Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro Instituto de Agronomia Departamento de Geociências Curso de Geologia Trabalho de Conclusão de Curso Mapeamento Geológico em Escala de Detalhe de Cacaria, Distrito de Piraí, Rio de Janeiro. Orientador Francisco José da Silva, UFRRJ-DEGEO(IA) Co-orientador Victor Muniz, mestrando UERJ Maio de 2014 I Talitta Nunes Manoel Mapeamento Geológico em Escala de Detalhe de Cacaria, Distrito de Piraí, Rio de Janeiro Curso de Geologia / Departamento de Geociências Instituto de Agronomia / Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro [Seropédica] Ano 2014 Trabalho de Graduação II Agradecimentos Agradeço a Deus, pela vida e pela sustentação nos momentos mais difíceis. Agradeço a minha família, minha mãe, pai e irmãos pelos momentos de acolhimento, risos e também críticas que só visavam meu bem. Agradeço aos meus amigos Allan, Chris, Dani, Gabi, Thaize e Verônica por toda a paciência nesses últimos momentos e por todos os outros momentos onde me estenderam a mão. Agradeço a minha família Geologia Rural 2009 por terem feito desses 5 anos de luta os melhores da minha vida. Agradeço a minha família República das Ousadas, não se assustem com o nome, somos meninas tranquilas. Agradeço por terem dividido mais do que um casa comigo: dividimos um lar e construímos um laço eterno de amizade. Agradeço a Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, por ter me proporcionado o começo da minha vida geológica. Agradeço o meu orientador Francisco Silva por todo o tempo investido em mim e por sempre me apoiar nas minhas decisões. Agradeço ao Professor Rubem Porto pela oportunidade de concretização deste trabalho. Agradeço aos meus amigos Victor Muniz e Frederico Tavares pela companhia nesses campos e por toda a ajuda na realização deste sonho. Obrigada a todos! III Resumo Este trabalho tem como principal alvo a elaboração de mapa geológico em escala de detalhe 1:30.000 na região de Cacaria, Município de Piraí, Rio de Janeiro. Além de mapear as unidades geológicas, irá buscar um melhor enquadramento e compreensão das ocorrências litológicas que afloram na área de estudo que compreende a Megassequência Andrelândia, que é uma sequência metassedimentar pertencente ao Terreno Ocidental da Faixa Ribeira. Essa sequência sedimentar é de idade Neoproterozóica onde afloram rochas metamórficas de protólito sedimentar como gnaisses, anfibolitos, quartzitos e granulitos. Na área de estudo, essas associações de rochas compreendem a maior parte da área mapeada, porém, também ocorrem rochas ortoderivadas representantes do embasamento desta sequência sedimentar. Primeiramente, foi realizada uma pesquisa bibliográfica robusta focando todo o contexto geológico da área, desde a Faixa Ribeira até a designação em unidades destas rochas. Com o conhecimento teórico estruturado o próximo passo foi a realização do mapeamento focando na área que se encontra na porção sudeste da Folha Piraí e para isto foram feitos dez dias de trabalho de campo recolhendo informações de coordenada, atitude e descrição de 91 pontos de interesse. Após a conclusão do trabalho de campo foi feita uma tabela agrupando todas as informações obtidas em campo que foram adicionadas ao software ArcGis 10.2 para a confecção dos produtos deste trabalho: o perfil geológico, mapa de pontos (caminhamento) e mapa geológico. Por se tratar de uma região com poucos estudos e pesquisas detalhadas, este trabalho visou a complementação do conhecimento da geologia presente em Cacaria. Para um melhor entendimento das associações rochosas é necessário um estudo minucioso envolvendo proveniência, assim como a realização de lâminas petrográficas que não foram contempladas neste trabalho. IV Sumário AGRADECIMENTOS..................................................................................... III RESUMO....................................................................................................... IV LISTA DE FIGURAS, FOTOS e TABELAS ...................................................VI Capítulo 1: Introdução 1.1. Objetivo ...........................................................................................1 1.2. Localização e Vias de Acesso ........................................................1 1.3. Materiais e Métodos ........................................................................2 Capítulo 2: Aspectos Fisiográficos 2.1. Clima ...............................................................................................4 2.2. Vegetação e Atividades Socioeconômicas .....................................4 2.3. Hidrografia ...................................................................................... 5 2.4. Geomorfologia .................................................................................5 Capítulo 3: Geologia Regional 3.1. Província Mantiqueira......................................................................8 3.1.1. Terreno Ocidental.........................................................................9 3.1.2. Complexo Juiz de Fora ................................................................9 3.1.3. Megassequência Andrelândia.....................................................10 Capítulo 4: Classificação Informal das Unidades Estratigráficas...........11 Capítulo 5: Geologia da Área Mapeada 5.1. Estratigrafia....................................................................................13 5.1.1. Unidade Lorena ….............................................................13 5.1.2.Unidade Valadão …............................................................14 5.1.3. Unidade São Roque...........................................................15 5.2. Aspectos Macroscópicos e de Campo ..........................................17 5.3. Metamorfismo................................................................................19 5.4. Geologia Estrutural........................................................................20 CONCLUSÕES E DISCUSSÕES .................................................................23 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..............................................................25 ANEXO V Lista de Figuras e Fotos Figura 1. Mapa Rodoviário da Região Metropolitana do Rio de Janeiro. (Fonte DNIT) ......................................................................................................................................2 Figura 2. Modelo digital de terreno observa-se as características acidentadas da porção central da área onde não foi possível acessar para observações geológicas .................................................