A integração de mapeamento geológico com estudos petrográficos e geoquímicos permitiram caracterizar a evolução petrológica do Granito Encruzilhada do Sul. Este maciço ocorre na parte norte do Batólito Pelotas, porção leste do Cinturão Dom Feliciano. O Granito Encruzilhada do Sul apresenta relações de mistura química com a formação dos granitóides híbridos e física com rochas máficas representadas por dioritos e enclaves máficos. Os dados geoquímicos mostram a afinidade toleítica do magmatismo máfico e classifica as rochas graníticas como do tipo-A. A zonação petrográfica e composicional foi gerada a partir do resfriamento de uma única câmara magmática, caracterizada por monzogranitos porfiríticos ricos em enclaves máficos nos bordos leste e oeste, gradando para sieno a monzogranitos ricos em quartzo e com baixo teor de minerais máficos na porção central. Uma fácies de sienogranitos tardios ocorre na porção centro-norte e representa a cúpula parcialmente preservada do maciço. O posicionamento do granito foi controlado por uma fase cinemática extensional da Zona de Cisalhamento Dorsal de Canguçu, que permitiu a ascenção dos magmas até sua colocação em níveis superiores da crosta. Os dados obtidos sugerem que a geração da suíte ocorreu no período pós-colisional da orogênese Dom Feliciano, associada à fusão parcial de uma crosta granulítica desidratada, promovida pelo aumento do gradiente geotérmico associado aos magmas máficos. As condições de alta temperatura dos magmas permitiram em estágio precoce da cristalização, a mistura química entre pólos félsico e máfico. A evolução da cristalização, entretanto, modifica a viscosidade e densidade dos magmas e favorece o desenvolvimento de estruturas geradas pela mistura física. / The integration of geological mapping, petrographic and geochemical studies allowed the characterization of the petrological evolution of the Encruzilhada do Sul Granite. This massif occurs in the northern part of the Pelotas Batholith, eastern portion of the Dom Feliciano Belt. The Encruzilhada do Sul Granite present chemical mixing relations with the formation of hybrid granitoids and physical mixing with mafic rocks represented by diorites and mafic microgranulares enclaves. Geochemical data indicate the tholeiitic composition of mafic magmatism and that granitic rocks are A-type. The petrographic and compositional pattern zonation generated from a single cooling magma chamber and defined by porphyritic monzo to granodiorite, rich in mafic enclaves, on the eastern and western border, transitioning to heterogranular syeno and monzogranites, rich in quartz and poor in mafic minerals in the central portion. An equigranular facies composed by syenogranites occurs in the northern central portion, representing the partially preserved top of the magma chamber. The emplacement of the granite was controlled by an extensional kinematic phase of the regional Dorsal do Canguçu Shear Zone, which allowed the rise of magmas up to superior levels of a crust. The data suggest that the generation of the suite took place in the post-collisional period of Dom Feliciano orogeny and was associated with partial melting of a granulite crust promoted by increased of the geothermal gradient by the mafic magmas from the mantle. The high temperature conditions of the magmas allowed the chemical mixing between felsic and mafic poles at an early stage of crystallization. The evolution of crystallization modified the viscosity and density of the magmas and favors the development of mingling structures.

Este trabalho objetiva a caracterização petrológica, geoquímica, geocronológica e metamórfica das rochas ortoderivadas pertencentes ao Complexo Metamórfico Brusque em duas regiões: Itapema e Botuverá, Santa Catarina, Brasil. Dos litotipos, destacam-se as exposições de rochas metamáficas e metaultramáficas, ocorrentes em ambas regiões. Em Itapema também foram investigados corpos de leucogranitos peraluminosos e na região da cidade de Botuverá foram investigados diques de diabásio e lamprófiro espessartítico. A análise das condições de geração e das fontes dos eventos magmáticos responsáveis pela geração destas rochas foi fundamental para a caracterização e avaliação do significado tectônico destas unidades no CMB, que foram posicionadas durante os períodos pré, sin e pós colisionais de evolução deste. A foliação regional do complexo é representada por uma S2 de baixo ângulo na região de Itapema e por uma superfície de mais alto ângulo na região de Botuverá, basculada por atuação da fase D3. Dados de geotermometria Hb-Pl indicam que a foliação principal dos xistos máficos foi gerada em condições da transição entre as fácies xistos verdes e anfibolito inferior. O magmatismo pré-orogênico do Complexo Metamórfico Brusque é constituído por lentes de rochas máficas-ultramáficas, produtos do metamorfismo de basaltos, gabros, rochas cumuláticas relacionadas e sedimentos vulcanogênicos. Estas rochas possuem afinidade toleítica e um elevado teor de ETR leves e elementos LILE. A análise de razões de elementos incompatíveis, a disposição dos corpos ígneos intercalados aos metassedimentos e a ausência de crosta oceânica sugerem que foram posicionados em ambiente tipo intra-placa continental, síncronos a sedimentação da bacia. Os valores iniciais de εNd entre -2.96 e 5.05 das