Discriminação de áreas de espesso regolito do leste do Estado do Amazonas usando estatística multivariada, algoritmo hiperespectral e modelagem de dados espaciais

Áreas com espessos regolitos estão amplamente distribuídas na região amazônica. Nas últimas décadas, as pesquisas sobre geologia de regolitos no Brasil têm se concentrado, principalmente, nos aspectos geoquímicos e mineralógicos e seus possíveis usos para a exploração de recursos minerais. Embora a utilização da aerogeofísica e de métodos de integração de dados tenham se ampliado na avaliação de recursos minerais, a aplicação em terrenos regolíticos ainda é recente. O objetivo deste artigo é mostrar o potencial de uma abordagem sistemática, incluindo o uso de aerogamaespectrometria regional, modelo digital de elevação e processamento digital de imagens, para a identificação de áreas de espesso regolito com potencial interesse econômico em uma área pouco explorada da porção leste do Estado do Amazonas. A aplicação de técnicas de estatística multivariada (Análise por Principais Componentes e K-médias) em dados aerogamaespectrométricos permitiu a individualização de regolitos frente às respostas provenientes de unidades geológicas da região. Como guias para a identificação de áreas de espesso regolito, os seguintes padrões foram observados: baixos valores de K (facilmente lixiviado durante o intemperismo) e da razão K/eU; altos valores de eTh, da razão eTh/K e médios de eU, além de maiores altitudes (platôs). Aplicou-se o algoritmo originalmente desenvolvido para o sensoriamento remoto hiperespectral, denominado Spectral Angle Mapper (SAM), e técnicas de modelagens espaciais (lógicas booleana e fuzzy) para a produção de mapas de favorabilidade para a ocorrência de espesso regolito que foram comparados com mapa geológico em escala 1:250.000. As relações quantitativas entre conjuntos de dados geofísicos e altimétricos mostraram grande capacidade para o link entre interpretações geológicas e geofísicas, indicando-se áreas potenciais para direcionar a prospecção mineral na área de estudo.Areas with deep regolith profiles are widely distributed in the Amazonian region. Research on regolith geology in Brazil has concentrated, mainly, in geochemical and mineralogical aspects and where possible utilizing these in exploration. Although airborne geophysics and spatial data integration methods are being used increasingly for mineral resource assessments, the application in regolith-dominated terrains is new. The objective of this paper is to show the potential of a systematic approach, including the use of regional gamma-ray spectrometry, digital elevation model and image digital processing techniques for the identification of deep regolith areas characterized by potential economic interest in less well explored region of the eastern portion of Amazonas State. The application of multivariate statistics techniques (Principal Components Analysis and K-means) in airborne gamma-ray data allows the individualization of regoliths in comparison to the geologic units of this region. How exploratory guide, the following patterns were observed: low values of K (easily lixivied during the weathering) and K/eU ratio; high values of eTh, eTh/K ration and medium values of eU, besides the higher altitude (plateau). Based on these images, the hyperspectral algorithm named Spectral Angle Mapper (SAM) and the boolean and fuzzy logic spatial modeling techniques were applied to produce regolith potential maps that were compared with previous geological data in 1:250.000 scale. The quantitative relationships between geophysical and altimetric datasets have shown great capability for linking geological and geophysical interpretations, indicating potential areas that can direct new ways for mineral prospecting at the study area

Caracterização geológica da porção centro-sul da Bacia Pernambuco com base na integração de modelo digital de elevação, dados magnetométricos e geológicos