…7 Figura 3. Estratigrafia da Megassequência Andrelândia (Modificada de Pacciullo, 1997) ...............9 Figura 4. Seção estrutural composta do Orógeno Ribeira com a relação entre os diferentes terrenos e domínios estruturais (capítulo XIII -CPRM-Província Mantiqueira) ...............................................10 Foto 1. Colinas alinhadas e aplainadas. Ao fundo a vegetação nativa da Mata Atlântica da Serra do Mazomba...........................................................................................................................................7 Foto 2. Feldspato-biotita-granada gnaisse intemperizado. .............................................................15 Foto 3. Feldspato-Biotita-gnaisse com um leve estiramento na porção mais escura da rocha................................................................................................................................................16 Foto 4. Intercalação da rocha calciossilicática com o anfibolito......................................................17 Foto 5. Feldspato-biotita-gnaisse com um leve estiramento na porção mais escura .........................................................................................................................................................17 Foto 6. Biotita-feldspato gnaisse interpretado como de origem ortoderivada .........................................................................................................................................................20 Foto 7. Cataclasito com a parte superior brechada.........................................................................22 Foto 8. Migmatito onde o paleossoma é representado por rocha calciossilicática e o neossoma por rochas quartzo-feldspáticas.............................................................................................................22 Foto 9. Biotita-feldspato gnaisse milonitizado, próximo ao contato......................................23 Foto 10. Dique de diabásio (a direita) do Valão da Costaneira da Prata cortando rochas calciossilicáticas...............................................................................................................................23 Lista de Tabelas Tabela 1. Descrição das Unidades Informais por Harte (1976) ....................................................12 VI VII 1. INTRODUÇÃO 1.1. Objetivos O trabalho realizado teve como principal objetivo a elaboração de mapa geológico detalhado, na escala 1:30000, em parte da localidade de Cacaria, Distrito de Piraí, Rio de janeiro (Anexo III). Além de buscar a compreensão das ocorrências litológicas da área, este trabalho irá agregar conhecimento por meio de mapeamento geológico numa região de poucos estudos e com litologias variadas. De modo geral a Folha Piraí, onde encontra-se inserida a região de estudo, possui poucas referências de trabalhos de mapeamento em escala de detalhe. O presente trabalho visa contribuir para colmatar esta deficiência em uma pequena porção desta área. 1.2. Localização e Vias de Acesso A área de estudo encontra-se inserida em Cacaria, localidade do distrito de Piraí, Rio de Janeiro. A cidade de Piraí fica situada a cerca de 90 km de distância a noroeste da capital do estado e tem como municípios limítrofes: Paracambi, Itaguaí, Rio Claro e Pinheiral. A cobertura topográfica da região estudada é feita por folha 1: 50.000 denominada Folha Piraí (SF23-Z-A-VI-1). O acesso à região a partir da cidade do Rio de Janeiro pode ser feito principalmente de duas maneiras: o primeiro deles é feito através da Rodovia Presidente Dutra (BR-116) até o município de Piraí e depois por desvio para a estrada de Cacaria. Outro caminho, a partir da capital, é feito pela Avenida Brasil com desvio para a BR-465, na altura de Campo Grande. Esta estrada termina de encontro a Rodovia Presidente Dutra, já próximo ao município de Piraí, de onde faz-se um desvio para a estrada de Cacaria (Figura 1). 1 Comentado [TN1]: Figura 1. Mapa Rodoviário da Região Metropolitana do Rio de Janeiro. Fonte: DNIT. 1.3. Materiais e Métodos Inicialmente a metodologia usada para a confecção deste estudo foi o levantamento bibliográfico da região mapeada, tendo como foco trabalhos feitos anteriormente na área. Porém, não há muito material de pesquisa para a área de Cacaria, conforme anteriormente mencionado. Desta forma as regiões mais próximas como Lídice e Rio Claro serviram de base para a correlação geológica com a área estudada por estarem inseridas no mesmo contexto geológico. Tendo feito essa revisão bibliográfica, o próximo passo foi a delimitação da área de estudo que contemplou uma porção a sudoeste da área mapeada por Mello (2013), em contato com esta. Com a ajuda da imagem aérea de Monumento (Anexo II), antigo nome de Cacaria, foram traçados os principais contatos geológicos da área com o objetivo de facilitar o reconhecimento de campo e a delimitação dos mesmos. Foram descritos 91 pontos (Anexo V), dez dias de campo, em área de 12 km X25 km (Anexo I). Após os trabalhos de campo, foi elaborada uma planilha dos dados com 2 todas as informações da área: coordenadas, atitudes e litologias. Para a introdução no Software ArcGis 10.2 ®, estes itens foram colocados em modelo de uma planilha Excel e em seguida iniciou-se a confecção do mapa da área. Os produtos obtidos neste trabalho foram o mapa geológico na escala 1:30.000 e o perfil geológico na escala 1:20.000 (Anexo IV). Para a elaboração do trabalho foram utilizados os seguintes materiais e métodos: GPS (Garmin). Bússola tipo Bruton. Mapa Topográfico Folha Piraí (1:50000). Imagem Aérea de Monumento, (IBGE). Mapa Geológico do Estado do Rio de Janeiro (1:50000); produzido pelo DRM (- Serviço Geológico do Estado do Rio de Janeiro). Mapa Geológico da Folha Volta Redonda (1:100000) produzido pelo CPRM (- Serviço Geológico do Brasil). Software ArcGis 10.2 ®. Software Global Mapper 15.0 ®. 