rochas metavulcânicas de Itapema e entre -0.14 e -6.97 das rochas de Botuverá indicam a participação de crosta paleoproterozóica na gênese destes magmas. Os valores em geral elevados de 87Sr/86Sr justificam o envolvimento da crosta continental, e os valores mais altos encontrados em Botuverá, destacam o maior envolvimento deste componente na região. O magmatismo sin tectônico está representado por corpos de leucogranitos peraluminosos que mostram posicionamento concordante com a foliação S2. Os parâmetros composicionais destas rochas caracterizados pelas baixas razões K2O/Na2O, CaO/Na2O e LaN/YbN, os baixos teores de Rb, Sr, Zr, Y, Yb e Lu, são consistentes com uma evolução associada com magmas gerados a partir da fusão parcial de rochas crustais de composição pelíticas ricas em quartzo, com participação restrita de processos de diferenciação. Na região de Botuverá a ocorrência de diques de lamprófiros e diabásios que cortam as unidades metamórficas indica que seu posicionamento é pós-colisional. Geoquimicamente possuem afinidade entre as séries toleítica e shonshonítica. O padrão de distribuição dos elementos traços e as razões Th/Yb e Ta/Yb indicam que a extração dos diabásios ocorreu a partir de uma fonte mantélica enriquecida, com presença de rutilo e granada no resíduo e fortemente contaminada por crosta. Estas características são semelhantes às encontradas em rochas vulcânicas básicas pós-colisionais no sul do Brasil. Os dispersos valores de єNd(618) para os termos básicos, variando entre -13.74 e +5.52 destacam a heterogeneidade da fonte e reforçam a importância do componente crustal na geração destas rochas. Foi obtida uma idade concordante de 618 ±8.7 Ma (LA-ICP-MS) pelo método U-Pb em zircão, balizando a idade dos primeiros processos magmáticos pós-colisionais da orogênese brasiliana para a região de Botuverá. / This work objective the characterization of the petrology, geochemistry, geochronology and metamorphism of ortoderivate rocks that belong to Brusque Metamorphic Complex BMC) in two regions: Itapema and Botuverá, Santa Catarina, Brazil. Within these, good expositions of mafic and metaultramafic rocks occur in both regions. In Itapema, bodies of peraluminous leucogranites were also investigated. Around Botuverá were investigated diabase dikes and lamprophyres. The analysis of the conditions of generation and sources of magmatic events responsible for the development of these rocks was essential for the characterization and assessment of the significance of these tectonic units in the BMC, and it were placed during the pre-, syn-and post-collisional period of it’s evolution. The regional foliation of the complex is represented by a low angle S2 surface in Itapema region and a higher angle foliation in the region of Botuverá, folded by actuation of the D3 event. Petrography and Hb-Pl geothermometry data indicate that the main foliation of the mafic schists was generated in conditions between the transition of greenschist and lower amphibolite facies. The pre-orogenic magmatism of the Brusque Metamorphic Complex consists of lenses of mafic-ultramafic, products from the metamorphism of basalts, gabbros, related cumulate rocks and volcanogenic sediments. These rocks have a tholeiitic affinity and high contents of LREE and LILE elements. The analysis of incompatible elements ratios, the position of igneous bodies intercalated with the metasediments and the absence of oceanic crust suggest that the basalts were placed in an intra-continental plate environment, synchronous with sedimentation of the basin. The initial εNd values between -2.96 and 5.05 for the metavolcanics of Itapema and between -0.14 and -6.97 for the rocks of Botuverá indicate the involvement of Paleoproterozoic crust on the genesis of these magmas. The generally high 87Sr/86Sr values justify the involvement of crust, and the highest values found in Botuverá, highlight the greater involvement of this component in the region. Syn tectonic magmatism is represented by bodies of peraluminous leucogranite showing emplacement concordant to S2 foliation. Compositional parameters of these rocks characterized by low ratios K2O/Na2O, CaO/Na2O and LaN / YbN, low levels of Rb, Sr, Zr, Y, Yb and Lu, are consistent with magmas generated from partial melting of pelitic rocks, with limited participation of differentiation processes. In the region of Botuverá the occurrence of diabase dykes and lamprophyres cutting the regional metamorphic units indicates that its position is post-collisional. Geochemically show affinity between the tholeiitic and shonshonitic series. The distribution pattern of trace elements and the Th/Yb for Ta/Yb ratios indicate that extraction of diabase occur from an enriched mantle source, with the presence of rutile and garnet in the residue and heavily contaminated by crust. These characteristics are similar to those found in rocks post-collisional basaltic volcanic in south Brazil. The scattered values of єNd (618) in basic terms, ranging between -13.74 and +5.52 highlight the heterogeneity of mantle supply and reinforce the importance of crustal component in the generation of these rocks. A concordant age of 618 ± 8.7 Ma by U-Pb (LA-ICP-MS) zircon method were obtained, marking a early magmatic processes of post-collisional Brasiliano orogeny in the region of Botuverá.

