda em torno de 50 km.
Dentro da Zona Transversal é possível encontrar três subdomínios: os terrenos Alto Moxotó, Alto Pajeú, Piancó Alto-Brígida.
O Terreno Alto Moxotó é representado por uma faixa de anomalias gravimétri- cas positivas de direção NE-SW, formando um par positivo-negativo com o Terreno Rio Capibaribe da Zona Meridional, com amplitude próxima de 40 mGal e compri- mento de onda em torno de 100 km. Tal resposta gravimétrica sugere a existência de uma importante descontinuidade crustal ao longo da Zona de Cisalhamento Con- go (Oliveira, 2008).
O Terreno Alto Pajeú é caracterizado por um par positivo-negativo de duas fai- xas longitudinais de anomalias gravimétricas com uma amplitude de até 10 mGal e comprimento de onda com cerca de 40 km. As anomalias positivas correspondem às rochas do Complexo Riacho Gravatá (Bittar, 1998; Medeiros 2004), e as negativas têm como fonte os metassedimentos e rochas plutônicas do Evento Cariris Velhos. A Zona de Cisalhamento Afogados da Ingazeira parece ter expressão na Moho, no entanto, do ponto de vista gravimétrico não representa uma estrutura crustal impor- tante (Oliveira et al., 2008).
O Terreno Piancó Alto-Brígida, não possui uma boa cobertura e gravimétrica, e o baixo gravimétrico da Bacia do Araripe contamina os dados existentes tornando confusa sua interpretação.
A interpretação dados gravimétricos do Terreno Araripina é impedida pela forte influência do baixo gravimétrico causado pelos sedimentos da Bacia do Araripe.
A Zona Transversal esta em contato com o Domínio Rio Grande do Norte da Zona Setentrional. Este é marcado por uma faixa de anomalias gravimétricas positi-
37 vas de direção E-W, com amplitude média de 15 mGal e comprimento de onda em torno de 60 km, balizada pela Zona de Cisalhamento Patos. No Domínio Rio Grande do Norte, os padrões geofísicos observados por Oliveira et al. (2008) permitem dife- renciar os terrenos São José do Campestre, Granjeiro-Seridó e Rio Piranhas.
O Terreno São José do Campestre é caracterizado por um núcleo arqueano (Dantas et al., 2008), composto por rochas densas que geram uma anomalia gravi- métrica positiva. O limite entre o maciço São José do Campestre e os metassedi- mentos e granitos da Faixa Seridó, produz um contraste gravimétrico com um ali- nhamento bem marcado a norte e não muito bem identificado a sul, devido à baixa quantidade de dados gravimétricos na área.
O Terreno Granjeiro-Seridó apresenta uma anomalia gravimétrica positiva em seu trecho E-W que se torna menos marcante quando sua direção se torna N-S, possivelmente por influência dos metassedimentos da Faixa Seridó.
Já o Terreno Rio Piranhas possui sua assinatura gravimétrica fortemente influ- enciada pelo Trend Cariri-Potiguar de bacias rifte interiores, o que dificulta sua inter- pretação.
Como citado anteriormente, outro trabalho semelhante ao aqui reportado, foi rea- lizado por Osako et al. (2011), que descreve anomalias gravimétricas ao longo de outra transecta realizada na Província Borborema. Esta apresenta cerca de 800 km de extensão, com direção principal NW-SE, e levantada de Granja (CE) até Alcantil (PB). Osako et al. (2011) apresenta uma modelagem gravimétrica desta transecta (Fig. 5.2). A porção sudeste do modelo geofísico corresponde ao Domínio Rio Gran- de do Norte, onde é possível observada fontes anômalas residuais com espessuras de 4,0 a 7,0 km, correspondentes as rochas gnáissico-migmatitícas do Complexo Caicó, da Suíte Intrusiva Riacho do Forno, e supracrustais metamorfisadas da For- mação Seridó. Na Zona Transversal, os autores descrevem segmentos crustais com densidade entre 2,65 e 2,7 g/cm³ e espessura de 7,0 km. Tais segmentos estariam relacionados às rochas supracrustais metamorfisadas do complexos São Caetano, Surubim e Sertânia e às rochas metaplutônicas da suíte intrusiva Riacho do Forno e complexos Serra do Jabitacá e Salgadinho, respectivamente.
Para a componente regional da Transecta Granja - Alcantil, Osako et al. (2011) modelaram a interface crosta-manto. Eles encontraram uma espessura crustal má- xima de 32 km, com 3 regiões de afinamento crustal (Fig. 5.2): a) no extremo NW da transecta com espessuras de cerca de 28 km próximo a margem continental; b) na
38 região das bacias sedimentares Potiguar, Rio do Peixe entre outras também com espessuras de 28 km; e c) na Zona Tranversal, onde a interface crosta-manto ocorre a profundidades de 30 km.
Figura 5.2: Modelagem gravimétrica da Transecta Granja – Alcantil, que secciona a Província Borborema na direção NW-SE (Osako et al., 2011).
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CAPÍTULO 6
Resultados e Discussões
6.1 INTERPOLAÇÃO
Os dados gravimétricos corrigidos foram, então, interpolados com o método da mínima curvatura em uma malha regular de 0,5 km em uma faixa de 820 km de ex- tensão e 85 km de largura, tendo a transecta como linha central. Este processo sua- vizou a anomalia observada e eliminou o efeito causado pela sinuosidade do levan- tamento gravimétrico ao longo de rodovias (Fig. 6.1).
Figura 6.1. A) Anomalia Bouguer original obtida ao longo da Transecta; B) Anomalia Bouguer obtida pela interpolação dos dados gravimétricos medidos.