3 2. ASPECTOS FISIOGRÁFICOS 2.1. Clima A região possui um clima tropical de altitude, tendo o verão principalmente como o período de chuvas. A temperatura média anual fica na faixa de 20,5 °C e varia de 16,6 °C em julho a 23,9 °C em fevereiro. A precipitação média acumulada no ano de 2000 foi de 104,98 mm. A pluviosidade maior é ao sul e diminui gradativamente em direção ao Vale do Paraíba (Dados da Prefeitura Municipal de Piraí, Rj, 2001). 2.2. Vegetação e Atividades Socioeconômicas A vegetação típica deste segmento da Serra do Mar é a floresta tropical, pertencente a Mata Atlântica. Esta floresta se mantém sob um clima de intensas chuvas no verão, com posteriores estiagens de até três meses. De maneira geral, é constituída por plantas lenhosas com alturas que podem ultrapassar os 50 m, sendo observadas também espécies de pequeno porte e de crescimento rápido como arbustos e gramíneas. Esta variedade de espécimes vegetais confere a esse tipo de floresta um aspecto denso e uniforme. As atividades socioeconômicas que predominam na região estão relacionadas com áreas voltadas para ocupação e atividades humanas diversas, como atividades agrícolas, pecuárias, sítios, fazendas, haras, condomínios e pequenos núcleos rurais. O reflorestamento é feito apenas com espécies exóticas e voltado para fins econômicos. Em algumas áreas a vegetação nativa se encontra mesclada a estas espécies exóticas (Dados da Prefeitura Municipal de Piraí, Rj, 2001). 4 2.3. Hidrografia O rio principal da área de estudo é o Cacaria, um dos afluentes do Rio Guandu que possui 1.385 km² de extensão que encontra-se inserido na bacia da baía de Sepetiba (Baylão Junior, 2011). A região apresenta várzeas inundáveis e de moderada sensibilidade a erosão nas vertentes mais inclinadas. Estas várzeas são formadas por colinas residuais isoladas pela sedimentação fluvial nos baixos cursos dos principais rios. Do ponto de vista geológico, os rios da região (Cacaria, Costaneira da Prata e Onça) apresentam forte controle estrutural e tectônico, sendo identificado um padrão de drenagem retangular. São rios subsequentes, acompanhando as linhas de fraqueza e a estrutura das rochas (Baptista et al., 2001). 2.4. Geomorfologia O atual regime de relevo no Sudeste brasileiro resultou de uma evolução morfotectônica desencadeada a partir do processo de separação do continente sulamericano, no Juro-Cretáceo, decorrente de um regime distensivo. O resultado desse regime foi um soerguimento regional seguido de grandes desnivelamentos de blocos através de falhas NE, em predomínio, que foram responsáveis pela individualização das Serras do Mar e da Mantiqueira e também a geração de grábens terciários (Hasui et al., 1998). Os processos exogenéticos, que atuaram no Cenozóico, deixaram suas marcas na paisagem através das feições erosivas e sedimentares segundo Coelho Netto et al., (1994), e Coelho Netto (1999). Esses processos intempéricos afetaram o Planalto Atlântico, que é o contexto geomorfológico da área de estudo, de modo que fica evidenciada uma dissecação através das feições erosivas e sedimentares. Estas são identificadas, essencialmente, na morfologia das colinas, desenhadas por sucessivos eventos de erosão quaternários com retrabalhamento de encostas, na colmatação de fundos de vales e nas cabeceiras de drenagem em anfiteatro suspensas ou ajustadas à rede de drenagem. Esta dissecação resultou na criação de planaltos suspensos (da Bocaina e reversos da Mantiqueira, entre outros) com bordas escarpadas (Serra do Mar e da Mantiqueira) e domínios com predominância de colinas ou de “mar de morros” das 5 depressões interplanálticas, em destaque o vale do rio Paraíba do Sul. O compartimento de colinas ou “mares de morro” possuem encostas com concavidade, marcadas pela presença de concavidades estruturais suspensas ou acomodadas à rede de drenagem (Coelho Netto, 1999). A morfologia dos vales fluviais, tanto no domínio das colinas quanto na escarpa, alterna segmentos alveolares preenchidos por terraços e planícies de inundação (Dantas & Coelho Netto, 1991). Este conjunto morfológico individualiza-se como feições típicas do Planalto Sudeste do Brasil, onde se desenvolveram os “complexos de rampas” e fundos de vales com pacotes sedimentares robustos. Estes estão concentrados nos vales dos rios Paraíba do Sul, Pomba e drenagens costeiras na baixada da Baía de Guanabara, além do rio Grande e o alto curso do Tietê, que drenam para o interior, rumo à bacia do Rio Paraná (Moura & Meis, 1986; Meis & Moura, 1984; Meis et al., 1985; Coelho Netto, 1999; Eirado Silva et al., 1993; Dantas et al., 1994, 1995 e outros). O centro da área de estudo, nas proximidades da Serra da Caieira, que é um dos segmentos da Serra do Mar, é marcado por um relevo bastante acidentado, com elevações que chegam até 500 m de altura e que se encontram alinhadas no sentido NE-SW. Devido as características do terreno o mapeamento dessa área em específico ficou prejudicado, pois tanto o relevo acidentado quanto a mata nativa criaram obstáculos para a execução de pontos de observação geológica (Figura 2). Para elucidar essa porção do mapa, foi feito um MDT (modelo digital de terreno) a partir do software Global Mapper 15.0, onde a cor azul representa os relevos mais planos e a cor verde representa as cotas mais altas.Essas elevações são predominantemente esculpidas por processos exogenéticos, resultando no relevo de facetas triangulares. Os vales também apresentam esse padrão de alinhamento robusto, estando controlado por fraturas e a foliação das rochas (Foto 1). A oeste da área estudo, as elevações do terreno caem vertiginosamente a medida que se aproxima da Represa Ribeirão das Lajes. Quanto mais se percorre a área no sentido leste, o terreno adquire um formato diferenciado, predominando morrotes aplainados e alinhados. 