A integração de mapeamento geológico com estudos petrográficos e geoquímicos permitiram caracterizar a evolução petrológica do Granito Encruzilhada do Sul. Este maciço ocorre na parte norte do Batólito Pelotas, porção leste do Cinturão Dom Feliciano. O Granito Encruzilhada do Sul apresenta relações de mistura química com a formação dos granitóides híbridos e física com rochas máficas representadas por dioritos e enclaves máficos. Os dados geoquímicos mostram a afinidade toleítica do magmatismo máfico e classifica as rochas graníticas como do tipo-A. A zonação petrográfica e composicional foi gerada a partir do resfriamento de uma única câmara magmática, caracterizada por monzogranitos porfiríticos ricos em enclaves máficos nos bordos leste e oeste, gradando para sieno a monzogranitos ricos em quartzo e com baixo teor de minerais máficos na porção central. Uma fácies de sienogranitos tardios ocorre na porção centro-norte e representa a cúpula parcialmente preservada do maciço. O posicionamento do granito foi controlado por uma fase cinemática extensional da Zona de Cisalhamento Dorsal de Canguçu, que permitiu a ascenção dos magmas até sua colocação em níveis superiores da crosta. Os dados obtidos sugerem que a geração da suíte ocorreu no período pós-colisional da orogênese Dom Feliciano, associada à fusão parcial de uma crosta granulítica desidratada, promovida pelo aumento do gradiente geotérmico associado aos magmas máficos. As condições de alta temperatura dos magmas permitiram em estágio precoce da cristalização, a mistura química entre pólos félsico e máfico. A evolução da cristalização, entretanto, modifica a viscosidade e densidade dos magmas e favorece o desenvolvimento de estruturas geradas pela mistura física. / The integration of geological mapping, petrographic and geochemical studies allowed the characterization of the petrological evolution of the Encruzilhada do Sul Granite. This massif occurs in the northern part of the Pelotas Batholith, eastern portion of the Dom Feliciano Belt. The Encruzilhada do Sul Granite present chemical mixing relations with the formation of hybrid granitoids and physical mixing with mafic rocks represented by diorites and mafic microgranulares enclaves. Geochemical data indicate the tholeiitic composition of mafic magmatism and that granitic rocks are A-type. The petrographic and compositional pattern zonation generated from a single cooling magma chamber and defined by porphyritic monzo to granodiorite, rich in mafic enclaves, on the eastern and western border, transitioning to heterogranular syeno and monzogranites, rich in quartz and poor in mafic minerals in the central portion. An equigranular facies composed by syenogranites occurs in the northern central portion, representing the partially preserved top of the magma chamber. The emplacement of the granite was controlled by an extensional kinematic phase of the regional Dorsal do Canguçu Shear Zone, which allowed the rise of magmas up to superior levels of a crust. The data suggest that the generation of the suite took place in the post-collisional period of Dom Feliciano orogeny and was associated with partial melting of a granulite crust promoted by increased of the geothermal gradient by the mafic magmas from the mantle. The high temperature conditions of the magmas allowed the chemical mixing between felsic and mafic poles at an early stage of crystallization. The evolution of crystallization modified the viscosity and density of the magmas and favors the development of mingling structures.

Este trabalho objetiva a caracterização petrológica, geoquímica, geocronológica e metamórfica das rochas ortoderivadas pertencentes ao Complexo Metamórfico Brusque em duas regiões: Itapema e Botuverá, Santa Catarina, Brasil. Dos litotipos, destacam-se as exposições de rochas metamáficas e metaultramáficas, ocorrentes em ambas regiões. Em Itapema também foram investigados corpos de leucogranitos peraluminosos e na região da cidade de Botuverá foram investigados diques de diabásio e lamprófiro espessartítico. A análise das condições de geração e das fontes dos eventos magmáticos responsáveis pela geração destas rochas foi fundamental para a caracterização e avaliação do significado tectônico destas unidades no CMB, que foram posicionadas durante os períodos pré, sin e pós colisionais de evolução deste. A foliação regional do complexo é representada por uma S2 de baixo ângulo na região de Itapema e por uma superfície de mais alto ângulo na região de Botuverá, basculada por atuação da fase D3. Dados de geotermometria Hb-Pl indicam que a foliação principal dos xistos máficos foi gerada em condições da transição entre as fácies xistos verdes e anfibolito inferior. O magmatismo pré-orogênico do Complexo Metamórfico Brusque é constituído por lentes de rochas máficas-ultramáficas, produtos do metamorfismo de basaltos, gabros, rochas cumuláticas relacionadas e sedimentos vulcanogênicos. Estas rochas possuem afinidade toleítica e um elevado teor de ETR leves e elementos LILE. A análise de razões de elementos incompatíveis, a disposição dos corpos ígneos intercalados aos metassedimentos e a ausência de crosta oceânica sugerem que foram posicionados em ambiente tipo intra-placa continental, síncronos a sedimentação da bacia. Os valores iniciais de εNd entre -2.96 e 5.05 das rochas metavulcânicas de Itapema e entre -0.14 e -6.97 das rochas de Botuverá indicam a participação de crosta paleoproterozóica na gênese destes magmas. Os valores em geral elevados de 87Sr/86Sr justificam o envolvimento da crosta continental, e os valores mais altos encontrados em Botuverá, destacam o maior envolvimento deste componente na região. O magmatismo sin tectônico está representado por corpos de leucogranitos peraluminosos que mostram posicionamento concordante com a foliação S2. Os parâmetros composicionais destas rochas caracterizados pelas baixas razões K2O/Na2O, CaO/Na2O e LaN/YbN, os baixos teores de Rb, Sr, Zr, Y, Yb e Lu, são consistentes com uma evolução associada com magmas gerados a partir da fusão parcial de rochas crustais de composição pelíticas ricas em quartzo, com participação restrita de processos de diferenciação. Na região de Botuverá a ocorrência de diques de lamprófiros e diabásios que cortam as unidades metamórficas indica que seu posicionamento é pós-colisional. Geoquimicamente possuem afinidade entre