Determinação de características fisiográficas de bacias usando ferramentas de geoprocessamento
“Geologia do Arquipélago de Santana, Macaé...
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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE AGRONOMIA DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS CURSO DE GEOLOGIA Laboratório de Geoprocessamento Aplicado (LGA) /UFRRJ “Geologia do Arquipélago de Santana, Macaé (RJ)” Isabele Henrique da Silva (200204013-1) ORIENTADOR Alexis Rosa Nummer (UFRRJ) CO-ORIENTADOR Renata da Silva Schmitt (UERJ) Abril 2007 Obra para Consulta
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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE AGRONOMIA
DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS CURSO DE GEOLOGIA
Laboratório de Geoprocessamento Aplicado (LGA) /UFRRJ
“Geologia do Arquipélago de Santana, Macaé (RJ)”
Isabele Henrique da Silva (200204013-1)
ORIENTADOR
Alexis Rosa Nummer (UFRRJ)
CO-ORIENTADOR
Renata da Silva Schmitt (UERJ)
Abril
2007
Obra para Consulta
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Sumário
Resumo...............................................................................................................................................8 Abstract ...............................................................................................................................................9 Introdução.........................................................................................................................................10 Breve Histórico do Arquipélago de Santana ...............................................................................10 1. Localização geográfica ..............................................................................................................11 2. Aspectos Gerais..........................................................................................................................12 2.1. Flora e Fauna ...........................................................................................................................12 2.1.1. Vegetação .............................................................................................................................12 2.1.2. Fauna .....................................................................................................................................13 2.2. Atividades antrópicas..............................................................................................................14 2.3. Dados arqueológicos ..............................................................................................................14 3. Caracterização do Tema e Justificativa do Estudo ...............................................................15 4. Objetivos da Pesquisa ...............................................................................................................16 5. Método de Trabalho ...................................................................................................................17 5.1. Etapa preliminar.......................................................................................................................17 5.1.1. Levantamento Bibliográfico ................................................................................................17 5.1.2. Logística para trabalhos de geologia em áreas oceânicas ...........................................17 5.1.3 Logística de campanha ........................................................................................................18 5.2. Etapa de execução..................................................................................................................18 5.2.1. Mapeamento .........................................................................................................................18 5.2.2. Tratamento das amostras em laboratório (UFRuralRJ e UERJ)..................................19 5.2.3 Descrição petrográfica das amostras ................................................................................19 5.2.4. Nomenclaturas utilizadas:...................................................................................................19 .3. Etapa de finalização ..................................................................................................................19 6. Geologia regional........................................................................................................................20 7. Geologia local..............................................................................................................................25 7.1. Unidades Litológicas...............................................................................................................25 7.1.1. Hornblenda-Biotita Metasienogranito ................................................................................25 7.1.2. Metadiorito e Metatonalito ..................................................................................................28 7.1.3.Ortoanfibolito Homogêneo...................................................................................................30 7.1.4. Veios Pegmatíticos e Aplíticos...........................................................................................32 7.1.5. Diques de Diabásio..............................................................................................................33 7.2. Geologia Estrutural..................................................................................................................35 7.2.1. Estruturas primárias.............................................................................................................35 7.2.2. Estruturas Dúcteis................................................................................................................36 7.2.3. Estruturas rúpteis .................................................................................................................39 7.3. Metamorfismo ..........................................................................................................................40 Conclusões e Recomendações ....................................................................................................41 Referências Bibliográficas .............................................................................................................43
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Agradecimentos Agradeço primeiramente a Deus, por ser presente em minha vida, agradeço aos meus
Pais que confiaram no meu potencial, por me ensinarem respeito, confiança, amor e
liberdade, pois devo boa parte do que sou a eles. Agradeço especialmente ao professor
Alexis Rosa Nummer, pela paciência, amizade, dedicação e atenção. A colaboração da
bióloga Andrea, pela luz e amizade, aos colaboradores de campo e a geóloga doutoranda
da UERJ, Valéria. A Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, por contribuir para o
meu amadurecimento pessoal e profissional, com festas, paisagens, e a diversidade de
pessoas que convivi no decorrer do curso. Aos professores que contribuíram com a minha
formação intelectual e profissional. Aos novos amigos que adquiri durante a vida
acadêmica, que fazem parte da minha vida. Ao orkut e msn pelo atraso, distração e perda
de tempo.
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Índice de Figuras, Tabelas e Anexos
Figura 1. Imagem de satélite do Arquipélago de Santana, extraída do software Google Earth,
disponível no site: http://earth.google.com/.A porção sudoeste do arquipélago não está inclusa no
polígono de amplitude do satélite......................................................................................................9
Figura 2. Visualização da área de estudos e perspectiva da distância a partir do continente, em
primeiro plano o Município de Macaé e estuário do Rio Macaé.......................................................10
Figura 3. Carta de navegação da enseada de Macaé e proximidades, Brasil costa leste, escala
natural 1: 25.000 na Latitude de 22°23’52, altitudes em metros acima do nível do mar, marcação das
curvas de níveis topográficos, levantamento efetuado pela Marinha do Brasil em
1974....................................................................................................................................................11
Figura 4. Vista panorâmica da vegetação do Costão SW da Ilha de Santana. Observar o detalhe
da encosta dissecada como feição geomorfológica marcante no arquipélago.................................12
Figura 5. Voçorocas na praia do barro vermelho, leste da Ilha do Francês, em detalhe o perfil do
solo....................................................................................................................................................12
Figura 6. Exemplar de Atobá no ninho com filhote, espécime predominante no Arquipélago de
Santana.............................................................................................................................................13
Figura 7. Alojamento Sede da Marinha, ponto de manutenção do Farol (local de maior altitude no
arquipélago). Em primeiro plano observa-se a praia principal da Ilha de Santana com a face frontal
para o continente.............................................................................................................................17
Figura 8. Localização e mapa geológico com principais lineamentos tectônicos da Faixa Ribeira e
seu entorno (modificada de Trouw et al, 2000; Schmitt et al., 2004). No detalhe, traço A-B do perfil
geológico descrito na Figura 9..........................................................................................................22
Figura 9. Perfil estrutural composto do Orógeno Ribeira com a relação entre os diferentes
terrenos e domínios estruturais. Legenda: Terreno Ocidental (1-6): 1 a 3 - Megasseqüência
Andrelândia nos domínios Autóctone, Andrelândia e Juiz de Fora, Terreno Ocidental; 4 a 6 -
Associações do embasamento (Complexo Barbacena, Mantiqueira e Juiz de Fora); Terreno
Paraíba do Sul (7-8): 7-Grupo Paraíba do Sul; 8-Complexo Quirino; Terreno Oriental (9-13): 9-
Seqüência Cambuci; 10-Seqüência Italva; 11- Seqüência Costeiro; 12-Arco Magmático Rio Negro;
13-Granitos colisionais; Terreno Cabo Frio (14-15): 14-Seqüência Búzios e Palmital; 15- Complexo
Região dos Lagos (Heilbron et al., 2004b).......................................................................................23
Figura 10. Mapa de localização da região do estado do Rio de Janeiro e Mapa geológico do
D.T.C.F. e parte do “terreno Oriental”, em destaque no circulo vermelho, a área de estudo
(modificado de Reis, 1995; Fonseca, 1998; Schmitt et al., 2004)....................................................25
Figura 11. Lajedos de hornblenda-biotita metasienogranito, litotipo predominante no Costão SW da
Ilha de Santana, Afloramento IS-02..................................................................................................27
Figura 12. Hornblenda-biotita metasienogranito exibe megacristais de microclina, deformados, com
lineação de estiramento mineral de biotita marcante, orientação 230/27 (Afloramento IS-05). A
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orientação preferencial é paralela à orientação da bússola. Escala da foto: Bússola
Brunton.............................................................................................................................................28
Figura 13. Fotomicrografia em lâmina delgada da Amostra IS-06 (hornblenda-biotita
metasienogranito). Em detalhe, observa-se um grão de zircão, mineral acessório, próximo a uma
junção tríplice, entre cristais de microclina plagioclásio saussuritizado e quartzo próximo ao maior
ângulo de extinção..........................................................................................................................28
Figura 14. Fotomicrografias em lâminas delgadas da amostra IS-01(hornblenda-biotita
metasienogranito) Apresenta duas gerações de microclina em A: uma de porfiroblastos bem
cristalizado e outra com granulação fina a média de geminação bem difusa e grãos
hipidioblásticos. Nota-se inclusão de quartzo e plagioclásio em alguns minerais, os grãos mais
finos como matriz, os cristais xenoblásticos pertencem a uma geração mais tardia. O plagioclásio
está saussuritizado em alguns pontos; em B, observa-se nos grãos maiores de quartzo estrutura
de recuperação de grãos................................................................................................................29
Figura 15. Enclave diorítico de forma lenticular no hornblenda-biotita metasienogranito do
Complexo Região dos Lagos (Afloramento IS- 02).........................................................................30
Figura 16. O metadiorito em lâmina delgada apresenta, é inequigranular fino a média com
texturas granoblástica (quartzo e plágioclasio) e lepidoblástica (biotita), e estruturas do tipo
mirmequítica, pertítica e saussurita.Os cristais de hornblenda estão alinhados preferencialmente
segundo os plano de biotita. O plagioclásio (oligoclásio) perfaz em torno de 45% da lâmina
(Amostra IS-01B).............................................................................................................................31
Figura 17. Hornblenda-biotita metasienogranito de granulação grossa e não homogênea,
pontualmente leucossomas (veios) e porções meso a melanocráticas representadas por enclaves
de metadiorito de granulação media/fina homogênea. (Afloramentos IS-01 e IF-
01).....................................................................................................................................................31
Figura 18. Aspectos do metatonalito próximo a uma zona de cisalhamento, em A no costão SW da
ilha de Santana (Afloramento IS-11), em B face NW do Ilhote Sul (Afloramento Sul-02).................32
Figura 19. Contato brusco entre o anfibolito e o ortognaisse. O ortoanfibolito é homogêneo e de
granulação fina a média de aproximadamente 2m de espessura. A presença de lineação de
estiramento com concentração de minerais máficos na borda com a encaixante, sugerem um
reflexo distinto da deformação em diferentes reologias. As medidas das estruturas observadas em
dobras recumbentes com Plano Axial 148/12, Eixo 230/09, na encaixante L1/2 200/08 e S1/2 260/20
(Afloramento IS-12)..........................................................................................................................32
Figura 20. Fotomicrografia em lâmina delgada da Amostra IS-04 (Anfibolito). Rocha equigranular
média onde se observam duas gerações de hornblenda, uma bem formada de cor verde oliva
forte e outra mais alterada de cor verde clara. Algumas biotitas apresentam bordas de reação e
minerais opacos associados............................................................................................................33
Figura 21. Contato definido entre o anfibolito e hornblenda-biotita metasienogranito encaixante.