6 Foto 1. Colinas alinhadas e aplainadas. Ao fundo a vegetação nativa da Mata Atlântica da Serra do Mazomba . Figura 2. Neste modelo digital de terreno observa-se as características acidentadas da porção central da área onde não foi possível acessar para observações geológicas. 7 3. GEOLOGIA REGIONAL 3.1. Província Mantiqueira Situada ao sul do Cráton São Francisco, limitada pela Faixa Brasília a NW e pela Bacia do Paraná, a Província Mantiqueira de idade Brasiliana, é resultado da colagem dos continentes Sul-Americano e Africano. Essa interação de placas implicou no fechamento do Oceano Adamastor e a posterior colisão de terrenos, desencadeando expressivos processos orogênicos diacrônicos. Esta etapa da colisão continental resultou no empilhamento de terrenos de leste para oestenoroeste. Em consequência deste movimento, o trend estrutural do Orógeno Ribeira é NE-SW (Heilbron et al., 2007). A Província Mantiqueira (Figura 3) se estende por mais de 3.000 km, de Montevidéu (Uruguai) até ao sul da Bahia, ao longo do Atlântico Sul (Almeida et al., 1977, 1981). O Orógeno Ribeira é um dos sistemas orogênicos inseridos em seus domínios. São quatro os terrenos tectono-estratigráficos nos quais se subdivide o Orógeno Ribeira: Ocidental, Paraíba do Sul, Oriental e Cabo Frio ( Heilbron et al., 2004 a, b). Os três primeiros foram amalgamados no Brasiliano II entre 605 Ma a 580 Ma (Machado et al., 1996; Heilbron & Machado, 2003), enquanto que o Terreno Cabo Frio só colidiu com os demais no Brasiliano III (520 Ma), compondo, por fim, a atual configuração da Plataforma Sul Americana. Estes terrenos são separados por falhas de empurrão em alguns locais e por zonas de cisalhamento oblíquas transpressivas em outros. 8 Figura 3. Mapa tectônico do Segmento Central da Província Mantiqueira (Heilbron et al., 2007). 3.1.1 Terreno Ocidental Localizado no setor setentrional da Província Mantiqueira, o Terreno Ocidental é constituído por três domínios: Domínio Autóctone, Domínio Andrelândia e Domínio Juiz de Fora, sendo esses dois últimos alóctones. 3.1.2. Embasamento O Domínio Juiz de Fora representa uma intercalação tectônica de rochas do embasamento Paleoproterozóico, Complexo Juiz de Fora (pré-1,7 Ga), com a sequência sedimentar Neoproterozóica denominada por Megassequência Andrelândia. As rochas desse domínio encontram-se metamorfisadas na fácies granulito, indicando um metamorfismo de alto grau. O Complexo Juiz de Fora agrega granulitos gnaissificados de origem ígnea, com composições variando entre gabros, dioritos, tonalitos e granodioritos. Os granulitos deste complexo exibem texturas muito variadas, sendo mais comuns as variedades granoblásticas a foliadas e, subordinadamente, miloníticas, (Heilbron et al.,1998). Estes ocorrem em porção restrita do domínio, sendo representados na 9 Folha Volta Redonda- 1:100000 (CPRM, 2007) como uma extensa escama que ocorre nesta área de estudo, seguindo o trend das unidades mapeadas nesta folha. 3.1.3. Megassequência Andrelândia Trata-se de uma sucessão metassedimentar intercalada com rochas metaígneas máficas de idade neoproterozóica (Figura 4). Estas rochas recobrem o embasamento e unidades pelíticas mesoproterozóicas, sendo representadas por gnaisses de diferentes composições químicas interpostos por anfibolitos, calciossilicáticas e quartzitos em porções mais locais. Pode apresentar texturas migmatíticas robustas (Barbosa & Grossi Sad, 1983 a,b,c; Costa et al., 1978a, 1978b). Figura 4. Estratigrafia da Megassequência Andrelândia (Modificada de Pacciullo, 1997). 10 4. Classificação Informal das Unidades Estratigráficas por Ben Harte (1976) O geólogo Ben Harte (1976), em relatório interno de consultoria efetuada para o grupo Riofinex do Brasil- Geologia e Pesquisa LTDA, que realizou extensos trabalhos de prospecção e pesquisa, propôs uma classificação informal para as litologias encontradas nas proximidades de Rio Claro e Lídice seguindo uma subdivisão em 10 unidades litoestratigráficas. Essas unidades seriam pertencentes a Megassequência Andrelândia. A Tabela 1 a seguir indica, de maneira resumida, o trabalho de campo realizado pelo geólogo. Unidade Rio Claro Unidade Poço Azul Unidade Monte Alegre-Limeira Unidade Pedra Branca Unidade Passa-Dezoita Unidade Passa-Dezoito Quartzo-feldspato-biotita gnaisses, com ocorrências ocasionais de granada e sillimanita. Porfiroblastos de granada são abundantes localmente. Trata-se de uma intercalação litológica de rochas calcissilicáticas, biotita xistos, quartzitos impuros e quartzo-feldspatobiotita gnaisses com pórfiros de feldspatos. Esta unidade varia ao longo do strike. À sudoeste da região de Rio Claro-Lídice, consiste em quartzo-feldspato-biotita gnaisses e biotita xistos com lentes de quartzitos. Na parte central esta unidade é constituída por quartzitos xistosos que a nordeste gradam para gnaisses quartzofeldpáticos. É uma unidade relativamente uniforme de quartzo-feldspato-biotita gnaisses leucocráticos. Esta unidade é caracterizada por uma intercalação de camadas com menos de um metro de quartzitos impuros com calcários e, de forma subordinada, com rochas calcissilicáticas e biotita xistos. Nesta unidade há uma variação entre quartzo-feldspato-biotita gnaisses moderadamente leucocráticos e gnaisses mais ricos em micas e com ocasionais ocorrências de sillimanita. Algumas lentes de calcário podem estar presentes nas porções mais micáceas. 11 Tabela 1. Consiste em uma intercalação de quartzitos impuros, calcários, rochas Unidade Lídice calcissilicáticas, biotita xistos e quartzofeldspato-biotita xistos. Trata-se de um feldspato-biotita gnaisse porfiroblástico, com granada sempre presente como mineral acessório ou essencial – em locais onde se mostra mais Unidade São Roque abundante. Bandas de quartzito e calcissilicáticas ocorrem com pouca frequência. Esta unidade é constituída essencialmente de feldspato gnaisses porfiroblásticos, associados a largos corpos de quartzitos. Unidade Valadão São comuns ocorrências de camadas ricas em magnetita associadas aos gnaisses e quartzitos. É uma unidade relativamente uniforme de quartzo-feldspato-biotita gnaisses Unidade Lorena melanocrático, com porfiroblástos de feldspato e ocorrências locais de granada. Descrição das Unidades Informais por Harte (1976). 