as séries toleítica e shonshonítica. O padrão de distribuição dos elementos traços e as razões Th/Yb e Ta/Yb indicam que a extração dos diabásios ocorreu a partir de uma fonte mantélica enriquecida, com presença de rutilo e granada no resíduo e fortemente contaminada por crosta. Estas características são semelhantes às encontradas em rochas vulcânicas básicas pós-colisionais no sul do Brasil. Os dispersos valores de єNd(618) para os termos básicos, variando entre -13.74 e +5.52 destacam a heterogeneidade da fonte e reforçam a importância do componente crustal na geração destas rochas. Foi obtida uma idade concordante de 618 ±8.7 Ma (LA-ICP-MS) pelo método U-Pb em zircão, balizando a idade dos primeiros processos magmáticos pós-colisionais da orogênese brasiliana para a região de Botuverá. / This work objective the characterization of the petrology, geochemistry, geochronology and metamorphism of ortoderivate rocks that belong to Brusque Metamorphic Complex BMC) in two regions: Itapema and Botuverá, Santa Catarina, Brazil. Within these, good expositions of mafic and metaultramafic rocks occur in both regions. In Itapema, bodies of peraluminous leucogranites were also investigated. Around Botuverá were investigated diabase dikes and lamprophyres. The analysis of the conditions of generation and sources of magmatic events responsible for the development of these rocks was essential for the characterization and assessment of the significance of these tectonic units in the BMC, and it were placed during the pre-, syn-and post-collisional period of it’s evolution. The regional foliation of the complex is represented by a low angle S2 surface in Itapema region and a higher angle foliation in the region of Botuverá, folded by actuation of the D3 event. Petrography and Hb-Pl geothermometry data indicate that the main foliation of the mafic schists was generated in conditions between the transition of greenschist and lower amphibolite facies. The pre-orogenic magmatism of the Brusque Metamorphic Complex consists of lenses of mafic-ultramafic, products from the metamorphism of basalts, gabbros, related cumulate rocks and volcanogenic sediments. These rocks have a tholeiitic affinity and high contents of LREE and LILE elements. The analysis of incompatible elements ratios, the position of igneous bodies intercalated with the metasediments and the absence of oceanic crust suggest that the basalts were placed in an intra-continental plate environment, synchronous with sedimentation of the basin. The initial εNd values between -2.96 and 5.05 for the metavolcanics of Itapema and between -0.14 and -6.97 for the rocks of Botuverá indicate the involvement of Paleoproterozoic crust on the genesis of these magmas. The generally high 87Sr/86Sr values justify the involvement of crust, and the highest values found in Botuverá, highlight the greater involvement of this component in the region. Syn tectonic magmatism is represented by bodies of peraluminous leucogranite showing emplacement concordant to S2 foliation. Compositional parameters of these rocks characterized by low ratios K2O/Na2O, CaO/Na2O and LaN / YbN, low levels of Rb, Sr, Zr, Y, Yb and Lu, are consistent with magmas generated from partial melting of pelitic rocks, with limited participation of differentiation processes. In the region of Botuverá the occurrence of diabase dykes and lamprophyres cutting the regional metamorphic units indicates that its position is post-collisional. Geochemically show affinity between the tholeiitic and shonshonitic series. The distribution pattern of trace elements and the Th/Yb for Ta/Yb ratios indicate that extraction of diabase occur from an enriched mantle source, with the presence of rutile and garnet in the residue and heavily contaminated by crust. These characteristics are similar to those found in rocks post-collisional basaltic volcanic in south Brazil. The scattered values of єNd (618) in basic terms, ranging between -13.74 and +5.52 highlight the heterogeneity of mantle supply and reinforce the importance of crustal component in the generation of these rocks. A concordant age of 618 ± 8.7 Ma by U-Pb (LA-ICP-MS) zircon method were obtained, marking a early magmatic processes of post-collisional Brasiliano orogeny in the region of Botuverá.

Esta dissertação faz parte de um projeto que tem como objetivo investigar a origem e evolução do magmatismo de arco e pós-colisional do Escudo Sul-rio-grandense (ESRG), caracterizando a partir de estudos geoquímicos, estruturais e petrográficos os Granitóides Sanga do Areal (GSA), localizados na região de Quitéria, porção leste do Escudo Sul-rio-grandense. Estes granitóides consistem de dois corpos principais, alongados na direção NE-SW, com aproximadamente 14 km de extensão e 2 km de largura, e também de diversas intrusões menores, posicionadas, preferencialmente, na porção mediana de alta deformação cisalhante do Complexo Arroio dos Ratos. Estão em contato na porção NW com metatonalitos, metagranodioritos e gnaisses tonalíticos a dioríticos de idade paleoproterozóica do referido complexo e com horblenda-biotita granodioritos da unidade neoproterozóica Granodiorito Cruzeiro do Sul. Na porção SE o contato se dá com tonalitos a dioritos relacionados aos Granitóides Arroio Divisa de idade neoproterozóica. Os GSA são biotita monzogranitos de textura porfirítica em seu termo principal, com cerca de 30% de megacristais de até 5 cm de comprimento de plagioclásio e K-feldspato. A matriz heterogranular média a grossa é composta por quartzo fitado, feldspato parcialmente recristalizado e biotita. Subordinadamente, observam-se corpos de espessura centimétrica a métrica de biotita granodiorito equigranular médio, com fenocristais esparsos de feldspatos alinhados na foliação. Raramente ocorrem enclaves microgranulares máficos. A foliação milonítica é bem marcada pela orientação da biotita, dos megacristais lenticulares e do quartzo fitado e tem direção E-W, com alto ângulo de mergulho para N e para S, contendo lineação de estiramento direcional, com baixo caimento para W a SW. A foliação ígnea primária, concordante a sub-concordante com a foliação milonítica, tem ocorrência restrita e é marcada pela orientação dos megacristais não deformados e das lamelas de biotita. Estruturas S-C, caudas assimétricas em porfiroclastos de feldspatos, biotita fish e fitas assimétricas de quartzo