Em A, observa-se a presença de enclaves próximos à zona de contato. Presença de blocos de
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rochas, erodidos e intemperizados. Preenchimento de veios de material fundido nos contato
tectônico. O contato é brusco com o gnaisse e espessura de aproximadamente 7m. Em B detalhe
do anfibolito com granulação fina e homogênea com variação composicional em torno de 50 a 70
% de hornblenda. Presença de veios aplíticos. Localização: Costão SW da Ilha de Santana
(Afloramento IS-04) . Escala da foto: marreta e mochila azul..........................................................33
Figura 22. Grande acúmulo de enclaves anfibolíticos próximos à zona de contato com o
hornblenda-biotita metasienogranito encaixante. Localização: Costão SW da Ilha de Santana
(Afloramento IS-04) . Escala da foto: lápis azul...............................................................................34
Figura 23. Afloramento de hornblenda-biotita metasienogranito com veio pegmatítico de direção
170/55 apresentando concentração maior de biotita próximo à zona de contato. Localização:
Costão SW da Ilha de Santana (Afloramento IS-02). Escala: martelo..............................................34
Figura 24. Bloco de hornblenda-biotita metasienogranito de granulação grossa, com megacristais
de microclina, observa-se veio aplítico dobrado. Localização: Costão SW da Ilha de Santana
(Afloramento IS-01). Escala da foto: martelo....................................................................................35
Figura 25. Detalhe de veios pegmatíticos, em A veio de quartzo constricto, em B fenocristais de
turmalina e anfibólio. Localização: Ilha de Santana (Afloramento IS-06 e IS-12)............................35
Figura 26. Dique de diabásio, ATITUDE 238/58, exibe padrões de fraturas tipo Riedel (1929),
ângulos de 120° e 60° entre fraturas. Escala da foto: Bússola Brunton. Legenda: marcando
ângulos entre as fraturas.................................................................................................................36
Figura 27. Detalhe do dique de diabásio localizado na face SW da Ilha de Santana, zonamento
composicional e textural centro e borda, com sistemas de fraturas ortogonais e obliquas ao corpo
principal de direção 060, definindo feições fisiográficas marcantes (Afloramento IS-14)................36
Figura 28. Afloramento de dique de diabásio no lado SW da Ilha de Santana. Observam-se
estruturas do tipo Ponte (A) e Toco (B), de direção SW/NE com movimento sinistral (Afloramento
IS-13)...............................................................................................................................................37
Figura 29. Contato brusco entre a encaixante hornblenda-biotita metasienogranito e o
ortoanfibolito, a foliação envoltória está orientada em S1/2 173/53. O ortoanfibolito demonstra ser
intrudido pela hospedeira, destacando a relação temporal entre eles, onde o ortoanfibolito é mais
antigo que o hornblenda-biotita metasienogranito..........................................................................37
Figura 30. Foliação metamórfica com orientação S1/2 220/12, com lineação de estiramento e
bandas leucocráticas intercaladas. Afloramento localizado na Ilha do Francês (IF-03)..................38
Figura 31. Ocorrência de nível de ortoanfibolito no hornblenda-biotita metasienogranito, boudinado
com veios de fusão “in situ” associados, paralelo à foliação, em A e em detalhe B. Localizado no
costão E da Ilha de Santana (Afloramento IS-08)............................................................................38
Figura 32. (a) Diagrama de Equiárea de Schimidt, Hemisfério Inferior das foliações S ½ e Planos
Axiais S3, (b) Diagrama de Equiárea de Schimidt , hemisfério Inferior das lineações L1/2 e Eixos de
Dobras D3 ........................................................................................................................................39
Figura 33. Hornblenda-biotita metasienogranito com foliação S1/2 184/10, as lineações de
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estiramento de microclina estão orientadas Le1/2 245/10. Localizado no costão E da Ilha de
Santana (Afloramento IS-05)...........................................................................................................39
Figura 34. Hornblenda-biotita metasienogranito intensamente deformado, em A, foliação
penetrativa associada a processo de milonitização em Zona de Cisalhamento Dúctil. Escala: óculos
de sol. Legenda: linha vermelha indicando dobra assimétrica em Z, eixo com caimento suave para
S. Em B, foliação transposta para direção 123/59, eixo orientado em 179/10. Localização: Costão
SW da Ilha de Santana......................................................................................................................40
Figura 35. Sinforme com caimento de eixo para 180/05 e plano axial 270/50, sem espessamento
apical, charneira arredondada, com dobras parasíticas em Z e S nos flancos, concentração de
quartzo-diorito na charneira, seus flancos são intecalados por material aplitico, quartzo-diorito e
hornblenda-biotita metasienogranito. Pode configurar em planta um padrão de interferência de
dobras cogumelo...............................................................................................................................40
Figura 36. Em A, plano de falha com movimento sinistral, sistema aberto, zona de cisalhamento
rúptil lineação quase horizontal, direção NE-SW, com dique de diabásio preenchendo a estrutura,
com espessura de aproximadamente um metro.Em B sistema de juntas segundo padrão de
Riedel, Localizado na face SW da Ilha de Santana.........................................................................41
Figura 37. Plano de falha destral com orientação 284/83, próximo a zona cisalhamento
rúptil/dúctil, com foliação S1/2 horizontal...........................................................................................41
Tabelas Tabela 1. Cronograma descritivo das atividades de campo............................................................18
Tabela 2. Dados geocronológicos do embasamento do DTCF compilados de trabalhos anteriores
(modificada de Schmitt, 2001).........................................................................................................24
Tabela 3. Tabela de nomenclatura das unidades litológicas do Domínio Tectônico Cabo Frio
(Schmitt, 2001).................................................................................................................................26
Anexos
Anexo 1. Mapa geológico do Arquipélago de Santana, Macaé (RJ). Na escala1: 25.000
Anexo 2. Mapa geológico estrutural do Arquipélago de Santana, Macaé (RJ). Na escala1: 25.000
Anexo 3. Mapa de Afloramentos
Anexo 4. Tabela de Afloramentos
Anexo 5. Zoom de imagens de satélite imagem de satélite do Arquipélago de Santana, extraída do software
Google Earth , disponível no site: http://earth.google.com/. Em detalhe Ilha de Santana e Ilha do Francês
respectivamente.
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Resumo O arquipélago de Santana, Município de Macaé, é formado pelas ilhas de Santana,
Francês, Ilhote Sul e Ponta da Cavala. É constituído predominantemente por ortognaisses
félsicos do embasamento Paleoproterozóico do Domínio Tectônico de Cabo Frio, porção
sudeste da Faixa Ribeira. Foram reconhecidos quatro litotipos principais no
embasamento: hornblenda-biotita metasienogranito, metadiorito, ortoanfibolito e veios
leucocráticos. O hornblenda-biotita metasienogranito é a unidade predominante e
apresenta uma grande variação textural e composicional. Possui porções com
porfiroblastos de K-feldspato e porções com textura homogênea fina a média. Esta
variação composicional pode marcar também um bandamento paralelo à foliação
tectônica. O metadiorito aparece especificamente sob forma de enclaves, muitas vezes
rompido no hornblenda-biotita metasienogranito. O ortoanfibolito é maciço, homogêneo
com textura grossa. Ocorre na forma de lentes centimétricas a métricas dentro do
ortognaisse, com contatos bruscos, muitas vezes boudinados. Os veios leucocráticos
podem ser classificados como aplíticos ou pegmatíticos. Os aplitos têm espessuras
centimétricas e sistematicamente dobrados e/ou cisalhados, enquanto os pegmatitos
cortam as demais estruturas dúcteis, são mais espessos e podem ser relacionados a
fusão. A foliação metamórfica predominante tem baixo ângulo (em torno de 10 a 25o) com
mergulhos para sudoeste e sudeste. A lineação de estiramento é marcada pelos cristais
de K-Feldspato, plagioclásio e quartzo têm orientação N-S, subhorizontal. Os cristais de
anfibólio marcam uma lineação de mineral paralela ao estiramento. Além das rochas do
embasamento, foram reconhecidos diques de diabásio, com orientação NE-SW, extensos
e de espessuras métricas, associados aos sistemas de juntas com direções NE-SW e N-
S. Foram identificados lineamentos com direções E-W e NW-SE, que condicionam a
orientação dos costões rochosos, enquanto que o conjunto de ilhas está orientado NE-
SW. Estes dados geológicos concordam com os dados obtidos na porção continental em
Macaé, extremo NE do Domínio Tectônico de Cabo Frio. A ocorrência em porções ou
cumulados com reologia mais plástica, mais espessos ou restritos, geralmente na mesma
cota topográfica inferior ao longo do arquipélago, associados à marcante lineação de
estiramento mineral, down dip com a foliação penetrativa S1/2 sugerem a presença de
uma rampa frontal de uma nappe de cavalgamento. A alta plasticidade de todo o pacote
aflorante no arquipélago com intensos dobramentos apertados a isoclinais, com vergência
sistemática para o continente pode definir uma superfície de decollement.
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Abstract The Santana archipelago, Macaé special district, is formed by Santana, Francês, Ilhote Sul and Ponta da Cavala islands. It is constituted predominantly by orthogneisses felsics of the Paleoproterozóic embasement of Cabo Frio Tectonic Domain, southeast portion of Ribeira Belt. Four main lithotipes were recognized in the embasement: hornblende-biotite metasienogranite, metadiorite, orthoamphybollite and leucocratics veins. The hornblende-biotite metasienogranite is predominant unit with a great textural variation and compositional. This portions show K-feldspar porphyroblasts and others portions with homogeneous granular texture in the average. This compositional variation can also mark a parallel banded to tectonic foliation. The metadiorite specifically appears under enclaves forms, a lot of times broken in the hornblende-biotite metasienogranite. The ortoamphybollite is solid, homogeneous with thick texture. It happens inside in the form of lenses centimeters the meters of the ortognaisse, with abrupt contacts, a lot of times boudinage. The leucocratics veins can be classified as aplite or pegmatite. The aplite have thickness centimeters and systematically bent in the shear zones, while the pegmatite’s cut the others ductile structures, they are thicker and can be related the tectonic collision. The metamorphic foliation predominant has low angle (around 10 to 25 degrees) with southwest and southeast dip. The stretching lineation is marked by the k-feldspar, plagioclase and quartz crystals have N-S orientation and low angle dip. The amphybolles crystals mark a mineral lineation parallel to the stretching. Besides the rocks of the embasement, diabase dikes were recognized, with NE-SW orientation, extensive and metric thickness, associates to the systems with NE-SW and N-S directions. Were identified lineaments with E-W and NW-SE directions, with orientation on dip slope, while the islands group is orientated NE-SW. These geological data agree with the geological data obtained in the continental portion in Macaé, particularly to the Cabo Frio Tectonic Domain. The occurrence in cumulated portions or with more plastic rheology, thicker or restricted, generally in the same inferior topographical quota throughout the archipelago, associates to the marcante of mineral stretching lineation, down dip with the penetrativa foliação S1/2 suggest the presence of a slope one frontal nappe of cavalgamento. The high plasticity of all the aflorante package in the archipelago with intense pressed dobramentos the isoclinais, with systematic vergência for the continent can define a surface of decollement.
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Introdução
O Arquipélago de Santana situa-se no município de Macaé, sendo formado pelas
seguintes ilhas: de Santana, Francês, Ilhote do Sul e Ponta das Cavalas. A Ilha de
Santana possui a maior dimensão no arquipélago, e localiza-se entre a Ilha do Francês
(ao Norte) e o Ilhote do Sul. A Ponta das Cavalas é uma laje de rochas de menor
dimensão e de acesso restrito, à leste da ilha do Francês.