12 5. GEOLOGIA DA ÁREA MAPEADA 5.1. Estratigrafia Adotando uma abordagem petrográfica macroscópica, as rochas da região são majoritariamente metamórficas e de grau elevado, atingindo fácies granulito. São encontrados, por exemplo, gnaisses diversos, quartzitos, calciossilicáticas e anfibolitos. Evidências de magmatismo são encontradas na porção mais leste da área mapeada, como diques de basalto/diabásio e ortognaisses. Harte (1976), propôs para as litologias encontradas nas proximidades de Rio Claro e Lídice a subdivisão em 10 unidades litoestratigráficas, como já mencionado no capítulo anterior (Tabela 1). Essas unidades representariam as variações das rochas da Megassequência Andrelândia para a região de estudo, já que prolongando os contatos dessas divisões, a região de Cacaria se encontraria inserida nesse mesmo trend geológico. Mello (2013) utilizou para delimitar as unidades estratigráficas da região a classificação informal das unidades adotada por Harte (1976), identificando na sua área de estudo duas unidades: São Roque e Valadão. Porém, esta classificação não contemplou todas as litologias encontradas no presente trabalho, de modo que as rochas ortoderivadas mapeadas foram integradas na unidade Lorena. 5.1.1. Unidade Lorena No limite nordeste da área, foram encontradas rochas com características distintas das demais, sendo acinzentadas, de granulometria fina à média e foliação incipiente. Estas rochas, em termos macroscópicos e relações de campo foram interpretadas como de origem ortoderivada e, portanto, classificadas como ortognaisses. Em alguns afloramentos, onde ocorre textura milonítica, os porfiroblastos de feldspato ficam salientados sendo possível observar a textura facoidal ou “augen”. Não foram encontradas nesta unidade uma relação de contato com a sequência metassedimentar que compreende a maior parte da área. Estas rochas, dadas as suas características são integradas na Unidade Lorena. Geomorfologicamente, estes afloramentos encontram-se associados aos morrotes 13 aplainados. O principal corpo metaígneo encontrado tem cerca de 25 m de altura e encontra-se coeso, com apenas uma leve camada escura provavelmente provocada por ação de água da chuva (Foto 2). São corpos pontuais, de maneira geral. Esta unidade também apresenta o feldspato-biotita gnaisse como litologia predominante, que apresentam esta característica porfiroblástica e migmatítica, típicas de embasamento. Foto 2. Ortognaisse com pórfiros de k-feldspato. 5.1.2. Unidade Valadão A Unidade Valadão, pela descrição Harte (1976), é composta por feldspatobiotita gnaisse, sendo o diferencial a presença de significativos bancos de quartzito e, em especial, com magnetita (BIF). Também tomando por base a dissertação de mestrado de Dutra (2013), a Unidade Valadão adquire subdivisões que seriam as fácies que se apresentam na região de Rio Claro: Unidade Valadão Inferior, Unidade Valadão Média e Unidade Valadão Superior. Na área de estudo, essa unidade tem correlação com a Unidade Valadão Superior contendo feldspato-biotita-granada gnaisse, quartzitos e ocorrência de formações ferríferas em blocos. Comparativamente, apresenta em menos abundância de anfibolito que, comumente, encontra-se associado a rochas calciossilicáticas, enquanto o quartzito ocorre de forma pontual. Os feldspato- biotita- 14 granada gnaisses estão em sua maioria intemperizados. As granadas dessa unidade são de modo geral avermelhadas e de tamanhos que variam de 1 cm a 3 cm, adquirindo um caráter porfiroblástico que podem chegar a compor cerca de 40% da matriz da rocha (Foto 3). Estas rochas estão na porção inferior da área de estudo e quanto mais se percorre a sul mais os paragnaisses e as rochas calciossilicáticas assumem texturas migmatíticas. Esta unidade encontra-se sobreposta ao embasamento e ocorre em contato gradual em direção à Unidade São Roque. Compõe um dos relevos mais baixos da área. Foto 3. Feldspato-biotita-granada gnaisse intemperizado mostrando veios de quartzo. 5.1.3. Unidade São Roque A unidade São Roque, pela classificação informal, é predominantemente constituída por feldspato-biotita gnaisse, tendo a granada como mineral acessório ou essencial. Porém, estudos posteriores puderam subdividir esta unidade em outras três: São Roque I, São Roque II e São Roque III, (Dutra, 2013). Nos limites nordeste e noroeste da área, esta rocha adquire um caráter mais feldspático associados com as rochas calciossilicáticas e aos anfibolitos presentes na unidade. Essa associação de rochas foram classificadas como pertencentes a Unidade São Roque II. 15 O feldspato-biotita gnaisse constitui a principal litologia encontrada, apresentando intercalações de rochas calciossilicáticas e anfibolitos (Fotos 4 e 5) e os grãos de feldspato podem compor até cerca de 35% da matriz. Estas rochas cyonstituem os maiores relevos da área mapeada. Foto 4. Intercalação da rocha calciossilicática com o anfibolito Foto 5. Feldspato-biotita-gnaisse com um leve estiramento na porção mais escura. 16 5.2. Aspectos Macroscópicos e de Campo De maneira geral, o biotita-feldspato gnaisse é a litologia dominante na área mapeada, adquirindo singularidades de acordo com a intensidade do grau metamórfico. Esta rocha oscila em variedades granadíferas, feldspáticas e, em um grau mais avançado, migmatíticas. Os gnaisses granadíferos, sendo classificados como biotita-granada gnaisses estão presentes no centro da área. Apresentam porfiroblastos de granada de, no máximo, 3 cm sendo que a granulometria dos demais minerais, como quartzo, feldspato e biotita, varia de fina a média. A granada varia de cor, mostrando uma variação composicional ora com mais ferro (alteração de cor ocre), ora com mais manganês (alteração de cor preta). O intemperismo atua de forma intensa nesses gnaisses, tornando-os mais acastanhados. Estes são cortados por veios de quartzo, na maioria das vezes. Um corpo granulítico, caracterizado pelo mapeamento de Mello (2013), foi extendido, até a parte superior do mapa onde se encontra os gnaisses granadíferos. Esse