são consistentes e indicam movimento transcorrente sinistral. Os Granitóides Sanga do Areal têm afinidade sub-alcalina médio a alto K, provavelmente toleítica, compatível com ambiente pós-colisional, onde foram deformados e controlados por zonas de cisalhamento transcorrente sub-verticais. Foi obtida uma idade U-Pb em zircão dos granitóides de 626,6±4,9 Ma (MSWD=2.2), coerente com as relações de campo. / This research investigates the evolution of arc to post-collisional magmatism in the Sul-rio-grandense Shield (ESGR), using geochemistry, structural and petrographic studies of the Sanga do Areal Granitoids (GSA). These granitoids are located in the Quitéria region, east of ESRG. The GSA form two main, NE-striking intrusions, and several other small ones, mainly within the shear zone croscutting the central portion of the Arroio dos Ratos Complex. The two main bodies are about 14 km long and 2 km wide. To the northwest, the GSA rocks are in contact with Paleoproterozoic metatonalites, metagranodiorites, tonalitic to dioritic gneisses of the Complex, and Neoproterozoic horblende-biotite granodiorites of the Cruzeiro do Sul unit. To the southeast, they are surrounded by tonalitic to dioritic rocks, related to the Neoproterozoic Arroio da Divisa Granitoids. The GSA rocks are composed mainly of porphyritic biotite monzogranites, with about 30% megacrysts of plagioclase and 5 cm long K-feldspar. The medium to coarse grained heterogranular groundmass is composed of microcrystalline ribbon quartz, partially re-crystallized feldspar and biotite. Medium-grained equigranular granodiorite occurs as centimeter to meter- thick bodies, with sparse feldspar megacrysts aligned on the foliation plane. Microgranular mafic enclaves are rarely observed within the GSA rocks. The mylonitic foliation is well-developed and marked by biotite, oriented lenticular megacrysts, as well as quartz ribbons. It strikes E-W and dips at high angles either N or S. The stretching lineation within the foliation shows shallow plunges, preferentially W-SW. A primary igneous foliation is sometimes observed, and it is concordant or sub-concordant with the mylonitic one, and marked by orientation of igneous megacrysts and biotite lamellae. S-C structures, asymetric tails in feldspar porphyroclasts, biotite fish, and asymetric quartz ribbons indicate transcurrent movement with consistent sinistral shear sense. The Sanga do Areal Granitoids show subalkaline medium- to high-K affinity, probably tholeiitic, and trace element composition consistent with sources related to post-collisional settings, which were deformed and controlled by E-NE and NE sub-vertical transcurrent shear zones. A U-Pb age in zircon grains from Sanga do Areal Granitoids of 626.6 ± 4.6Ma ((MSWD=2.2) was obtained and considered coherent with stratigraphic relations.

A integração de mapeamento geológico com estudos petrográficos e geoquímicos permitiram caracterizar a evolução petrológica do Granito Encruzilhada do Sul. Este maciço ocorre na parte norte do Batólito Pelotas, porção leste do Cinturão Dom Feliciano. O Granito Encruzilhada do Sul apresenta relações de mistura química com a formação dos granitóides híbridos e física com rochas máficas representadas por dioritos e enclaves máficos. Os dados geoquímicos mostram a afinidade toleítica do magmatismo máfico e classifica as rochas graníticas como do tipo-A. A zonação petrográfica e composicional foi gerada a partir do resfriamento de uma única câmara magmática, caracterizada por monzogranitos porfiríticos ricos em enclaves máficos nos bordos leste e oeste, gradando para sieno a monzogranitos ricos em quartzo e com baixo teor de minerais máficos na porção central. Uma fácies de sienogranitos tardios ocorre na porção centro-norte e representa a cúpula parcialmente preservada do maciço. O posicionamento do granito foi controlado por uma fase cinemática extensional da Zona de Cisalhamento Dorsal de Canguçu, que permitiu a ascenção dos magmas até sua colocação em níveis superiores da crosta. Os dados obtidos sugerem que a geração da suíte ocorreu no período pós-colisional da orogênese Dom Feliciano, associada à fusão parcial de uma crosta granulítica desidratada, promovida pelo aumento do gradiente geotérmico associado aos magmas máficos. As condições de alta temperatura dos magmas permitiram em estágio precoce da cristalização, a mistura química entre pólos félsico e máfico. A evolução da cristalização, entretanto, modifica a viscosidade e densidade dos magmas e favorece o desenvolvimento de estruturas geradas pela mistura física. / The integration of geological mapping, petrographic and geochemical studies allowed the characterization of the petrological evolution of the Encruzilhada do Sul Granite. This massif occurs in the northern part of the Pelotas Batholith, eastern portion of the Dom Feliciano Belt. The Encruzilhada do Sul Granite present chemical mixing relations with the formation of hybrid granitoids and physical mixing with mafic rocks represented by diorites and mafic microgranulares enclaves. Geochemical data indicate the tholeiitic composition of mafic magmatism and that granitic rocks are A-type. The petrographic and compositional pattern zonation generated from a single cooling magma chamber and defined by porphyritic monzo to granodiorite, rich in mafic enclaves, on the eastern and western border, transitioning to heterogranular syeno and monzogranites, rich in quartz and poor in mafic minerals in the central portion. An equigranular facies composed by syenogranites occurs in the northern central portion, representing the partially preserved top of the magma chamber. The emplacement of the granite was controlled by an extensional kinematic phase of the regional Dorsal do Canguçu Shear Zone, which allowed the rise of magmas up to superior levels of a crust. The data suggest that the generation of the suite took place in the post-collisional period of Dom Feliciano orogeny and was associated with partial melting of a granulite crust promoted by increased of the geothermal gradient by the mafic magmas from the mantle. The high temperature conditions of the magmas allowed the chemical mixing between felsic and mafic poles at an early stage of crystallization. The evolution of crystallization modified the viscosity and density of the magmas and favors the development of mingling structures.