O conjunto de ilhas está orientado segundo direção NE-SW, observado por imagens
de satélite, com lineamentos estruturais de direções preferenciais E-W e NW-SE, que
condicionam a orientação dos costões rochosos (Fig. 1).
Figura 1. Imagem de satélite do Arquipélago de Santana, extraída do software Google Earth, disponível no site: http://earth.google.com/.A porção sudoeste do arquipélago não está inclusa no polígono de
amplitude do satélite.
Breve Histórico do Arquipélago de Santana
O Arquipélago de Santana perpetuou-se como referencial geográfico e histórico da
costa oceânica brasileira. Devido a Ilha de Santana ser dotada de árvores, água potável e
servir de abrigo à embarcações até de alto bordo, entre os séculos XVIII e XIX, a ilha foi
de “grande utilidade para aventureiros estrangeiros que faziam o comércio fraudulento do
pau-brasil” (Saint-Hilaire, 1817). E de acordo com Lamego em 1913 os piratas utilizavam
Ilha de Santana
Ilha do Francês
Ilha Ponta das Cavalas
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a Ilha de Santana como um centro de suas operações na região. E anteriormente “Havia
alguns moradores; mas tendo o governo percebido que eles se aproveitavam das
vantagens da posição da ilha para favorecer o contrabando de pau-brasil e de escravos,
ordenou-lhes que abandonassem a ilha, e, desde então não foi concedida permissão a
nenhuma pessoa para aí residir”, in Coisas e Gente da Velha Macaé - 1958. Através
desse contexto histórico pode-se perceber a importância histórica do Arquipélago de
Santana para o município de Macaé, e também demonstra que já existia atividade
antrópicas no Arquipélago durante os últimos séculos.
1. Localização geográfica
A área de estudo está localizada na região leste do Município de Macaé, nordeste
do Estado do Rio de Janeiro. O arquipélago situa-se próximo à foz do rio Macaé (Fig. 2),
com aproximadamente 26,4 Km2 de área (Fig. 3) e está a aproximadamente 8,3 Km da
costa do município de Macaé.
Figura 2. Visualização da área de estudos e perspectiva da distância a partir do continente,
em primeiro plano o Município de Macaé e estuário do Rio Macaé.
A ilha de Santana (22º 24’ S – 041º42’ W) é possui maior dimensão com
aproximadamente 1,29 Km2 de área, e altura de 156 m no ponto mais alto. A ilha do
Francês (22º 23’ S – 041º41’ W) tem uma área aproximada de 350 m² e altura máxima em
torno de 60m. O Ilhote do Sul (22º 25’S – 041º43’W) tem área de120 m² e altura máxima
também de 60m. Por ser o único arquipélago em todo o litoral da região pode ser
visualizado a grandes distâncias.
O Departamento de Recursos Minerais do Estado do Rio de Janeiro (DRM-RJ)
realizou na década de oitenta, um mapeamento geológico básico do Estado do Rio de
Janeiro na escala de 1: 50.000, onde foi primeiramente descrita os aspectos geologia do
NE SW I.do Francês
I.de Santana Ilhote do Sul
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Arquipélago de Santana (DRM-RJ, 1982).
Figura 3. Carta de navegação da Enseada de Macaé e proximidades, Brasil costa leste, escala
natural 1: 25.000 na Latitude de 22°23’52, altitudes em metros acima do nível do mar, marcação
das curvas de níveis topográficos, levantamento efetuado pela Marinha do Brasil em 1974.
2. Aspectos Gerais
2.1. Flora e Fauna
Esses dados foram obtidos com base no parecer preliminar sobre o Parque
Municipal e APA do Arquipélago de Santana, Secretária de Meio Ambiente Macaé e
contribuição de biólogos segundo observações de campo.
2.1.1. Vegetação
A cobertura vegetal das ilhas de Santana e do Francês é considerada parte do
Bioma de Mata Atlântica (Fig. 4). Esse é caracterizado como um ecossistema misto entre
plantas de restinga localizada nas encostas rochosas, tendo as Bromeliáceas e as
Cactáceas mais evidentes, e floresta secundária que ocorrem nas partes mais altas (onde
há presença de solos argilosos). Apesar da vegetação ainda estar bastante preservada,
em alguns pontos próximos às praias da Ilha do Francês, nota-se erosão do solo
(voçorocas) expondo o horizonte B, chegando a níveis do horizonte C (Regolíto) (Fig. 5).
O Ilhote do Sul apresenta apenas vegetação em níveis topográficos mais elevados.
N
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Figura 4. Vista panorâmica da vegetação do Costão SW da Ilha de
Santana. Observar o detalhe da encosta dissecada como feição
geomorfológica marcante no arquipélago.
Figura 5. Voçorocas na praia do barro vermelho, leste da Ilha do Francês, em detalhe o perfil do solo.
2.1.2. Fauna
Alguns estudos demonstram que o Arquipélago é utilizado como recurso natural
para reprodução por uma diversidade de aves marinhas migratórias, como gaivotas,
atobás e fragatas (e. g. Alves, 1993; Alves & Cerqueira, 2001) (Fig. 6). Apresenta também
uma grande biodiversidade de outros animais que residem na ilha, entre pequenos
mamíferos, pequenos répteis e anfíbios, além de uma grande variedade relacionada a
animais invertebrados que habitam as encostas e áreas de intramaré (e. g. Carvalho et
al., 2001). A ilha ainda possui uma fauna exótica introduzida através de solturas
inadequadas, como animais domésticos.
Horizonte B
Horizonte C
Horizonte A
N S
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Figura 6. Exemplar de Atobá no ninho com filhote, espécime predominante
no Arquipélago de Santana.
2.2. Atividades antrópicas
O arquipélago tem apenas duas praias principais, uma maior, na parte noroeste da
ilha de Santana e outra bem menor, na parte oeste da ilha do Francês. Ambas são bem
protegidas dos ventos e, por isso, propícias para banho, e apresentam areias claras e
água transparente, que ressaltam o interesse turístico da área. Além destes locais,
existem percursos com interesse para a visitação como praias menores, o farol da ilha de
Santana, pontos de mergulho e espetaculares rochedos situados ao longo das margens
ilhas com deslumbrantes paisagens cênicas.
A ilha do Francês é desabitada, e ilha de Santana possui uma pequena vila com
casas da Marinha onde residem temporariamente as famílias que fazem a manutenção do
farol. A infra-estrutura básica da ilha de Santana apresenta apenas uma base de
gerenciamento de faróis da Marinha, um gerador de eletricidade, água captada por um
reservatório pluviométrico e um pequeno lago no seu interior sem condições ideais de
uso.
2.3. Dados arqueológicos
No Arquipélago de Santana ocorrem sítios científicos com base em pesquisas
arqueológicas, situados nas ilhas de Santana e do Francês. O estudo da área foi iniciado
graças a um comunicado da Petrobras ao IPHAN, em 1981, referente a uma ossada
humana encontrada na Ilha de Santana, durante as obras de abertura de Dutos. Após
rápida inspeção por parte dos técnicos do IPHAN, constatou-se a existência do sítio, para
Obra para Consulta
15
o qual se elaborou imediatamente um programa de salvamento arqueológico.
O sítio da Ilha do Francês vem sendo estudado recentemente pelos pesquisadores
Fausto Luiz S. Cunha, do Departamento de Arqueologia da UFRJ, Arnaldo Campos dos
Santos Coelho, do setor de Malacologia do Departamento de Invertebrados da UFRJ e
Cândido Simões Ferreira do Departamento de Paleontologia da UFRJ, num trabalho
intitulado: “Restos de Gastrópodes pulmonados terrestres e cetáceos, associados a um
depósito Holocênico da Ilha do Francês – Macaé, Rio de Janeiro”.
Segundo a subsecretaria do IPHAN, a Ilha do Francês tem apresentado relevante
interesse científico, principalmente na área de malacologia e possivelmente arqueologia.
A datação realizada nos Estados Unidos, pelo método do Carbono 14, com amostras de
carvão extraídas sob a tíbia direita do esqueleto, revelou um resultado surpreendente
segundo o IPHAN: 1260 +/- 300 anos; o que significa que o conjunto, na hipótese mais
remota, pertenceria ao século IV.
A importância desta descoberta não se resume, porém, na sua idade ou nas suas
características peculiares, já que não é comum descobrir um sepultamento no fundo e
uma fogueira, principalmente no contexto em que a ossada se encontrava. Ele é especial
por ser a primeira datação de material arqueológico descrito em ilhas oceânicas
brasileiras, e que também remete ao forte indício do uso de embarcações marítimas na
pré-história brasileira, em função da distância e das condições em que a ilha se encontra.
As grutas vazias e o contexto geral do sítio vêm sugerindo que a ilha de Santana
não foi habitada, mas sim, ocupada, temporariamente, por um grupo de nativos que
enfrentaram, não se sabe quantas vezes, a travessia de um mar violento, que exige,
inclusive, bons conhecimentos de navegação (EMBRATUR / Flumitur – 1984).
3. Caracterização do Tema e Justificativa do Estudo
A região que compreende o Arquipélago de Santana faz parte do Domínio
Tectônico de Cabo Frio (DTCF), localizado no extremo sudeste do Segmento Central da
Faixa Ribeira (Schmitt et al., 2004; Heilbron & Machado, 2003), no Estado do Rio de
Janeiro. Este domínio foi formado durante os períodos Cambriano e Ordoviciano e
registra um dos últimos episódios da colagem brasiliana, denominada Orogenia Búzios
(Schmitt et al., 2004).
Atualmente grande parte do DTCF integra o Alto de Cabo Frio, uma mega-estrutura
formada no estágio pré-rifte de abertura do Atlântico Sul, há mais de 130 Ma, que limita
estruturalmente as duas bacias costeiras petrolíferas de Campos e Santos (Mohriak,
2004).
Obra para Consulta
16
As rochas mais antigas da área foram cristalizadas no Paleoproterozóico (2,0 Ga),
e compõem o embasamento com ortognaisses félsicos (metagranitóides da Unidade
Região dos Lagos) e ortoanfibolitos (metagabros da Unidade Forte de São Mateus)
(Schmitt op.cit.).
Há cerca de 520 milhões de anos, todas as unidades acima descritas foram
submetidas a condições de alta pressão e temperatura, deformadas durante o evento
colisional Brasiliano, e amalgamação subseqüente na construção do Paleocontinente
Gondwana.
Apesar da complexa história geológica, as ilhas oceânicas da região de Macaé não
apresentam mapas geológicos na escala de detalhe 1 : 25.000, portanto é de grande
importância a realização de uma pesquisa detalhada no local através de mapeamento
geológico de detalhe.
Cabe ainda ressaltar, que a região de Macaé é pólo da exploração de
Hidrocarbonetos e as ilhas apresentam informações importantes sobre o embasamento
da Bacia de Campos, bem como sua estruturação, através dos Diques e estruturas
rúpteis relacionadas ao processo de rifteamento do Atlântico Sul.
