Original paper

Deformation of the Neoproterozoic juvenile Cambaí magmatic arc complex and syntectonic granites during the Brasiliano orogenic cycle in southernmost Brazil

[Deformation eines neoproterozoischen juvenilen magmatischen Bogens (Cambaí-Komplex) und syntektonischer Granite während des Brasiliano-Orogenzyklus in Südbrasilien.]

Saalmann, Kerstin

Abstract

Neoproterozoic calc-alkaline plutonic rocks intruded in a magmatic arc setting during the Brasiliano orogenic cycle in the São Gabriel block, southernmost Brazil.Fabrics and structure of the juvenile rocks reflect a deformational evolution starting with magmatic flow fabrics followed by subsolidus and solid-state high to low temperature deformation. Dextral movements characterize deformation during ascent,emplacement and solidification of the juvenile plutonic rocks. The data indicate that transcurrent shear zones preferentially developed in the magmatic rocks due to their lower viscosity and strength. The deformation was partitioned into a transcurrent component controlled by synkinematic melt ascent, and a contractional component dominating the deformation in the country rocks. As synkinematic melts are characteristic features of magmatic arcs they are often sites of major strike-slip zones developed to accommodate the transcurrent component of plate convergence. These steep zones of deformation are preferential path ways for ascent and emplacement of melts and they also affect the crustal rheology by weakening the strength resulting in progressive strain localization. The intrusions of hot magmas are believed to have affected the distribution of shearing in the study area and are suggested to be the major cause for the change from SE-directed thrust-related shearing to SW­NE oriented wrench tectonics and folding during the Brasiliano orogenic evolution in the São Gabriel block.

Kurzfassung

Im São Gabriel Block,Südbrasilien, ist die Intrusion kalkalkalischer Plutonite während des jungproterozoischen Brasiliano Orogenzyklus an einen Magmatischen Bogen gebunden.Gefüge und Strukturen in den juvenilen Gesteinen spiegeln eine Deformationsentwicklung wider, die mit einer Verformung im magmatischen Zustand beginnt und nach der vollständigen Kristallisation sowohl bei hohen als auch bei abnehmenden Temperaturen fortgesetzt wird.Die Deformation während Aufstieg, Platznahme und Abkühlung der juvenilen Plutone ist durch dextrale Scherbewegungen gekennzeichnet. Die Daten zeigen,dass die StrikeSlip-Scherzonen bevorzugt in den Magmatiten entstehen,was auf deren geringere Viskosität und Festigkeit zurückgeführt werden kann. Es kann eine Verformungsaufteilung beobachtet werden in eine lateral scherende Komponente,die wesentlich vom synkinematischen Schmelzaufstieg gesteuert wird,und in eine einengende Komponente,die die Hauptverformung in den Umgebungsgesteinen darstellt.Synkinematische Schmelzen sind für magmatische Bögen kennzeichnend. Daher bilden sich in ihnen häufig große Strike-Slip-Zonen,die die schräge Komponente der Plattenkonvergenz aufnehmen.Diese steil einfallenden Deformationszonen stellen die bevorzugten Aufstiegswege für Schmelzen dar und beeinflussen die Rheologie der Kruste durch Reduktion von deren Festigkeit.Dadurch wird wiederum eine zunehmende Lokalisation der Verformung gefördert. Auch im Arbeitsgebiet wird die Anordnung der Scherzonen höchstwahrscheinlich durch die Intrusion heißer Magmen beeinflusst. Darauf wird auch der im Laufe der Deformation während der Brasiliano-Orogenese beobachtete Wechsel von zunächst SE-gerichteter Überschiebungstektonik zu SW­NE orientierten Blattverschiebungen und Faltenbildung zurückgeführt.

Keywords

neoproterozoic;synkinematic plutons;magmatic arc;Brasiliano orogeny;pan-African orogeny;Cambaí complex;São Gabriel block Brazil