Esta dissertação faz parte de um projeto que tem como objetivo investigar a origem e evolução do magmatismo de arco e pós-colisional do Escudo Sul-rio-grandense (ESRG), caracterizando a partir de estudos geoquímicos, estruturais e petrográficos os Granitóides Sanga do Areal (GSA), localizados na região de Quitéria, porção leste do Escudo Sul-rio-grandense. Estes granitóides consistem de dois corpos principais, alongados na direção NE-SW, com aproximadamente 14 km de extensão e 2 km de largura, e também de diversas intrusões menores, posicionadas, preferencialmente, na porção mediana de alta deformação cisalhante do Complexo Arroio dos Ratos. Estão em contato na porção NW com metatonalitos, metagranodioritos e gnaisses tonalíticos a dioríticos de idade paleoproterozóica do referido complexo e com horblenda-biotita granodioritos da unidade neoproterozóica Granodiorito Cruzeiro do Sul. Na porção SE o contato se dá com tonalitos a dioritos relacionados aos Granitóides Arroio Divisa de idade neoproterozóica. Os GSA são biotita monzogranitos de textura porfirítica em seu termo principal, com cerca de 30% de megacristais de até 5 cm de comprimento de plagioclásio e K-feldspato. A matriz heterogranular média a grossa é composta por quartzo fitado, feldspato parcialmente recristalizado e biotita. Subordinadamente, observam-se corpos de espessura centimétrica a métrica de biotita granodiorito equigranular médio, com fenocristais esparsos de feldspatos alinhados na foliação. Raramente ocorrem enclaves microgranulares máficos. A foliação milonítica é bem marcada pela orientação da biotita, dos megacristais lenticulares e do quartzo fitado e tem direção E-W, com alto ângulo de mergulho para N e para S, contendo lineação de estiramento direcional, com baixo caimento para W a SW. A foliação ígnea primária, concordante a sub-concordante com a foliação milonítica, tem ocorrência restrita e é marcada pela orientação dos megacristais não deformados e das lamelas de biotita. Estruturas S-C, caudas assimétricas em porfiroclastos de feldspatos, biotita fish e fitas assimétricas de quartzo são consistentes e indicam movimento transcorrente sinistral. Os Granitóides Sanga do Areal têm afinidade sub-alcalina médio a alto K, provavelmente toleítica, compatível com ambiente pós-colisional, onde foram deformados e controlados por zonas de cisalhamento transcorrente sub-verticais. Foi obtida uma idade U-Pb em zircão dos granitóides de 626,6±4,9 Ma (MSWD=2.2), coerente com as relações de campo. / This research investigates the evolution of arc to post-collisional magmatism in the Sul-rio-grandense Shield (ESGR), using geochemistry, structural and petrographic studies of the Sanga do Areal Granitoids (GSA). These granitoids are located in the Quitéria region, east of ESRG. The GSA form two main, NE-striking intrusions, and several other small ones, mainly within the shear zone croscutting the central portion of the Arroio dos Ratos Complex. The two main bodies are about 14 km long and 2 km wide. To the northwest, the GSA rocks are in contact with Paleoproterozoic metatonalites, metagranodiorites, tonalitic to dioritic gneisses of the Complex, and Neoproterozoic horblende-biotite granodiorites of the Cruzeiro do Sul unit. To the southeast, they are surrounded by tonalitic to dioritic rocks, related to the Neoproterozoic Arroio da Divisa Granitoids. The GSA rocks are composed mainly of porphyritic biotite monzogranites, with about 30% megacrysts of plagioclase and 5 cm long K-feldspar. The medium to coarse grained heterogranular groundmass is composed of microcrystalline ribbon quartz, partially re-crystallized feldspar and biotite. Medium-grained equigranular granodiorite occurs as centimeter to meter- thick bodies, with sparse feldspar megacrysts aligned on the foliation plane. Microgranular mafic enclaves are rarely observed within the GSA rocks. The mylonitic foliation is well-developed and marked by biotite, oriented lenticular megacrysts, as well as quartz ribbons. It strikes E-W and dips at high angles either N or S. The stretching lineation within the foliation shows shallow plunges, preferentially W-SW. A primary igneous foliation is sometimes observed, and it is concordant or sub-concordant with the mylonitic one, and marked by orientation of igneous megacrysts and biotite lamellae. S-C structures, asymetric tails in feldspar porphyroclasts, biotite fish, and asymetric quartz ribbons indicate transcurrent movement with consistent sinistral shear sense. The Sanga do Areal Granitoids show subalkaline medium- to high-K affinity, probably tholeiitic, and trace element composition consistent with sources related to post-collisional settings, which were deformed and controlled by E-NE and NE sub-vertical transcurrent shear zones. A U-Pb age in zircon grains from Sanga do Areal Granitoids of 626.6 ± 4.6Ma ((MSWD=2.2) was obtained and considered coherent with stratigraphic relations.