granulito é uma rocha compacta de coloração esverdeada composta por piroxênios, quartzo e feldspato. Sua granulometria varia de média a grossa e no seu local de afloramento é possível observar blocos rolados com esfoliação esferoidal. A nordeste e noroeste da área, foi observada a predominância de um gnaisse mais amarronzado, rico em feldspato potássico que também se apresenta textura porfiroblástica, alcançando 4 cm de comprimento. Pode apresentar granada como mineral acessório. A granulometria é, em sua predominância média, sendo possível observar um leve estiramento de algumas fases minerais como quartzo, biotita e possíveis minerais máficos que são reconhecidos pela análise macroscópica. São afloramentos pouco alterados pela ação de água meteórica, mantendo suas características mineralógicas e texturais resguardadas. Já os gnaisses migmatíticos são encontrados na porção mais sul da área, sendo em sua maioria de coloração clara, diferente dos demais litotipos anteriormente citados. A sua granulometria varia de fina a média, sendo possível observar porções mais claras (leucossomas) e porções mais escuras (melanossomas). Na região de Cacaria, os quartzitos podem ou não conter quantidades variáveis de magnetita, porém na porção delimitada neste trabalho fora encontrados poucos afloramentos destas rochas, apenas na forma de blocos rolados e 17 assentados na drenagem do rio Cacaria. Produto de um intenso metamorfismo, esses quartzitos apresentam granulometria variando de média a grossa, sendo observadas poucas impurezas em sua composição, adotando uma classificação macroscópica. As rochas calciossilicáticas são encontradas em diversos pontos na área, apresentando coloração acinzentada com pequenas incursões de minerais esverdeados (diopsídio), fora outros minerias presentes em sua composição. Apresentam de modo geral a granulometria variando de fina a média, pouca ação intempérica e pouca deformação. Em alguns afloramentos a rocha calciossilicática constitui o melanossoma de migmatitos onde o neossoma é constituído principalmente por rochas quartzo-feldsático (Foto 8). Os anfibolitos são encontrados localmente, tanto in situ como em blocos rolados e arredondados, mostrando granulometria fina e por vezes estando associados as rochas calciossilicáticas. Estas rochas são identificadas por uma mudança brusca da cor do solo, transicionando de um acastanhado a um avermelhado intenso. São rochas, em conjunto com as rochas calciossilicáticas, comumente observadas na área porém, nunca com expressão superficial mapeáveis na escala adotada. Diques de diabásio são encontrados na região estando em sua maioria fragmentadas e em blocos dispersos pelo solo. Nos afloramentos, alcançam espessuras que variam de 10 cm a 1 metro. O dique de maior expressão foi encontrado no limite nordeste da área, no Valão da Costaneira da Prata, onde corta rochas calciossilicática (Foto 10). Os ortognaisses se apresentam com foliação incipiente e de coloração acinzentada, com granulometria variando de fina a média. Constituído por quartzo, plagioclásio e biotita podem ser confundidos com rochas graníticas, mas a foliação evidencia o seu caráter metamórfico. Na margem do Valão da Costaneira da Prata foi encontrado uma rocha com aspecto brechóide e de coloração castanho claro. Os grãos de quartzo e feldspato presentes se apresentam estirados, configurando um ambiente de formação rúptil. Quanto aos milonitos encontrados na área há evidências de um ambiente de formação dúctil, marcado principalmente pelo estiramento dos minerais e estruturas que mostram sombra de pressão. 18 5.3. Metamorfismo A região de estudo sofreu um intenso metamorfismo de idade Brasiliana. Predomina em toda a área um metamorfismo classificado como regional de alto grau, com litotipos como gnaisses aluminosos, rochas calciossilicáticas e quartzitos. Estas variedades rochosas contêm minerais resultantes de uma recristalização provocada por intenso metamorfismo, além de uma marcante orientação, vista principalmente nos filossilicatos como a biotita. Estas rochas são interpretadas como provenientes de protólitos sedimentares, de composição predominantemente pelítica e de deposição química em ambiente marinho, mais provavelmente; Evidências encontradas em campo como, por exemplo, a alternância entre rochas calciossilicáticas e biotita-granada gnaisses (paragnaisses), em diferentes escalas, apontam para que estas representem rochas sedimentares carbonáticopelíticas, do tipo margas. Porém, com os sucessivos processos de acresção continental sofridos no Brasiliano II terminou por gerar as rochas calciossilicáticas por metamorfismo de caráter também regional. Os ortognaisses que constituem a Unidade Lorena podem ser considerados como produto do metamorfismo das rochas graníticas do embasamento. As características destas rochas também apontam para um protólito de granulometria fina e rico em feldspato (Foto 6). Foto 6. Biotita-feldspato gnaisse interpretado como de origem ortoderivada. 19 Em zonas de cisalhamento é comum observar-se rochas como cataclasitos e milonitos. O grau de deformação associado ao metamorfismo cataclástico aumenta à medida que se aproxima da zona de cisalhamento e de acordo com a reologia da rocha. No caso dos cataclasitos, os minerais como quartzo e feldspato mostram-se fragmentados, fornecendo o aspecto de brechóide à rocha (Foto 7). Quando o metamorfismo assume um comportamento mais dúctil do que rúptil, os minerais mais competentes tendem a rotacionar e os menos competentes acabam por sofrer estiramento, a exemplo dos filossilicatos (Foto 9). À sul da área de estudo, o aumento do grau metamórfico é perceptível pela presença marcante de texturas migmatíticas, o que engloba rochas calciossilicáticas e os paragnaisses. Pode-se assumir, partindo desta observação textural, que o metamorfismo da área tende a aumentar no sentido sul. 5.4. Geologia Estrutural As rochas por estarem submetidas a um metamorfismo regional intenso, não apresentam estruturas primárias conservadas, restando as foliações como registro principal do evento de deformação Brasiliano que atuou nas rochas intrusivas e