Este trabalho descreve os principais aspectos geológicos, em escala de detalhe, observados para a porção centro-sul da Bacia Pernambuco, localizada em parte dos municípios de Ipojuca e Sirinhaém (PE). Seis unidades litoestratigráficas puderam ser individualizadas: o embasamento cristalino (rochas metamórficas intemperizadas), a Formação Cabo (conglomerados polimíticos), a Suíte Magmática Ipojuca (riolitos, basaltos e rochas piroclásticas), as formações Estiva (folhelhos verdes, calcíferos, com ausência de microfósseis) e Algodoais (argilitos e arenitos médios a finos, com fácies sedimentar vulcanogênica associada), e depósitos quaternários. Foram utilizadas ferramentas como o modelo digital de elevação (MDE) da Triangulated Irregular Network (TIN), derivado dos dados topográficos da Folha Sirinhaém (escala 1:25.000) e o mapa de amplitude do sinal analítico para auxiliar a cartografia geológica. Os lineamentos topográficos e magnéticos (trends NNW-ESE, NW-SE e NE-SW) correspondem à fase rifte. Esses lineamentos estão relacionados a falhas de borda (evento inicial) e, principalmente, à reativação dessas falhas, combinada à geração de novas falhas. Vinte e seis anomalias magnéticas positivas e circulares foram identificadas e podem refletir a assinatura de possíveis centros vulcânicos. Atentamos a ocorrência de dois possíveis grandes centros vulcânicos que se propagam em direção ao Platô de Pernambuco, sendo que um está localizado na porção leste da área (CV1), onde ocorre o maior volume de sedimentação quaternária, e o outro está inserido na porção sudoeste (CV2), e excede os limites da área estudada

Integração de sensoriamento remoto, aerogeofísica e análise estrutural no mapeamento geológico: estudo de caso da região de Vieirópolis, Província Borborema, Nordeste do Brasil

Este estudo integra ASTER GDEM, dados aerogeofísicos (magnetometria e gamaespectrometria) e relações de campo para o mapeamento de unidades, domínios e estruturas geológicas da região de Vieirópolis, Paraíba. Essa área é conhecida pela ocorrência de minerais gemológicos e industriais, tais como esmeralda e amazonita. Está inserida na Subprovíncia Rio Grande do Norte da Província Borborema, a qual é caracterizada como um cinturão orogênico estruturalmente complexo que possui continuidade nas faixas móveis do Oeste Africano. O conjunto de dados integrados revelou que a região é cons-tituída por rochas do embasamento, intensamente deformadas por zonas de cisalhamento transcorrentes NE-SW. Seis uni-dades litológicas principais e três novas zonas de cisalhamento mapeadas (i.e., Vieirópolis, Lastro e São Pedro) foram iden-tificadas, assim como a expressão da Zona de Cisalhamento Portalegre, de trend NE-SW. Essa última controla a ocorrência de flogopita xistos esmeraldíferos. Dados magnéticos e de campo sugerem que esse grande sistema de cisalhamentos afeta a borda da Sub-bacia Brejo das Freiras, bem como granitos sin-cinemáticos. Lineamentos NW-SE, ESSE-WNW e E-W foram correlacionados às estruturas rúpteis menos extensas que cortam a foliação regional e favorecem a acomodação de diques pegmatíticos. Esses resultados demostram a importância da integração de sensoriamento remoto, geofísica e dados de campo para elucidar a geologia local de regiões fortemente deformadas.The integration of geological data obtained through fieldwork, remote sensing and airborne geophysics has been shown to be efficient in creation of precise geological maps. The Vieirópolis region, sited in the west of the Rio Grande do Norte Subprovince of the Borborema Province, is characteristically made up of rocks intensely deformed by transcurrent shear zones and late brittle structures which control the mineralization of gemmological and industrial minerals. ASTER GDEM and airborne geophysical images (magnetometry and gamma-ray spectrometry) were used in order to enhance the geological knowledge of this region and to facilitate the identification and delimitation of structures and lithologies mapped during stages of fieldwork. Thus, a geological map on a scale of 1:50,000 was achieved, made up of six main lithological units and three new shear zones (Vieirópolis, Lastro and São Pedro), as well as the NE-SW-trending Portalegre Shear Zone. Within the newly mapped structures, the Vieirópolis Shear Zone stands out due to its expressiveness. Aeromagnetometry data suggest that this zone originated on the edge of the Brejo das Freiras Subbasin, part of the Portalegre Shear Zone System. NW-SE, ESE-WNW and E-W lineaments were correlated to lesser extent brittle structures which sometimes transversely cut the regional foliation, allowing pegmatite fluids to rise. The RGB ternary composition map (K, eTh, eU) also corroborates the presence of these structures, besides helping to determine lithological units. In this case study, the integration of direct and indirect data showed to be essential for the understanding and producing of local geological map

Geotechnologies applied to recognition of key areas to gold exploration in the Tapajós Mineral Province