Assim os capítulos desta monografia consistem em correlacionar a área de estudo
com os aspectos geológicos regionais e a caracterização detalhada da geologia local,
descrevendo as principais unidades litológicas e suas respectivas estruturas.
4. Objetivos da Pesquisa
Esta monografia tem como objetivo geral a discussão da evolução geológica do
Arquipélago de Santana, dentro do Domínio Tectônico Cabo Frio, através da confecção
de mapa geológico de detalhe (em escala 1: 25.000), dando ênfase à caracterização
petrográfica e estrutural dos litotipos que compõem o embasamento Paleoproterozóico,
dos diques máficos Mesozóicos e as suas relações estruturais representativas.
Os objetivos específicos deste trabalho são:
• Caracterizar as unidades litológicas das ilhas e suas estruturas
deformacionais dúcteis (caráter plástico), relacionadas aos eventos
tectônicos de idade Brasiliana; e rúpteis (caráter rígido) relacionadas ao
episódio de rifteamento e abertura do Oceano Atlântico.
• Descrever as estruturas deformacionais dúcteis e rúpteis ordenando-as
cronologicamente em fases deformacionais e relacionando-as à evolução
tectônica do Domínio Tectônico de Cabo Frio e Alto Estrutural de Cabo Frio
no continente.
Obra para Consulta
17
Deste modo, tem-se a intenção de integrar os dados obtidos e divulgar à
comunidade local, onde a pesquisa possa incentivar a preservação ambiental e valorizar o
potencial geoecoturístico do arquipélago, apresentando-o como proposta final ao “Projeto
Caminhos Geológicos” elaborado pelo DRM/RJ.
5. Método de Trabalho
O método de trabalho executado no Arquipélago de Santana, Macaé, compreendeu
três etapas básicas aplicadas a esta região oceânica de complexidade geológica: etapa
preliminar, etapa de execução e e tapa de finalização.
5.1. Etapa preliminar
5.1.1. Levantamento Bibliográfico
A pesquisa bibliográfica teve como objetivo adquirir informações quanto ao avanço
dos conhecimentos sobre a geologia da área em questão, mais especificamente sobre o
embasamento Paleoproterozóico (aproximadamente 2.0 Ga) e diques máficos
Mesozóicos (com idades em torno de 130 Ma). Pesquisas complementares envolveram
trabalhos de cunho regional sobre a geologia e estruturação tectônica da região de Macaé
e sua evolução abordando sua importância pela relação com o processo de rifteamento
do Gondwana e abertura do Atlântico Sul.
5.1.2. Logística para trabalhos de geologia em áreas oceânicas
O acesso para o mapeamento geológico compreendeu no planejamento e em função
das condições climáticas e autorização da marinha.
O acesso à área é realizado por meios de embarcações, que saem do cais do
Mercado Municipal de Peixes de Macaé. Os desembarques na Ilha de Santana ocorrem
somente com a autorização antecipada da Marinha, o que contribui para a preservação de
seu ecossistema e controle de acesso à ilha, mas dificulta o planejamento de datas para
atividades de campo associado as condições climáticas favoráveis. Este trabalho de
pesquisa obteve apoio logístico parcial da Marinha Brasileira (Fig. 7), e em especial, do
Sr. Vicente Gomes da Silva, para efetivo translado de barco as ilhas para as atividades de
campo.
Obra para Consulta
18
Figura 7. Alojamento Sede da Marinha, ponto de manutenção do Farol (local de maior altitude no
arquipélago).Em primeiro plano observa-se a praia principal da Ilha de Santana com a face frontal para o
continente.
5.1.3 Logística de campanha
Para realização dos trabalhos de campo em ilhas oceânicas, sem infra-estrutura
básica deve-se fazer um planejamento quanto à alimentação e hospedagem. Devem ser
considerados itens de alimentação básica e água potável, e atenção especial aos
primeiros socorros. Todas as pesquisas científicas realizadas em áreas de segurança da
marinha são previamente programadas e realizadas com acompanhamento militar.
5.2. Etapa de execução
5.2.1. Mapeamento
O mapeamento geológico foi elaborado na escala de 1 : 25.000, no período de 10
dias (Tab. 1) e as atividades de escritório - laboratório tiveram a disponibilidade de tempo
semanal no decorrer do trabalho.
O mapeamento consiste em considerar o espectro global de atividades de campo
envolvendo a análise de afloramentos e estimativa das condições metamórficas; o
estabelecimento de um esquema regional de eventos e quaisquer desvios locais ou
gradientes regionais; e a instituição da distribuição geométrica tridimensional regional das
unidades litológicas, principais estruturas e minerais específicos. O trabalho se resume
em extrair a maior quantidade possível de dados da área de estudo (Passchier et al.,
1993).
Para execução do trabalho de campo, utilizaram-se equipamentos como: bússola,
GPS (Geographic Position Sistem ), marreta, martelo, canivete, lupa, saco plástico, fita
crepe, caneta, lapiseira, régua, caderneta de anotações de campo, maquina fotográfica,
gravador, fotocópias da carta náutica para esboço e marcação de pontos.
Os pontos de marcação de dados foram caracterizados segundo as abreviaturas no
Obra para Consulta
19
qual ficaram definidos, para a Ilha de Santana as marcações foram de IS-01 a IS-14, para
a Ilha do Francês as marcações foram de IF-01 a IF-06 e no Ilhote Sul as marcações
foram de ISul-01 a ISul-04. A tabela de pontos segue em anexo ao trabalho. Tabela 1. Cronograma descritivo das atividades de campo.
DIAS ATIVIDADES DE CAMPO
1° Reconhecimento da área (contornar o arquipélago com barco)
2° Marcação dos pontos de observações no lado oeste da Ilha de Santana
3° Marcação dos pontos de observações no lado leste da Ilha de Santana
4° Caminhamento na trilha do farol de Santana
5° Marcação dos pontos de observações no lado sudeste da Ilha do Francês
6° Marcação dos pontos de observações no lado noroeste da Ilha do Francês
7° Percorrer áreas de acesso restrito na Ilha de Santana
8° Percorrer áreas de acesso restrito na Ilha do Francês
9° Marcação de pontos no Ilhote Sul
10° Fechar mapa da área
5.2.2. Tratamento das amostras em laboratório (UFRuralRJ e UERJ)
• Confecção de lâminas
As amostras coletadas no campo serão previamente classificadas e selecionadas
para serem encaminhadas à laminação.
As análises laboratoriais foram desenvolvidas com o apoio da infra-estrutura da
Faculdade de Geologia da UFRuralRJ e UERJ.
5.2.3 Descrição petrográfica das amostras
Para a caracterização dos litotipos mapeados, depois de realizada a descrição em
escala mesoscópica, foi realizado uma descrição petrográfica microscópica. E
executando-se também fotomicrografias das melhores estruturas e texturas.
5.3. Etapa de finalização
Confecção do mapa geológico e tratamento dos dados estruturais
O mapa geológico foi gerado com o auxílio do software Corel Draw 12.0 , enquanto
que as medidas estruturais foram plotadas em redes estereográficas no software
Stereonett 2.0.
Obra para Consulta
20
6. Geologia regional
A área de estudo está inserida no Domínio Tectônico de Cabo Frio (DTCF) (Schmitt,
2001) aflorante no ext remo sudeste da Faixa Ribeira, um cinturão orogênico com trend
NE-SW, que se estende ao longo da margem atlântica formado durante o
Neoproterozóico-Eo-Paleozóico (Heilbron & Machado, 2003).
A Faixa Ribeira é limitada ao sul pelo Cráton Luís Alves e ao norte existe uma
transição gradacional para a Faixa Araçuaí Neoproterozóica onde o orógeno assume,
predominantemente, um trend N-S (Heilbron & Machado, 2003). O limite NW, a sul do
Estado de Minas Gerais, é caracterizado pelo trend estrutural NE-SW da Faixa Ribeira
que superimpõe a orientação NNW da Faixa Brasília Neoproterozóica anteriormente
desenvolvido, resultando em uma complexa zona de interferência entre as duas faixas
(Peternel et al., 2005) (Fig. 8).
Figura 8 – Localização e mapa geológico com principais lineamentos tectônicos da Faixa
Ribeira e seu entorno (modificada de Trouw et al, 2000; Schmitt et al., 2004). No detalhe, traço
A-B do perfil geológico descrito na Figura 9.
A Faixa Ribeira se estende por mais de 1400 km, e está inserida na Província
Tectônica Mantiqueira, incluindo uma série de fragmentos crustais de diferentes idades
e evolução tectônica que resultaram da aglutinação do Supercontinente Gondwana. A
Obra para Consulta
21
reconstrução deste paleocontinente mostra que a Faixa Ribeira é parte de um grande
sistema orogênico desenvolvido em resposta à convergência entre os crátons São
Francisco, Congo e um suposto terceiro bloco cratônico (Brito Neves e Cordani, 1991;
Campos Neto e Figueiredo, 1995; Heilbron et al. 2000).
A subdivisão mais recente para a Faixa Ribeira foi proposta por Heilbron et al.
(2004b), delimitando-a em cinco terrenos tectono-estratigráficos separados ora por
falhas de empurrão, ora por zonas de cisalhamento oblíquas transpressivas. Estes
terrenos são denominados de Ocidental, Paraíba do Sul, Embu (aflora apenas na
porção sul da faixa), Oriental e Cabo Frio. A colisão destes terrenos é caracterizada
pelo imbricamento de escamas crustais com vergência para oeste, em direção à
margem do Cráton São Francisco (Fig. 9).
Figura 9 - Perfil estrutural composto do Orógeno Ribeira com a relação entre os diferentes terrenos e
domínios estruturais. Legenda: Terreno Ocidental (1-6): 1 a 3 - Megasseqüência Andrelândia nos domínios Autóctone, Andrelândia e Juiz de Fora, Terreno Ocidental; 4 a 6 - Associações do embasamento (Complexo Barbacena, Mantiqueira e Juiz de Fora); Terreno Paraíba do Sul (7-8): 7-Grupo Paraíba do Sul; 8-Complexo Quirino; Terreno Oriental (9-13): 9- Seqüência Cambuci; 10-Seqüência Italva; 11- Seqüência Costeiro; 12-
Arco Magmático Rio Negro; 13-Granitos colisionais; Terreno Cabo Frio (14-15): 14-Seqüência Búzios e Palmital; 15- Complexo Região dos Lagos (Heilbron et al., 2004b).
O DTCF é formado por um embasamento Paleoproterozóico com idades entre 2,03 e
1,96 Ga (Tab. 2), e por uma seqüência supracrustal Neoproterozóica, Sucessão Búzios-
Palmital (Schmitt, 2001). Estas duas unidades estão tectonicamente intercaladas e
metamorfizadas em alto grau em decorrência da Orogenia Búzios, ocorrida durante o
Cambriano (Schmitt et.al., 2004), onde foram deformadas ductilmente e metamorfizadas
em alto grau.
O DTCF faz contato apenas com o terreno Oriental através de uma falha de
empurrão com mergulho para sudeste. Com relação a este terreno, o DTCF apresenta
uma série de diferenças, tais como: orientações de estruturas deformacionais brasilianas
NW-SE (Fonseca et al.,1984), não apresenta plútons brasilianos, possui uma assembléia
mineralógica de alta pressão e temperatura e apresenta idades metamórficas brasilianas
30 milhões de anos mais novas (Schmitt et al., 2004).