camadas sedimentares depositadas. Através do reconhecimento dos componentes estruturais principais da área, como foliação - coincidente com o acamamento sedimentar - e falhas, foi possível delimitar os contatos e separar em 3 unidades os litotipos encontrados no mapeamento. A principal direção estrutural dada pela foliação das rochas mostra direção preferencial 340/45°, com algumas variações para 310/40°. O vale do rio Cacaria coincide com um contato entre unidades, separando a Unidade São Roque da Unidade Valadão. Importante estrutura encontrada na área consiste em uma falha de empurrão que atravessa a área de nordeste a sudoeste, estando localizada nas proximidades do Valão da Costaneira da Prata, repercutindo em uma milonitização robusta. Este cavalgamento de baixo ângulo gerou, nas rochas inseridas em sua zona de influência, estruturas típicas de falhas profundas na crosta (estiramento mineral, sombra de pressão e porfiroblastos de feldspato rotacionados). São encontradas também na área e estruturas rúpteis como o cataclasitos (Foto 7). Na área foi interpretada uma inversão estratigráfica na qual as rochas da Unidade Valadão Superior estão colocadas acima das rochas da Unidade São Roque, (Mello 2013). 20 A leste da área de estudo, separando a Unidade Valadão Superior e a Unidade Lorena, foi inferido um contato com base na posição dos ortognaisses encontrados, além da mudança brusca do padrão do relevo que assumiu, caracteristicamente, a feição topográfica de morrotes aplainados. Foto 7. Cataclasito com a parte superior brechada . Foto 8. Migmatito onde o paleossoma é representado por rocha calciossilicática e o neossoma por rochas quartzo-feldspáticas 21 Foto 9. Biotita-feldspato gnaisse milonitizado, próximo ao contato. Foto 10. Dique de diabásio (a direita) do Valão da Costaneira da Prata cortando rochas calciossilicáticas. 22 6. CONCLUSÃO E DISCUSSÕES Através do mapeamento geológico da região foi possível delimitar numa parte da região de Cacaria em três unidades geológicas distintas com base nas litologias predominantes: Unidade São Roque , Unidade Valadão e Unidade Lorena. A classificação proposta por Harte (1976), não comtempla de maneira geral, todas as rochas encontradas neste mapeamento, sendo necessária a adição de outras subdivisões não incluídas por Harte (1976). Apesar de Lídice e Rio Claro estarem no mesmo trend geológico de Cacaria, as rochas desta região não apresentam influências magmáticas como as da área de estudo. As características marcantes das unidades informais de Harte (1976), como por exemplo, o quartzito com magnetita, não foram encontrados em abundância na área de mapeamento, apenas alguns blocos esparsos. Essas ocorrências ficaram limitadas a área de estudo de Mello (2013). Uma explicação para a existência de rochas bastante diversificadas na região é a de que, preteritamente, a localidade de Cacaria e redondezas enquadrava-se no contexto de uma bacia sedimentar que posteriormente fora fechada com a colisão do evento Brasiliano II. Tal contexto fica evidenciado principalmente pela presença de rochas calciossilicáticas e os mármores, presentes na região, que são típicas de ambiente deposicional marinho. Pode-se inferir, em contrapartida, que o magmatismo atuante em toda a Faixa Ribeira durante o Brasiliano e a reativação de zonas de fraqueza foi responsável por essa transformação litológica. A norte de Cacaria, com o mapeamento anterior realizado por Mello (2013), no seu trabalho de graduação, não foi detectada a presença de anfibolitos. Somente à sul essas ocorrências ficam mais marcantes, podendo ter, algumas delas, relação com a acresção de terrenos durante o Brasiliano. Seriam interpretados como diques basálticos que em conjunto com as rochas sedimentares pré-existentes foram metamorfisadas e resultaram nas litologias que configuram a área de estudo. Suposições podem ser feitas sobre o que de fato ocorreu na área. Um mapeamento não é o suficiente para o entendimento do contexto tectônico, ainda mais concentrado numa porção restrita do terreno. Estudos mais detalhados e que explorem os dados de maneira mais eficaz, como a realização de lâminas 23 petrográficas e análise química das rochas irão agregar informações essenciais de toda uma região ainda pouco estudada. 24 Referências Bibliográficas Almeida, F.F.M. De., Hasui, Y., Brito-Neves B.B De, Fuck R. A. 1977. 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Petrobras, Rio de Janeiro, vol. 13, n.2, p. 269-300, maio/nov. 2005. 28 29 30 ANEXO I Mapa de Pontos 43 7486000,000000 ! 49 !! 44 50 ! ! 41 67 32!13 !! 46!68 !12 ! ! 72 71 70 14 ! ! 6 !5 ! 7 91 ! 620000,000000 !75 ! 34 ! 622000,000000 !27 623000,000000 !29! !!33 ! !26 !!11 80 !37 31 ! !52 53 36 ! ! ! ! 78 84 79 ! ! 89 85 ! 87 ! 77 86 57 82 ! 83 ! 18 ! !56 ! ! ! !19 ! ! 17 16 40 ! ! 74 ! 55 !! 54 ! ! 20 1 ! 61 60 ! ! 7484000,000000 624000,000000 88 81 25 ! 23 ! 69 ! 22 ! !24 21 ! ! 616000,000000 38 ! 35 90 9 621000,000000 ! 48! 47! ! ! 7485000,000000 !66 619000,000000 7486000,000000 ! ! 618000,000000 ! ! 73 59 76 39 ! 62 ! 58 618000,000000 619000,000000 620000,000000 621000,000000 622000,000000 ! ! ! 623000,000000 63 ! ! ! 617000,000000 7485000,000000 45 51 617000,000000 624000,000000 7484000,000000 616000,000000 ANEXO II 616000,000000 617000,000000 618000,000000 619000,000000 620000,000000 621000,000000 622000,000000 624000,000000 + + 7486000,000000 + 7486000,000000 + 40 + Rio da Onça + Rio Cacaria Faz. Conceição Unidade São Roque Biotita-Feldspato Gnaisse, Anfibolito e Calciossilicática Unidade Valadão Biotita-Granada Gnaisse Quartzito, Magnetita Quartzito. Unidade Lorena Biotita-Feldspato Gnaisse, Porfirosblástico, Ortoderivado. 