Este trabalho objetiva a caracterização petrológica, geoquímica, geocronológica e metamórfica das rochas ortoderivadas pertencentes ao Complexo Metamórfico Brusque em duas regiões: Itapema e Botuverá, Santa Catarina, Brasil. Dos litotipos, destacam-se as exposições de rochas metamáficas e metaultramáficas, ocorrentes em ambas regiões. Em Itapema também foram investigados corpos de leucogranitos peraluminosos e na região da cidade de Botuverá foram investigados diques de diabásio e lamprófiro espessartítico. A análise das condições de geração e das fontes dos eventos magmáticos responsáveis pela geração destas rochas foi fundamental para a caracterização e avaliação do significado tectônico destas unidades no CMB, que foram posicionadas durante os períodos pré, sin e pós colisionais de evolução deste. A foliação regional do complexo é representada por uma S2 de baixo ângulo na região de Itapema e por uma superfície de mais alto ângulo na região de Botuverá, basculada por atuação da fase D3. Dados de geotermometria Hb-Pl indicam que a foliação principal dos xistos máficos foi gerada em condições da transição entre as fácies xistos verdes e anfibolito inferior. O magmatismo pré-orogênico do Complexo Metamórfico Brusque é constituído por lentes de rochas máficas-ultramáficas, produtos do metamorfismo de basaltos, gabros, rochas cumuláticas relacionadas e sedimentos vulcanogênicos. Estas rochas possuem afinidade toleítica e um elevado teor de ETR leves e elementos LILE. A análise de razões de elementos incompatíveis, a disposição dos corpos ígneos intercalados aos metassedimentos e a ausência de crosta oceânica sugerem que foram posicionados em ambiente tipo intra-placa continental, síncronos a sedimentação da bacia. Os valores iniciais de εNd entre -2.96 e 5.05 das rochas metavulcânicas de Itapema e entre -0.14 e -6.97 das rochas de Botuverá indicam a participação de crosta paleoproterozóica na gênese destes magmas. Os valores em geral elevados de 87Sr/86Sr justificam o envolvimento da crosta continental, e os valores mais altos encontrados em Botuverá, destacam o maior envolvimento deste componente na região. O magmatismo sin tectônico está representado por corpos de leucogranitos peraluminosos que mostram posicionamento concordante com a foliação S2. Os parâmetros composicionais destas rochas caracterizados pelas baixas razões K2O/Na2O, CaO/Na2O e LaN/YbN, os baixos teores de Rb, Sr, Zr, Y, Yb e Lu, são consistentes com uma evolução associada com magmas gerados a partir da fusão parcial de rochas crustais de composição pelíticas ricas em quartzo, com participação restrita de processos de diferenciação. Na região de Botuverá a ocorrência de diques de lamprófiros e diabásios que cortam as unidades metamórficas indica que seu posicionamento é pós-colisional. Geoquimicamente possuem afinidade entre as séries toleítica e shonshonítica. O padrão de distribuição dos elementos traços e as razões Th/Yb e Ta/Yb indicam que a extração dos diabásios ocorreu a partir de uma fonte mantélica enriquecida, com presença de rutilo e granada no resíduo e fortemente contaminada por crosta. Estas características são semelhantes às encontradas em rochas vulcânicas básicas pós-colisionais no sul do Brasil. Os dispersos valores de єNd(618) para os termos básicos, variando entre -13.74 e +5.52 destacam a heterogeneidade da fonte e reforçam a importância do componente crustal na geração destas rochas. Foi obtida uma idade concordante de 618 ±8.7 Ma (LA-ICP-MS) pelo método U-Pb em zircão, balizando a idade dos primeiros processos magmáticos pós-colisionais da orogênese brasiliana para a região de Botuverá. / This work objective the characterization of the petrology, geochemistry, geochronology and metamorphism of ortoderivate rocks that belong to Brusque Metamorphic Complex BMC) in two regions: Itapema and Botuverá, Santa Catarina, Brazil. Within these, good expositions of mafic and metaultramafic rocks occur in both regions. In Itapema, bodies of peraluminous leucogranites were also investigated. Around Botuverá were investigated diabase dikes and lamprophyres. The analysis of the conditions of generation and sources of magmatic events responsible for the development of these rocks was essential for the characterization and assessment of the significance of these tectonic units in the BMC, and it were placed during the pre-, syn-and post-collisional period of it’s evolution. The regional foliation of the complex is represented by a low angle S2 surface in Itapema region and a higher angle foliation in the region of Botuverá, folded by actuation of the D3 event. Petrography and Hb-Pl geothermometry data indicate that the main foliation of the mafic schists was generated in conditions between the transition of greenschist and lower amphibolite facies. The pre-orogenic magmatism of the Brusque Metamorphic Complex consists of lenses of mafic-ultramafic, products from the metamorphism of basalts, gabbros, related cumulate rocks and volcanogenic sediments. These rocks have a tholeiitic affinity and high contents of LREE and LILE elements. The analysis of incompatible elements ratios, the position of igneous bodies intercalated with the metasediments and the absence of oceanic crust suggest that the basalts were placed in an intra-continental plate environment, synchronous with sedimentation of the basin. The initial εNd values between -2.96 and 5.05 for the metavolcanics of Itapema and between -0.14 and -6.97 for the rocks of Botuverá indicate the involvement of Paleoproterozoic crust on the genesis of these magmas. The generally high 87Sr/86Sr values justify the involvement of crust, and the highest values found in Botuverá, highlight the greater involvement of this component in the region. Syn tectonic magmatism is represented by bodies of peraluminous leucogranite showing emplacement concordant to S2 foliation. Compositional parameters of these rocks characterized by low ratios K2O/Na2O, CaO/Na2O and LaN / YbN, low levels of Rb, Sr, Zr, Y, Yb and Lu, are consistent with magmas generated from partial melting of pelitic rocks, with limited participation of differentiation processes. In the region of Botuverá the occurrence of diabase dykes and lamprophyres cutting the regional metamorphic units indicates that its position is post-collisional. Geochemically show affinity between the tholeiitic and shonshonitic series. The distribution pattern of trace elements and the Th/Yb for Ta/Yb ratios indicate that extraction of diabase occur from an enriched mantle source, with the presence of rutile and garnet in the residue and heavily contaminated by crust. These characteristics are similar to those found in rocks post-collisional basaltic volcanic in south Brazil. The scattered values of єNd (618) in basic terms, ranging between -13.74 and +5.52 highlight the heterogeneity of mantle supply and reinforce the importance of crustal component in the generation of these rocks. A concordant age of 618 ± 8.7 Ma by U-Pb (LA-ICP-MS) zircon method were obtained, marking a early magmatic processes of post-collisional Brasiliano orogeny in the region of Botuverá.