Obra para Consulta
22
Tabela 2 - Dados geocronológicos do embasamento do DTCF compilados de trabalhos anteriores (modificada de Schmitt, 2001).
Rocha
analisada
Amostra/
Localização
Método Idade Autor
Ortognaisse
Félsico
BUZ-52-8
Macaé
U-Pb em
zircão
1946±9.9Ma
(I.S.)
86±46 Ma (I.I.)
Schmitt, 2001
Ortognaisse
Félsico
BUZ-52-14
Macaé
U-Pb em
zircão
1993±13 Ma
(I.S.)
523±28Ma (I.I.)
Schmitt, 2001
Ortognaisse
Félsico
BUZ-52-17
Macaé
U-Pb em
zircão
1979±5,5 (I.S.)
531±23Ma (I.I.)
Schmitt, 2001
Ortognaisse
Félsico
BUZ-37
Macaé
U-Pb em
zircão
1986±16Ma (I.S.)
677±130Ma (I.I.)
Schmitt, 2001
Ortognaisse
Félsico
BUZ-48
Macaé
U-Pb em
zircão
1960±5,8Ma
(I.S.)
465±52Ma (I.I.)
Schmitt, 2001
Ortognaisse
Félsico
BUZ-62
Rio das Ostras
U-Pb em
zircão
1971,1±5,1Ma
(I.S.)
525±37Ma (I.I.)
Schmitt, 2001
Veio
Leucocrático
deformado
BUZ-62-4
Rio das Ostras
U-Pb em
zircão
Herdados
1976,6±9,5Ma
(I.S.)
519±11Ma (I.I.)
Schmitt, 2001
Veio
Leucocrático
deformado
BUZ-62-4
Rio das Ostras
U-Pb em
zircão
Originais
517,7±5,2Ma
(I.S.)
67±110Ma (I.I.)
Schmitt, 2001
Veio
Leucocrático
deformado
BUZ-52-13
Macaé
U-Pb em
monazitas
627±9Ma e
512±5Ma (conc.)
Schmitt, 2001
O embasamento é dividido em duas unidades litoestratigráficas, denominadas de
ortognaisses félsicos Região dos Lagos (Ferrari et al., 1982) e ortoanfibolitos Forte São
Mateus (Schmitt et al., 1999). Os ortognaisses félsicos Região dos Lagos são formados
principalmente por metagranitóides e, secundariamente, por meta-quartzo dioritos, com
diferentes graus de deformação, sendo que em ambos os casos existem evidências de
recristalização metamórfica. Possuem quatro grupos de litotipos: meta -quartzo dioritos e
metatonalitos, enclaves microdioríticos, metagranitóides e veios quartzo-feldspáticos
(Schmitt, 2001) (Fig. 10).
Obra para Consulta
23
Figura 10. Mapa de localização da região do estado do Rio de Janeiro e Mapa geológico do Domínio
Tectônico de Cabo Frio e parte do “Terreno Oriental”, em destaque no circulo vermelho, a área de estudo(modificado de Reis, 1995; Fonseca, 1998; Schmitt et al.
Os ortoanfibolitos Forte de São Mateus ocorrem de duas formas, como
ortoanfibolitos bandados formando espessos pacotes de granada-anfibolitos com níveis
calcissilicáticos e como diques anfibolíticos.
Entretanto, nesta monografia a Seqüência Supracrustal não será discutida, apenas
as unidades do embasamento representado pelos ortognaisses félsicos da Região dos
Lagos e Ortoanfibolitos Forte São Mateus.
O DTCF, considerado um bloco de rochas Paleoproterozóicas, é pouco afetado
pelos eventos termo-tectônico brasilianos (Zimbres et al., 1990; A.C. Fonseca 1993;
Machado & Demange, 1990), porém várias evidências demonstram que as unidades
foram efetivamente afetadas pelos eventos Pan-Africanos-Brasilianos (Trouw et al., 2000;
Schmitt et al., 2004) (Tab. 3).
As rochas ígneas mais jovens da região são relacionadas com o processo de
rifteamento do Gondwana e abertura do Atlântico Sul. Estas rochas são representadas
por duas unidades principais ígneas: diques máficos Mesozóicos (com idades em torno de
130 Ma) e diques e plugs alcalinos do Terciário (com idades que variam de 80 a 50 Ma).
Os diques máficos apresentam composição diorítica e têm orientação preferencial NE-SW
(Teztner & Almeida, 2003). Estes cortam as estruturas mais antigas e, em alguns casos,
estão encaixados em falhas normais de mesma orientação. São basaltos toleíticos de
baixo-TiO2, considerados por alguns autores como os dutos alimentadores do
magmatismo toleítico da Bacia de Campos (Dutra et al., 2005; Valente et al., 2005).
Obra para Consulta
24
Tabela 3. Tabela de nomenclatura das unidades litológicas do Domínio Tectônico Cabo Frio (Schmitt, 2001).
Denominações para o Domínio Tectônico Cabo Frio e suas unidades Autores
Unidade Tectônica Ortognaisses Ortoanfibolitos Supracrustais
Schmitt (2001) Domínio Tectônico
Cabo Frio
Complexo
Região dos Lagos
Ortoanfibolito Forte
de S.Mateus
Seqüência Supracrustal: Sucessão Búzios
e Palmital
Rosier (1957, 1965) Faixa Saquarema-Cabo
Frio-Macaé
Gnaisses granitóides e
Gnaisses migmatizados
Biotita gnaisses pouco migmatizado
Oliveira et. al. (1976) Complexo do Litoral
Fluminense
Fonseca et al. (1979) Faixa Costeira Seqüência Búzios
Reis et al. (1980) Unidade Região dos Lagos Unidade Búzios e Palmital
Heilbron et al. (1982) Seqüência Inferior (na
região de Búzios)
Seqüência Superior (região de Búzios)
Hasui & Fonseca (1982) Complexo Costeiro
Fonseca et al. (1984) Cráton de Cabo Frio
Fonseca (1989) Bloco de Cabo Frio Complexo Região dos Lagos
Machado & Demange (1990) Domínio Litorâneo Batólito de Araruama (Suítes
Araruama e São P. da Aldeia)
Fonseca A. (1994) Fragmento Tectônico de
Cabo Frio
Ortognaisses Paragnaisses
Campos Neto & Figueiredo (1995) Janela estrutural de Cabo
Frio
Fonseca A. (1998) Faixa Búzios
Schmitt et al. (1999) Unidade Forte São
Mateus
Heilbron et al. (1999) e Campos Neto (2000) Terreno de Cabo Frio
Schmitt (2001) Domínio Tectônico de
Cabo Frio
Ortognaisses félsicos
Região dos Lagos
Ortoanfibolitos F.
de São Mateus
Seqüência supracrustal: Sucessão Búzios e
Palmital
Obra para Consulta
25
7. Geologia local
7.1. Unidades Litológicas
A partir da realização do mapeamento geológico básico (escala 1:25.000), foram
identificadas e classificadas cinco unidades denominadas: hornblenda-biotita
metasienogranito, metadiorito, ortoanfibolito, diques de diabásio e veios leucocráticos
(pegmatíticos ou aplíticos).
7.1.1. Hornblenda-Biotita Metasienogranito
O hornblenda-biotita metasienogranito é o litotipo principal e mais abundante no
Arquipélago de Santana e representa em torno de 80 % da área de estudo (Fig. 11). Este
se enquadra no grupo dos metagranitóides entre os ortognaisses félsicos que compõem o
embasamento do DTCF.
Figura 11. Lajedos de hornblenda-biotita metasienogranito, litotipo
predominante no Costão SW da Ilha de Santana, Afloramento IS-02.
Esta unidade apresenta coloração cinza clara amarelada, granulação média a
grossa, domínios francamente porfiroblásticos, com lineações de estiramento evidentes
(Fig. 12) e foliação incipiente ou compondo estrutura predominantemente migmatítica
estromática, surreítica e schilieren, próximo a zonas de cisalhamento.
Com base em critérios texturais e mineralógicos, são caracterizados dois litotipos
principais: metagranitóides porfiríticos e metagranitóides equigranulares. Existe uma
tendência geral para os termos porfiríticos apresentarem composições mais ricas em K-
feldspato, enquanto que os termos equigranulares tendem mais para o campo do
granodiorítico. Estes ocorrem intercalados com contatos concordantes com a foliação
subhorizontal, não sendo clara a determinação da relação temporal entre eles.
Apresentam freqüentemente enclaves microdioríticas.
NW SE
Obra para Consulta
26
Figura 12. Hornblenda-biotita metasienogranito exibe megacristais de
microclina, deformados, com lineação de estiramento mineral de biotita
marcante, orientação 230/27 (Afloramento IS-05). A orientação preferencial é
paralela à orientação da bússola. Escala da foto: Bússola Brunton.
Entretanto, petrograficamente, ambos são classificados, na sua maioria, como
sienogranito, contendo biotita e anfibólio, como minerais essenciais, e uma porcentagem
de quartzo entre 15 e 30%.
O metagranitóide equigranular varia composicionalmente de sienogranito a
granodiorito. A textura é equigranular de granulação média a grossa, podendo chegar a
ser fina em domínios mais deformados. Localmente ocorre próximo a zonas de
cisalhamento e de maior metamorfismo, e constituído essencialmente, por microclina (15
a 40%), plagioclásio (10 a 40%), quartzo (15 a 30%), biotita e anfibólio (hornblenda). Em
alguns casos, biotita e anfibólio aparecem como acessórios, com menos de 5%, além de
titanita, apatita, zircão, ilmenita e/ou magnetita (Fig. 13).
Figura 13. Fotomicrografia de lâmina delgada da
Amostra IS-06 (hornblenda-biotita metasienogranito).
Em detalhe, observa-se um grão de zircão, mineral
acessório, próximo a uma junção tríplice, entre cristais
de microclina plagioclásio saussuritizado e quartzo
próximo ao maior ângulo de extinção.
NE SW
Obra para Consulta
27
O teor de anortita do plagioclásio varia de 21 a 36%, correspondendo ao
oligoclásio. A microclina pode se apresentar como fitas entre os cristais de plagioclásio. O
quartzo exibe extinção ondulante. A muscovita e clorita ocorrem como minerais
secundários de alteração da biotita, enquanto a titanita está associada sistematicamente à
ilmenita e/ou magnetita.
O metagranitóide porfirítico é formado por megacristais de microclina e, em
alguns casos plagioclásio (oligoclásio), imersos em uma matriz com textura média a
grossa. A composição varia de monzogranito a granodiorito. Apresenta textura
granoblástica, lepidoblástica (biotita) e estrutura mirmequítica e antipertítica. É composto
por microclina (20 a 50%), plagioclásio (15 a 40%), quartzo (15 a 30%), biotita e anfibólio
(hornblenda)(em torno de 10%). Os minerais acessórios compreendem titanita, apatita,
muscovita, ilmenita e/ou magnetita e zircão (Fig. 14).