7485000,000000 + + + + 40 619000 ,000000 0 0,425 ,000000 0,85 620000 1,7 B ,000000 621000,000000 2,55 Escala 1:30.000 Projeção Transversa de Mercator Datum UTM Corrégo Alegre Zona 23 S 622000,000000 3,4 Kilometers 623000,000000 624000,000000 7484000,000000 + 618000 Contato + + Falha de Empurrão Inferida Contato Foto Interpretado Rio + + 7484000,000000 perfil ab Granulito + 617000 ,000000 + 616000 ,000000 Legenda + 45 ± + 40 + A 45 Rio Costaneira da Prata + 50 Faz. Barrinha 7485000,000000 623000,000000 7487000,000000 7487000,000000 Mapa Geológico da Região de Cacaria Estrada ANEXO III Perfil Geológico A-B de Cacaria NW SE 400 Serra da Costaneira da Prata 200 & & 100 50 Rio Cacaria A 0 170 340 Legenda Unidade São Roque Unidade Valadão Unidade Lorena Contato & &Falha de Empurrão Inferida Contato Fotointerpretado 680 1.020 Meters Projeção Transversa de Mercator Datum: Córrego Alegre Zona: 23S Escala Horizontal: 1:20.000 Exagero na Escala Vertical de 3 x B ANEXO IV Pt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 CoordX 617705 617274 617226 616114 616096 616120 615886 615524 617929 617816 617772 617375 617367 617346 617512 617590 617620 617759 617577 617780 617848 617810 617849 618009 617778 617795 620962 623318 623198 624246 623487 620735 620440 620743 620383 623583 623574 623376 621818 623717 616812 616539 616310 616592 615944 617054 616774 616908 CoordY 7484620 7486300 7486300 7485366 7485268 7485380 7485081 7484928 7486391 7486098 7485976 7486290 7486355 7485805 7484363 7484251 7484336 7484776 7484285 7485135 7485373 7485513 7485699 7485468 7485754 7486006 7486924 7486984 7486943 7478686 7486681 7486752 7486477 7486688 7486458 7486632 7486929 7486730 7484018 7485266 7486366 7486486 7486512 7486377 7486601 7486173 7485976 7486084 Descrição Anfibolito Biotita-quartzo-gnaisse alterado, apresentando níveis de manganês e caulim em certos pontos do afloramento. Observa-se micas. Biotita-quartzo-gnaisse preservado, localizado na margem do rio cacaria. Granulometria variando de média a grossa. Basaltos rolados, apresentando esfoliação esferoidal Mudança de litologia: migmatito mais pobre em granadas Corpo de aproximadamente 2 m de largura e perpendicular a estrada de diabásio, cortando faixas gnáissicas. (Dique) Biotita-quartzo gnaisse Biotita-quartzo gnaisse. Biotita-quartzo gnaisse Feldspato-Biotita-Granada gnaisse Biotita-Quartzo gnaisse, apresenta uma falha normal e veios de quartzo cortando o afloramento. Contato granito/gnaisse Dique de diabásio com magnetita, apresentando esfoliação esferoidal Feldspato-biotita Gnaisse de granulometria fina, leucocrático com menos magnetita. Córrego com blocos de magnetita quartizito e blocos anfibolíticos "Amostra Sulfetada" Leucognaisse grosso grão arredondados. Migmatito competente, grão estirados Grande afloramento de rocha calciossilicática Biotita - granada gnaisse médio pra fino leucocrático Biotita- granada gnaisse médio pra fino leucocráticosilicática mais migmatizada Leucognaisse grosso grão arredondados Gnaisse cortado por um Pequeno Pegmatito (K-feldspato e turmalina) 1m de espessura (Amostra) Biotita- feldspato- granada gnaisse. Feldspato- biotita gnaisse migmatítico apresentando grãos orientados de granada. Blocos anfibolíticos Gnaisse migmatítico Dique cortando gnaisse Anfibolito acima da camada das rochas calciossilicáticas Feldspato Biotita gnaisse com mega cristais de feldspato aflorando na estrada Feldspato Biotita gnaisse alterado (Vermiculita) Morro antigo depósito de talus, blocos anfibolíticos e calciossilicáticos. Biotita-Feldspato Gnaisse Migmatítico com bolsão granitóide Cataclasito Dique de basalto Gnaisse milonitizado Gnaisse migmatítico Gnaisse migmatítico Quartzito granulometria fina a média, aflorando. Corpo que se estende por 20m de extensão. Quartzito Bloco de calciossilicática deformado Proto migmatito, gnaisse. Afloramento dentro do rio Anfibolito in situ, granulometria fina. Anfibolito Blocos rolados de anfibolito Blocos rolados de calciossilicática que perduram por mais 100m Blocos rolados de calciossilicática que limitavam a área. Feldspato gnaisse, afloramento, grãos arrendondados de feldspato. Gnaisse milonitizado, com feldspato e grãos estirados, foliados e rotacionados. Biotita- feldspato gnaisse com muita muscovita, granulometria fina . ANEXO IV 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 616508 616807 616051 624253 623970 623416 623480 623575 623575 623015 622817 623664 623839 624185 624326 624430 624533 618049 617365 617176 617531 617209 616695 616545 618139 618238 619699 620375 621458 621219 621745 621543 621054 622123 622045 622509 622334 622634 623052 623456 623031 618297 618603 7486446 7486351 7486611 7486936 7486738 7485722 7485728 7485040 7485020 7484330 7484204 7484621 7484684 7484594 7484433 7484347 7484193 7486884 7486374 7486228 7485610 7485787 7485647 7485647 7484297 7485017 7486949 7484127 7485438 7485678 7485761 7485851 7485769 7484946 7484850 7485954 7485610 7485188 7485478 7486262 7485733 7486409 7486844 Biotita- feldspato gnaisse com estiramento incipiente dos grãos, granulometria variando de fina a média com pórfiros de granada e feldspato. Feldspato gnaisse com granulometria grossa e com níveis ora mais granadíferos ora mais feldspáticos, afloramento de coloração acastanhada. Feldspato biotita gnaisse com grãos arredondados de feldspato, coloração acastanhada e de granulometria variando de fina à média Biotita-feldspato-gnaisse Feldspato- biotita gnaisse Biotita-feldspato-gnaisse Biotita-feldspato-gnaisse Biotita-feldspato-gnaisse Biotita-feldspato-gnaisse Biotita-feldspato-gnaisse Feldspato- biotita gnaisse Biotita-feldspato-gnaisse Feldspato- biotita gnaisse Feldspato- biotita gnaisse Feldspato- biotita gnaisse Feldspato- biotita gnaisse Feldspato- biotita gnaisse Quartzito Feldspato- biotita gnaisse Feldspato- biotita gnaisse Calcisilicática mais migmatizada Biotita-granada gnaisse gnaisse migmatítico Biotita granada gnaisse médio pra fino leucocrático Gnaisse migmatítico Feldspato- biotita gnaisse Biotita-feldspato-gnaisse Feldspato- biotita gnaisse Biotita-feldspato-gnaisse Biotita-feldspato-gnaisse Biotita- feldspato gnaisse porfiroblástico Biotita-feldspato-gnaisse Biotita-feldspato-gnaisse Biotita-feldspato-gnaisse Biotita- feldspato gnaisse porfiroblástico Biotita-feldspato-gnaisse Biotita-feldspato-gnaisse Biotita-feldspato-gnaisse Ortoderivada- rocha de foliação incipiente e muito compacta Ortoderivada- rocha de foliação incipiente e muito compacta Ortoderivada- rocha de foliação incipiente e muito compacta Biotita-feldspato-gnaisse Biotita-feldspato-gnaisse