Esta dissertação faz parte de um projeto que tem como objetivo investigar a origem e evolução do magmatismo de arco e pós-colisional do Escudo Sul-rio-grandense (ESRG), caracterizando a partir de estudos geoquímicos, estruturais e petrográficos os Granitóides Sanga do Areal (GSA), localizados na região de Quitéria, porção leste do Escudo Sul-rio-grandense. Estes granitóides consistem de dois corpos principais, alongados na direção NE-SW, com aproximadamente 14 km de extensão e 2 km de largura, e também de diversas intrusões menores, posicionadas, preferencialmente, na porção mediana de alta deformação cisalhante do Complexo Arroio dos Ratos. Estão em contato na porção NW com metatonalitos, metagranodioritos e gnaisses tonalíticos a dioríticos de idade paleoproterozóica do referido complexo e com horblenda-biotita granodioritos da unidade neoproterozóica Granodiorito Cruzeiro do Sul. Na porção SE o contato se dá com tonalitos a dioritos relacionados aos Granitóides Arroio Divisa de idade neoproterozóica. Os GSA são biotita monzogranitos de textura porfirítica em seu termo principal, com cerca de 30% de megacristais de até 5 cm de comprimento de plagioclásio e K-feldspato. A matriz heterogranular média a grossa é composta por quartzo fitado, feldspato parcialmente recristalizado e biotita. Subordinadamente, observam-se corpos de espessura centimétrica a métrica de biotita granodiorito equigranular médio, com fenocristais esparsos de feldspatos alinhados na foliação. Raramente ocorrem enclaves microgranulares máficos. A foliação milonítica é bem marcada pela orientação da biotita, dos megacristais lenticulares e do quartzo fitado e tem direção E-W, com alto ângulo de mergulho para N e para S, contendo lineação de estiramento direcional, com baixo caimento para W a SW. A foliação ígnea primária, concordante a sub-concordante com a foliação milonítica, tem ocorrência restrita e é marcada pela orientação dos megacristais não deformados e das lamelas de biotita. Estruturas S-C, caudas assimétricas em porfiroclastos de feldspatos, biotita fish e fitas assimétricas de quartzo são consistentes e indicam movimento transcorrente sinistral. Os Granitóides Sanga do Areal têm afinidade sub-alcalina médio a alto K, provavelmente toleítica, compatível com ambiente pós-colisional, onde foram deformados e controlados por zonas de cisalhamento transcorrente sub-verticais. Foi obtida uma idade U-Pb em zircão dos granitóides de 626,6±4,9 Ma (MSWD=2.2), coerente com as relações de campo. / This research investigates the evolution of arc to post-collisional magmatism in the Sul-rio-grandense Shield (ESGR), using geochemistry, structural and petrographic studies of the Sanga do Areal Granitoids (GSA). These granitoids are located in the Quitéria region, east of ESRG. The GSA form two main, NE-striking intrusions, and several other small ones, mainly within the shear zone croscutting the central portion of the Arroio dos Ratos Complex. The two main bodies are about 14 km long and 2 km wide. To the northwest, the GSA rocks are in contact with Paleoproterozoic metatonalites, metagranodiorites, tonalitic to dioritic gneisses of the Complex, and Neoproterozoic horblende-biotite granodiorites of the Cruzeiro do Sul unit. To the southeast, they are surrounded by tonalitic to dioritic rocks, related to the Neoproterozoic Arroio da Divisa Granitoids. The GSA rocks are composed mainly of porphyritic biotite monzogranites, with about 30% megacrysts of plagioclase and 5 cm long K-feldspar. The medium to coarse grained heterogranular groundmass is composed of microcrystalline ribbon quartz, partially re-crystallized feldspar and biotite. Medium-grained equigranular granodiorite occurs as centimeter to meter- thick bodies, with sparse feldspar megacrysts aligned on the foliation plane. Microgranular mafic enclaves are rarely observed within the GSA rocks. The mylonitic foliation is well-developed and marked by biotite, oriented lenticular megacrysts, as well as quartz ribbons. It strikes E-W and dips at high angles either N or S. The stretching lineation within the foliation shows shallow plunges, preferentially W-SW. A primary igneous foliation is sometimes observed, and it is concordant or sub-concordant with the mylonitic one, and marked by orientation of igneous megacrysts and biotite lamellae. S-C structures, asymetric tails in feldspar porphyroclasts, biotite fish, and asymetric quartz ribbons indicate transcurrent movement with consistent sinistral shear sense. The Sanga do Areal Granitoids show subalkaline medium- to high-K affinity, probably tholeiitic, and trace element composition consistent with sources related to post-collisional settings, which were deformed and controlled by E-NE and NE sub-vertical transcurrent shear zones. A U-Pb age in zircon grains from Sanga do Areal Granitoids of 626.6 ± 4.6Ma ((MSWD=2.2) was obtained and considered coherent with stratigraphic relations.