A B
A hornblenda encontra-se associada à biotita com contatos retos, sugerindo
equilíbrio entre estes minerais, porém pontualmente a hornblenda apresenta-se alterada
com relação à biotita, demonstrando uma substituição pela queda do grau metamórfico. A
titanita cresce invariavelmente nas bordas da ilmenita, sugerindo também a ocorrência de
um processo retrometamórfico.
Figura 14. Fotomicrografias em lâminas delgadas da Amostra IS-01 (hornblenda-biotita metasienogranito). Apresenta duas gerações de microclina em A: uma de porfiroblastos bem cristalizado e outra com granulação fina a média de geminação bem difusa e grãos hipidioblásticos. Nota-se inclusão de quartzo e plagioclásio em alguns minerais, os grãos mais finos como matriz, os cristais xenoblásticos pertencem a uma geração mais tardia. O plagioclásio está saussuritizado em alguns pontos; em B, observa-se nos grãos maiores de quartzo estrutura de recuperação de grãos.
Obra para Consulta
28
O plagioclásio encontra-se muito alterado devido o processo de saussuritização,
apresentando-se zonado. A muscovita pode preencher as microfraturas e contatos entre
os grãos. Filmes de quartzo, K-feldspato e albita são observados nos limites intergrãos.
Pontualmente exibe bandamento gnáissico de origem eminentemente tectônica, no
qual imprime divisões em porções félsicas e máficas. A textura é fanerítica média,
granoblástica nas bandas félsicas e nematoblástica nas bandas máficas.
7.1.2. Metadiorito e Metatonalito
O metadiorito ocorre sob forma de enclaves presentes no hornblenda-biotita
metasienogranito e se apresenta sob várias geometrias, entre elas: arredondado e
lenticular (Fig.15), sendo que o padrão é condicionado pela intensidade da deformação
local, no qual podem ser estirados e até mesmo dobrados, com foliação interna sub-
paralela à encaixante. Raramente, a orientação dos enclaves é discordante com a
foliação.
Figura 15. Enclave diorítico de forma lenticular no hornblenda-biotita metasienogranito
do Complexo Região dos Lagos (Afloramento IS - 02).
Esta rocha apresenta textura equigranular fina (Fig.16), em alguns casos exibe
fenocristais de K-feldspato (~1cm) semelhantes aos da encaixante. Nestes casos, o
contato não é brusco e pode indicar uma assimilação parcial do próprio enclave. São
constituídos por plagioclásio (51 a 75%), quartzo (5 a 14%), anfibólio (14 a 40%), biotita
(10%), e como acessórios, titanita, ilmenita, muscovita, apatita e zircão, correspondendo a
uma composição diorítica a quartzo-diorítica. Localmente apresentam texturas
granoblástica, lepidoblástica e estruturas do tipo simplectítica (mirmequítica) e
saussuritização.
NE SW
Obra para Consulta
29
Na escala mesoscópica o metadiorito localmente ocorrem sob forma de enclaves
com enriquecimento máficos, especificamente aumento de biotita, com ocorrência de
leucossomas associados e no contato com a encaixante há uma concentração acentuada
de máficos. A mineralogia essencial dos enclaves é similar às rochas encaixantes, e
sugere uma assimilação e concentração pontual (Fig 17).
Figura 17. Hornblenda-biotita metasienogranito de granulação grossa e não homogênea, pontualmente
leucossomas (veios) e porções meso a melanocráticas representadas por enclaves de metadiorito de
granulação media/fina homogênea.(Afloramentos IS-01e IF-01).
Próximo ao contato do hornblenda-biotita metasienogranito com o ortoanfibolito, nota-
se que existe uma concentração maior de rochas de caráter mais básico, junto também a
zona de cisalhamento, pode-se deduzir que ocorreram fusões parciais, onde esta dividiu
composicionalmente porções mais leucocráticas e melanocráticas, que possivelmente
geraram um material híbrido, possivelmente metadioritico e/ou metatonalito.
Figura 16. O metadiorito em lâmina delgada
apresenta, é inequigranular fino a média com texturas
granoblástica (quartzo e plágioclasio) e lepidoblástica
(biotita), e estruturas do tipo mirmequítica, pertítica e
saussurita.Os cristais de hornblenda estão alinhados
preferencialmente segundo os plano de biotita. O
plagioclásio (oligoclásio) perfaz em torno de 45% da
lâmina (Amostra IS-01B).
N S SW NE
Obra para Consulta
30
O metaquartzo-diorito e/ou metatonalito ocorre como subunidade dentro do
hornblenda-biotita metasienogranito. Apresenta-se, predominantemente deformado e
exibe bandamento composicional marcado por bandas máficas compostas por anfibólios
e biotitas, e bandas félsicas representadas por quartzo e microclina em zonas de
cisalhamento (Fig.18).
A B
Figura 18. Aspectos do metatonalito próximo a uma zona de cisalhamento, em A no costão
SW da ilha de Santana (Afloramento IS-11), em B face NW do Ilhote Sul (Afloramento ISul-02).
7.1.3.Ortoanfibolito Homogêneo
O ortoanfibolito homogêneo ocorre como níveis intercalados no hornblenda-biotita
metasienogranito, entretanto, devido à intensidade da deformação imposta na área estes
corpos podem ser encontrados boudinados e até dobrados (Fig. 19).
A B
Figura 19. Contato brusco entre o anfibolito e o ortognaisse. O ortoanfibolito é homogêneo e de
granulação fina a média de aproximadamente 2m de espessura. A presença de lineação de estiramento
com concentração de minerais máficos na borda com a encaixante sugerem um reflexo distinto da
deformação em diferentes reologias. As medidas das estruturas observadas em dobras recumbentes com
Plano Axial 148/12, Eixo 230/09, na encaixante L1/2 200/08 e S1/2 260/20 (Afloramento IS -12).
O ortoanfibolito pode ocorrer também como xenólito, sugerindo que estes corpos
são mais antigos do que o hornblenda-biotita metasienogranito. Entretanto, em alguns
casos, é possível observar que alguns xenólitos são diques boudinados.
SE NW SE NW
E W SE NW Obra para Consulta
31
Apresenta granulometria média e composicisionalmente é constituído por anfibólio,
biotita e plagioclásio, como minerais essenciais e como acessórios, quartzo, apatita e/ou
titanita. As texturas observadas são granoblástica (plagioclásio) e lepidoblástica
(anfibólio). O plagioclásio apresenta estrutura mirmequítica e filmes de quartzo no contato
entre os grãos (Fig. 20).
A hornblenda apresenta duas clivagens a 120°, bem definidas nas seções basais,
mostra contatos geralmente retilíneos. Nota-se inclusões de titanita e/ou apatita em
alguns grãos.
No aspecto mesoscópico, o ortoanfibolito tem veios remobilizados quartzo-
feldspáticos, concentrados predominantemente nos contatos com as rochas encaixantes
(Fig.21). Destaca-se a ocorrência em porções ou cumulados mais espessos ou restritos,
às porções basais das unidades aflorantes geralmente na mesma cota topográfica no
arquipélago. Observa-se que estes materiais de reologia mais plástica, concentrados em
níveis topográficos e estruturais podem ter atuado como catalisador de rampa de
cavalgamento tectônico.
A B
Figura 21. Contato definido entre o anfibolito e hornblenda-biotita metasienogranito. Em A, observa-se a presença de enclaves próximos à zona de contato. Presença de blocos de rochas, erodidos e
intemperizados. Preenchimento de veios de material fundido nos contato tectônico. O contato é brusco com o gnaisse e espessura de aproximadamente 7m. Em B detalhe do anfibolito com granulação fina e homogênea com variação composicional em torno de 50 a 70 % de hornblenda. Presença de veios aplíticos. Localização: Costão SW da Ilha de Santana (Afloramento IS-04). Escala da foto: marreta e
mochila azul.
Figura 20. Fotomicrografia em lâmina delgada
da Amostra IS-04 (Anfibolito). Rocha
equigranular média onde se observam duas
gerações de hornblenda, uma bem formada de
cor verde oliva forte e outra mais alterada de cor
verde clara. Algumas biotitas apresentam bordas
de reação e minerais opacos associados.
NW SE NW SE
Obra para Consulta
32
Ortoanfibolito pode ocorrer com espessura média em torno de dois metros,
concordante com a foliação penetrativa da rocha encaixante de textura média a grossa,
nos contatos observa-se concentrações de minerais máficos, enclaves (Fig.22) e outros
aspectos minerais que sugerem uma cinemática destral.
Figura 22. Grande acúmulo de enclaves anfibolíticos próximos à zona de contato com o hornblenda-biotita
metasienogranito. Localização: Costão SW da Ilha de Santana (Afloramento IS -04). Escala da foto: lápis
azul.
7.1.4. Veios Pegmatíticos e Aplíticos
Os veios leucocráticos cortam as unidades principais descritas anteriormente
(Fig.23), e apresentam texturas que variam de equigranular aplítica (Fig.24) a pegmatítica,
podendo ocorrer como megacristais de microclina e quartzo. Ocorrem mais de uma
geração de veios, dobrados e/ou estirados devido às diferentes relações com as fases
deformacionais.
Figura 23. Afloramento de hornblenda-biotita metasienogranito com veio pegmatít ico
de direção 170/55 apresentando concentração maior de biotita próximo à zona de
contato. Localização: Costão SW da Ilha de Santana (Afloramento IS-02).
NW SE
NW SE
Obra para Consulta
33
Observou-se no campo, ocorrência de veios também associados a planos de
fraqueza preexistentes, que pode sugerir uma relação com fusão parcial e/ou fluxos
hidrotermais, e na encaixante ocorrem concentrações de minerais máficos próximo ao
contato com o veio leucocrático. Os veios possuem mineralogia similar à hospedeira, e os
cristais bem formados e de maior dimensão concentram-se no centro dos veios e os
minerais máficos e mal cristalizados (Fig. 25).
Figura 24. Bloco de hornblenda-biotita metasienogranito de granulação grossa, com
megacristais de microclina, observa-se veio aplítico dobrado. Localização: Costão
SW da Ilha de Santana (Afloramento IS-01). Escala da foto: martelo.
A B
Figura 25. Detalhe de veios pegmatíticos, em A veio de quartzo constricto, em B fenocristais de turmalina e
anfibólio. Localização: Ilha de Santana (Afloramento IS-06 e IS-12).
7.1.5. Diques de Diabásio
Os diques de diabásio afloram de maneira irregular aproveitando sistemas de
juntas principais e secundários escalonados de Riedel (Fig.26), estes com cinemática
predominantemente destral. O contato com as rochas hospedeiras é invariavelmente
abrupto e localmente ocorrem reações de borda.
NE SW
E W SE NW
Obra para Consulta
34
Apresenta sistemas de fraturas oblíquas oriundas de esforços tectônicos e/ou
resfriamento, com orientação preferencial N/S. As espessuras são métricas, e possuem
grande extensão (Fig.26), onde os diabásios podem ter continuidade de uma ilha à outra
no arquipélago, conservando sistematicamente as mesmas orientações.
Diques com aparente zonamento composicional centro e borda (Fig.27),
aproveitam planos de falhas, encaixados em lineamentos que condicionam alguns
costões rochosos. Estas estruturas podem gerar feições estruturais em ponte e toco
(Fig.28), observadas nos escalonamentos próximos aos contatos com as rochas
hospedeiras, associadas às juntas de alivio e tectônismo.
Figura 26. Dique de diabásio, ATITUDE 238/58, exibe padrões de fraturas tipo Riedel (1929), ângulos de
120° e 60° entre fraturas. Escala da foto: Bússola Brunton. Legenda: marcando ângulos entre as fraturas.
Figura 27. Detalhe do dique de diabásio localizado na
face SW da Ilha de Santana, zonamento composicional e
textural centro e borda, com sistemas de fraturas
ortogonais e obliquas ao corpo principal de direção 060,
definindo feições fisiográficas marcantes.
(Afloramento IS-14).
NW SE SW NE
SE NW
Obra para Consulta
35
A B
Figura 28. Afloramento de dique de diabásio no lado SW da Ilha de Santana. Observam-se estruturas do
tipo Ponte (A) e Toco (B), de direção SW/NE com movimento sinistral (Afloramento IS-13).
7.2. Geologia Estrutural
7.2.1. Estruturas primárias
Os ortognaisses e ortoanfibolitos ocorrem intercalados com contatos concordantes
com uma foliação penetrativa subhorizontal, não sendo clara a relação temporal pré-
deformacional entre eles. O grau de fusão parcial elevado também dificulta o
reconhecimento de estruturas primárias. Contudo, foi identificada uma lente de anfibolito
cortada por um veio do metasienogranito, sugerindo que os ortoanfibolitos são mais
antigos do que os metagranitóides (Fig.29).
Figura 29. Contato brusco entre a encaixante hornblenda-biotita metasienogranito e o
ortoanfibolito, a foliação envoltória está orientada em S1/2 173/53. O ortoanfibolito
demonstra ser intrudido pela hospedeira, destacando a relação temporal entre eles,
onde o ortoanfibolito é mais antigo que o hornblenda-biotita metasienogranito.
SE NW SE NW
SE NW
Obra para Consulta
36
7.2.2. Estruturas Dúcteis
A foliação metamórfica predominante é de baixo ângulo (entre 10 a 30o) com mergulhos para os quadrantes sudeste e sudoeste (Figs.30 e 32a). Esta foliação é definida pela disposição planar de biotitas, pela intercalação das bandas composicionais nos ortognaisses e dos ortoanfibolitos, sendo paralela e subparalela aos veios leucocráticos.
Figura 30. Foliação metamórfica com orientação S1/2 220/12,
com lineação de estiramento e bandas leucocráticas
intercaladas. Afloramento localizado na Ilha do Francês
(IF-03).
Neste bandamento gnáissico, em geral o nível máfico é mais fino. Os pacotes
leucocráticos são mais espessos e mais evidentes, próximos a zonas de cisalhamento
dúcteis.
Os ortoanfibolitos, com espessuras menores do que um metro, formam níveis
boudinados paralelos a esta foliação com preenchimento de leucossomas nos necks
(Fig.31). Na foliação principal, aqui designada S1/2, são reconhecidas dobras intrafoliais
sem raiz, provavelmente associadas à fase D1.
A B Figura 31. Ocorrência de nível de ortoanfibolito no hornblenda-biotita metasienogranito, boudinado
com veios de fusão “in situ” associados, paralelo à foliação, em A e ampliado em B. Localizado no
costão E da Ilha de Santana (Afloramento IS-08).
Todos os litotipos apresentam uma lineação de estiramento, definida como L1/2 e
marcada por cristais de K-feldspato (Fig. 33), plagioclásio e quartzo com trend principal N-
S, sub-horizontais (Fig. 32 b). Os cristais de anfibólio marcam uma lineação de mineral
paralela ao estiramento.
NE SW
SE NW
Obra para Consulta
37
Figura 32. (a) Diagrama de Equiárea de Schimidt, Hemisfério Inferior das foliações S ½ e Planos Axiais S3,
(b) Diagrama de Equiárea de Schimidt , hemisfério Inferior das lineações L1/2 e Eixos de Dobras D3 .
A foliação S1/2 está dobrada por dobras recumbentes a inclinadas com eixos
predominantemente com trend NE-SW, com caimento para SE. Estas dobras apresentam
uma foliação plano-axial, denominada S3, marcada pela orientação de biotita, penetrativa
nos flancos das dobras e charneiras atribuídas à fase D3 (Fig.35). Ocorrem alguns veios
leucossomáticos preenchendo a S3, menos abundantes do que aquele grupo concordante
com a S1/2 (Fig.33).
Figura 33. Hornblenda-biotita metasienogranito com foliação S1/2 184/10, as lineações de estiramento de microclina estão orientadas Le1/2 245/10. Localizado no costão E da Ilha de Santana (Afloramento IS-05).
NW SE
Obra para Consulta
38
A B Figura 34. Hornblenda-biotita metasienogranito intensamente deformado, em A, foliação penetrativa
associada a processo de milonitização em Zona de Cisalhamento Dúctil. Escala: óculos de sol. Legenda:
linha vermelha indicando dobra assimétrica em Z, eixo com caimento suave para S. Em B, foliação
transposta para direção 123/59, eixo orientado em 179/10. Localização: Costão NW da Ilha de Santana.
Figura 35. Sinforme com caimento de eixo para 180/05 e
plano axial 270/50, sem espessamento apical, charneira
arredondada, com dobras parasíticas em Z e S nos flancos,
concentração de quartzo-diorito na charneira, seus flancos são
intecalados por material aplítico, quartzo-diorito e hornblenda-
biotita metasienogranito. Pode configurar em planta um padrão de
interferência de dobras cogumelo.
NW SE SE NW
S N
Obra para Consulta
39
7.2.3. Estruturas rúpteis
O embasamento apresenta ainda uma série de estruturas rúpteis, juntamente com
os diques de diabásio (Fig.36). Estas estruturas são marcantes e claras em imagens de
satélite e de atitudes predominantemente NE-SW.
Foram constatadas na escala mesoscópica, dois padrões ou sistemas preferenciais
de juntas: o primeiro padrão apresenta características que seguem os padrões de Riedel,
sendo que um o tensor principal s1 está orientado N/S, como falhas de menor
envergadura. O segundo padrão, s1 está orientado na direção E/W quase ortogonal ao
anterior, provavelmente como resultado de uma reativação no pré-Cambriano,
aproveitando a descontinuidade pré-existente, o N/S provavelmente está associado a
atividades neotectônica no Terciário.
A B Figura 36. Em A plano de falha com movimento sinistral, sistema aberto, zona de cisalhamento
rúptil lineação quase horizontal, direção NE-SW, com dique de diabásio preenchendo a estrutura, com
espessura de aproximadamente um metro.Em B sistema de juntas segundo padrão de Riedel, Localizado
na face SW da Ilha de Santana.
Alguns planos de falha ocorrem próximos a zonas de cisalhamento rúptil/dúctil,
condicionando lineamentos estruturais e feições geomorfológica (Fig.37).
Figura 37. Plano de falha destral com orientação 284/83, próximo à zona cisalhamento rúptil/dúctil,
com foliação S1/2 horizontal.
NW SE
NE SW
Obra para Consulta
40
7.3. Metamorfismo
O metamorfismo da área de estudo ocorre entre as facies metamórficas anfibolito e
granulito, caracterizado por feições e estruturas submetidas a um evento de médio a alto
grau metamórfico (Miyashiro, 1973).
A associação mineral mais comum é k-feldspato + plagioclásio (oligoclásio /
andesina) + quartzo + hornblenda + biotita no hornblenda-biotita metasienogranito. Os
minerais principais afloram, em muitos locais, alinhados e marcados por uma lineação de
estiramento e foliação penetrativa. A lineação (L1/2) e foliação (S1/2) são interpretadas
como sintectônicas às fases deformacionais D1, D2 (Schmitt, 2001), enquanto que a fase
D3 é melhor representada no arquipélago por dobras recumbentes e abertas com plano
axial subparalelo a S1/2.
Os minerais alongados formam bandas recristalizadas com textura granoblástica
predominantes. Caso ocorram microestruturas deformacionais pretéritas podem estar
encobertas pela recristalização estática. Alguns cristais de quartzo e plagioclásio
granoblástico apresentam extinção ondulante mostrando a ocorrência de deformação
tardia mesmo após a recristalização.
O retrometamorfismo pode ser identificado ainda em condições de altas
temperaturas, pelo aparecimento de estruturas do tipo mirmequita entre feldspato alcalino
e plagioclásio. Observaram-se duas gerações de biotita: uma com cristais bem formados
e em equilíbrio com a associação do pico metamórfico deformacional representado pela
mineralogia microclina + plagioclásio (oligoclásio) + hornblenda, e a outra os cristais estão
em desequilíbrio em virtude de substituição do anfibólio. A evidência do
retrometamorfismo também pode ser observada em presença de coronas de titanita em
torno de cristais de minerais opacos, provavelmente ilmenita.
A presença de leucossomas quartzo-feldspáticos deformados, pode ser
interpretada como derivados da migmatização por fusão parcial “in situ” dos ortognaisses.
Apesar de não ser observado uma associação mineral diagnostica de condições mais
específicas de metamorfismo, as feições de fusão parcial “in situ” e estruturas
deformacionais apresentadas, corroboram com a hipótese de um pico metamórfico na
transição da fácies anfibolito e granulito com a presença pontual de hiperstênio na porção
continental de Macaé (Schmitt, 2001).
Obra para Consulta
41
Conclusões e Recomendações
O Arquipélago de Santana é constituído predominantemente por ortognaisses
félsicos do embasamento Paleoproterozóico do Domínio Tectônico de Cabo Frio, porção
sudeste da Faixa Ribeira. Foram individualizados quatro litotipos principais no
embasamento: hornblenda-biotita metasienogranito, metadiorito, ortoanfibolito e veios
leucocráticos.
De acordo com os resultados O hornblenda-biotita ortognaisse é a unidade
predominante e apresenta uma grande variação textural e composicional. O metadiorito
fino aparece especificamente sob forma de enclaves, muitas vezes rompido no
hornblenda-biotita metasienogranito. O ortoanfibolito é maciço, homogêneo e ocorre na
forma de lentes dentro do ortognaisse. Os veios leucocráticos podem ser classificados
como aplíticos ou pegmatíticos, disseminados das unidades aflorantes.
A foliação metamórfica predominante S ½ tem baixo ângulo, caimento para sudoeste
e sudeste. A lineação de estiramento é marcada pelos cristais de k-feldspato, plagioclásio
e quartzo de direção ora para N, ora para S, subhorizontais. Os cristais de anfibólio
marcam uma lineação de mineral paralela ao estiramento.
Diques de diabásio, com orientação NE-SW, subverticais, extensos e de espessuras
métricas, estão associados aos sistemas de juntas com direções NE-SW e N-S.
Estes dados concordam com os dados obtidos na porção continental de Macaé,
extremo NE do Domínio Tectônico de Cabo Frio, e podem ser relacionados a uma rampa
frontal de um empurrão com transporte tectônico para NW, relacionada à Orogenia
Búzios. A direção de mergulho preferencial das estruturas dúcteis lineares são
subparalelas às planares.
A ocorrência de um nível de lentes descontínuas de anfibolitos dispostas sub-
horizontalmente nas cotas mais baixas das ilhas, associado à concentração de zonas de
maior deformação (cisalhamento e dobras redobradas) e a presença de abundantes
bolsões e veios leucocráticos neste nível, podem indicar que o arquipélago preserva uma
zona de descolamento crustal, como uma porção basal de uma nappe de cavalgamento.
Ressalta-se ainda que, a ocorrência em porções ou cumulados de reologia mais
plástica, mais espessos ou restritos, geralmente na mesma cota topográfica inferior ao
longo do arquipélago, associados à marcante lineação de estiramento mineral, down dip
com a foliação penetrativa S1/2 sugerem a presença de uma rampa frontal de uma nappe
de cavalgamento. A alta plasticidade de todo o pacote aflorante no arquipélago com
intensos dobramentos apertados a isoclinais, com vergência sistemática para o continente
pode definir uma superfície de decollement.
Obra para Consulta
42
As porções topograficamente superiores das ilhas preservam domínios menos
deformados do embasamento onde claramente o protólito ígneo é diagnosticado.
Portanto, o marcante contraste reológico entre o ortoanfibolito e o hornblenda-biotita
metasienogranito propiciou uma zona de intenso movimento onde se concentraram a
deformação e a fusão durante o evento tectônico pré-Cambriano.
O Arquipélago de Santana representa um pequeno exemplar da história geológica
da porção sudeste do litoral do Estado do Rio de Janeiro, um ângulo de perspectiva do
tectonismo e magmatismo relacionado ao Domínio Tectônico Cabo Frio. Os afloramentos
apresentam uma diversidade significante, que possibilitam aos pesquisadores a
oportunidade de exibirem, em uma pequena fração de rochas, ampliar a visão do
conhecimento científico adquirido, tornando tanto acessível à população em geral, quanto
a comunidade cientifica, em especial alunos graduandos em geologia.
Em adição, os dados serão integrados para a elaboração do manejo dos recursos
naturais do Arquipélago de Santana, que atualmente está sendo elaborado pela
Secretaria de Meio Ambiente e Turismo da Prefeitura Municipal de Macaé. Ressaltar-se o
valor do conhecimento geológico e importância da preservação do arquipélago como um
monumento geológico, e em especial, ao apelo pela conscientização geoambiental.
Obra para Consulta
43
Referências Bibliográficas
Almeida, F. F. M.; Hasui, Y. & Brito Neves B. B. 1976. The Upper Precambrian of South
America. Boi. IG-USP, São Paulo 7 : 45-80.
Alves, V.S, 1993. Aves do Arquipélago de Santana e litoral continental adjacente. Macaé,
Rio de Janeiro. Dissertação de Mestrado em Ciências Biológicas-Zoologia, Museu
Nacional, UFRJ. Rio de Janeiro, RJ.
Alves, V. S. & Cerqueira, R. 2001. Dinâmica espacial e riqueza de espécies de aves na
Ilha de Santana, sudeste do Brasil. Ararajuba.
Brito Neves, B. B. & Cordani, U. G. 1991. Tectonic Evolution of South America during the
Late Proterozoic. Precambrian Research, 53: 23-40
Carvalho, C.E.V.; Cavalcante, M.P.; Faria, V.V. & Resende, C. E. 2001. Distribuição de
metais pesados em mexilhões (perna-perna, L) da Ilha de Santana, Macaé, SE, Brasil.
Ecotoxicology and Environmental Restoratio 4 (1).
Cordani, U. G.; Delhal, L. & Ledent, O. 1973. Orogêneses Superposées dans lê
Precambrien du Brésil Sud-Oriental (États de Rio de Janeiro et de Minas Gerais). Rev.
Brás. Geoc., 3(1): l-22.
Cordani, U. G.; Amaral, G. C. & Kawashita, K. 1973. The Precambrian Evolution of South
America. Geol. Rund., 62(2): 309-317.
Dutra, T.; Valente, S.; Corval, A.; Valladares, C. S.; Almeida, J. C. H. e Duarte, B. P. 2005.
Os diques de Búzios e os basaltos da Bacia de Campos; relações petrogenéticas e
modelos geodinâmicos. X Simpósio Nacional de Estudos Tectônicos/IV International
Symposium on Tectonics, Curitiba-PR, Junho-2005. Boletim de Resumos... p. 81-83.
Fonseca, A. C. 1994. Esboço geocronológico da região de Cabo Frio, estado do Rio de
Janeiro. Tese de Doutoramento, IG-USP, 186 p.
Hasui, Y. 1982. The Mantiqueira Province: Archean Structure and Proterozoic Evolution.
In: Int. Symp. Archean and Early Proterozoic Geological Evolution and Metallogenesis,
Salvador, BA.
Hasui, Y. & Oliveira, M. A .F. 1984. A Província Mantiqueira: Setor Central. In: Almeida &
Hasui (edit.) 1984, O Precambriano do Brasil, Edgard Blucher, 344 p.
Heilbron, M.; Valeriano, C. M.; Almeida, J. C. H., Tupinambá, M. & Valladares, C. S., Silva,
L. G. E.; Nava, D.B. & Dios, F.B. 1993a. Compartimentação tectônica e evolução
geológica do segmento central da Faixa Ribeira, ao sul do Cráton do São Francisco. in:
Simpósio sobre o Cráton do São Francisco, II, Salvador, Anais..., Salvador, Bahia, SBG,p:
263-265.
Obra para Consulta
44
Heilbron, M.; Pires, F. R. M. & Bessa, M. 1993b. Litoestratigrafia, evolução tectono-
metamórfica e magmatismo do setor sudeste do Município Rio de Janeiro. In: Simp. Geol.
Sudeste, 3, Rio de Janeiro, 1993. Atas... Rio de Janeiro, SBG., p: 174-179.
Heilbron, M.; Valeriano, C.M.; Almeida, J.C.H.; Valladares, C.S.; Tupinambá, M. 1994.
Segmento central da Faixa Ribeira, exemplo de colisão continental oblíqua no evento
termo-tectônico Brasiliano. In: congresso brasileiro de Geologia, 38, Camboriú, Boi.
Resumos Expandidos..., SBG, Camboriú, SC, Vol. l pp. 263-265.
Heilbron, M. 1995. 0 Segmento Central da Faixa Ribeira: Compartimentação Tectônica e
Ensaio Evolutivo. Tese de Livre Docência, Universidade do Estado do Rio de Janeiro,
115p.
Heilbron, M.; Machado, N. 2003. Timing of terrane accretion in the Neoproterozoic-Eo-
Palaeozoic Ribeira Orogen (SE Brazil). Precambrian Research, 125(1-2): 87-112.
Machado Filho, L.; Ribeiro, M.; Gonzalez, S. R.; Schenini, C. A.; Santos Neto, A. dos;
Palmeira, R. C.; Pires, J. L.; Teixeira, W.; Castro, H. E. F. 1983. Geologia das folhas Rio
de Janeiro (SF 23/24) escala 1 : 1.000.000, mapa e texto explicativo. RADAM Brasil-MME,
Rio de Janeiro, 780p.
Machado, R. 1983. Considerações sobre a estrutura tectônica divergente da porção
ocidental do estado do Rio de Janeiro. In: Simp. Reg. Geol.,4, São Paulo, Anais...
SBG/SP, p. 132-145.
Machado, R. & Demange, M. 1992. Granitogênese brasiliana no estado do Rio de Janeiro:
caracterização geoquímica, modelo geotectônico e considerações geológicas sobre o
embasamento e a cobertura do Cinturão Ribeira na região. In: congresso brasileiro de
Geologia, 37, São Paulo, Bol. de Resumos Expandidos... São Paulo, SBG., V. 1:379-380.
Miyashiro, A. 1973. Metamorphism and metamorphic belts. London, 492p.
Passchier, C. W., Myers, J. S. & Kröner, A. 1993. Geologia de campo de terrenos
gnáissicos de alto grau. Tradução de Mario C. H. Figueiredo - São Paulo: Editora da
Universidade de São Paulo. 184p.
Peternel, R.; Trouw, R.A.J. & Schmitt, R.S. 2005. Interferências: O caso das faixas
Brasília e Ribeira no Sudeste do Brasil. RBG. 35 (3): 297-310.
Schmitt, R.S. 2001. A Orogenia Búzios – Um evento tectono-metamórfico Cambro-
Ordoviciano caracterizado no Domínio Tectônico de Cabo Frio, Faixa Ribeira – sudeste do
Brasil. Tese de Doutorado, IG/UFRJ. 273p.
Schmitt, R.S.; Trouw, R.A.J.; Van Schmus, W.R.; Pimentel, M.M. 2004. Late
amalgamation in the central part of West Gondwana: new geochronological data and the
Obra para Consulta
45
characterization of a Cambrian collisional orogeny in the Ribeira Belt (SE Brazil).
Precambrian Research, 133: 29-61.
Schmitt, R.S.; Guerra, J.V.; Skrepnek, C.C.; Stanton, N.; Mohriak, W.; Trouw, R.A.J. 2005.
Tectonic evolution of the offshore islands of the Cabo Frio tectonic High. In: X Simpósio
Nacional de Estudos Tectônicos / IV International Symposium on Tectonics, Curitiba-PR,
Junho-2005. Boletim de Resumos... p. 84-86.
Silva, L. C. da; Cunha, H. C. S. 2001 Geologia do Estado do Rio de Janeiro: texto
explicativo do Mapa Geológico do Estado do Rio de Janeiro /{e}. – Brasília: CPRM. 2ª
edição revista em 2001. Programa Levantamentos Geológicos Básicos do Brasil.
Executado pelo Serviço Geológico do Brasil CPRM / Departamento de Recursos Minerais
DRM - RJ.
Tetzner, W. & Almeida, J. C. H. 2003. Registros da abertura do Oceano Atlântico Sul no
Cabo dos Búzios: Os diques toleíticos. In: IX Simpósio Nacional de Estudos Tectônicos /
III International Symposium on Tectonics, Búzios – RJ, Maio de 2003. Boletim de
Resumos... Rio de Janeiro, Sociedade Brasileira de Geologia /Universidade do Estado do
Rio de Janeiro, p 250-253.
Valente, S. Duarte, B. P.; Heilbron, M. Corval, A.; Valladares, C. S.; Almeida, J. C. H. e
Guedes, E. 2005. Provincialidade geoquímica do enxame de diques da serra do Mar e
domínios tectônicos do Orógeno Ribeira: o Cretáceo como janela para o proterozóico. In:
X Simpósio Nacional de Estudos Tectônicos/IV International Symposium on Tectonics,
Curitiba-PR, Junho-2005. Boletim de Resumos... p. 283-285.
Zimbres, E., Kawashita, K. & Van Schmus, W. R. 1990. Evidências de um núcleo
transamazônico na região de Cabo Frio, RJ e sua conexão com o Cráton de Angola. In:
congresso brasileiro de Geologia, 36, Natal, Anais..., Natal, SBG, v 6, pg. 2735- 2743.
Obra para Consulta