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2010.Esta dissertação de mestrado aborda um estudo de regiões prospectivas da porção oeste da Província Mineral do Tapajós (PMT), localizada nos estados do Amazonas e do Pará, a partir do processamento, interpretação, integração e análise espacial de dados aerogeofísicos regionais e de detalhe, de radar de abertura sintética (SAR-R99B), geoquímicos e geológicos. O principal objetivo compreende a avaliação de um acervo de dados na tentativa de identificar novas feições geofísicas e geológicas importantes para o contexto das mineralizações de ouro nesta vasta região ainda pouco conhecida. A avaliação de dados aeromagnetométricos gradiométricos e geoquímicos disponíveis nos prospectos 12 de Outubro, Maués, Rosa de Maio e Bandeirante, permitiu a identificação de feições magnéticas e estruturas em imagens SAR-R99B interessantes sob o ponto de vista prospectivo. Da mesma forma, a análise de dados gamaespectrométricos terrestres permitiu individualizar assinaturas associadas com alteração hidrotermal potássica (K-feldspatização e sericitização, como observado nos prospectos Rosa de Maio e Bandeirante), e silicificação através do mapeamento de uma queda sutil de valores de K, eTh e eU (Prospecto 12 de Outubro). Esta relação de assinaturas gamaespectrométricas terrestres em função do tipo de alteração hidrotermal também foi balizada com dados de geoquímica de rochas (e.g., K2O, Th, U, SiO2, Au). Por outro lado, a análise de imagens aerogamaespectrométricas de maior detalhe revelou assinaturas muitas vezes obliteradas pelo intenso intemperismo químico. Mapas da favorabilidade mineral para a seleção de áreas potenciais para ouro foram produzidos por meio da aplicação da rede neural artificial denominada Radial Basis Functional Link Net. Esta técnica requer tanto pontos de treinamento do tipo depósito (pits ou pontos geoquímicos anômalos) quanto pontos de treinamento do tipo não depósito onde, sabidamente, mineralizações de ouro não são conhecidas. As camadas evidenciais utilizadas equivalem a produtos derivados de dados aerogeofísicos e a estruturas interpretadas nas áreas de interesse. Com o intuito de se contribuir com a seleção de outras áreas chaves na PMT, as regiões dos prospectos Chico Torres e Ouro Roxo, também inseridas na porção oeste da PMT, foram analisadas sob o enfoque regional, a partir de dados SAR-R99B e aerogeofísicos (Bloco 1 - Província Aurífera do Tapajós) e, posteriormente, modeladas utilizando como ferramenta a lógica fuzzy. Os estudos de caso aqui abordados possibilitaram delinear as seguintes conclusões: (a) dados magnetométricos gradiométricos são vantajosos para determinação de feições geológicas em comparação com dados aerogeofísicos convencionais; (b) há uma forte obliteração de respostas aerogamaespectrométricas em função da espessa cobertura de solo (o que é compatível com a ausência de bons afloramentos em campo); (c) dados petrofísicos devem ser empregados na caracterização de áreas chaves e para a tomada de decisão de quais métodos de levantamentos geofísicos devam ser mais eficientes; (d) é pertinente analisar cada prospecto da PMT individualmente, pois modelos metalogenéticos já propostos variam dentro da província; (e) os mapas prospectivos gerados a partir de dados de baixa resolução são comuns em regiões do tipo greenfield e visam guiar a tomada de decisões em escala regional; já a geração de mapas a partir de dados disponíveis de maior resolução compreende uma tentativa de mostrar padrões que possam ser importantes à prospecção de ouro, a fim de auxiliar a tomada de decisões locais. _______________________________________________________________________________ ABSTRACTThis master dissertation comprises a study about the prospectable regions of the western portion of the Tapajós Mineral Province (TMP), located in the Pará and Amazonas states, based on the processing, interpretation and spatial analysis of regional and detail airborne geophysical data, SAR-R99B, geochemistry and geologic data. The aim of the master dissertation is to predict areas within the study region and to compare the different approaches used for modeling and the various applications of these methods. The analysis of the airborne magnetic gradiometry and soil geochemistry data available in the regions of 12 de Outubro, Maués, Rosa de Maio and Bandeirante prospects allowed the identification of important structural features in the multi-source derivative products that have high priority for gold exploration. The pattern is variable and is different for each case study. The ground gamma-ray spectrometric data mapped signatures related to potassic hydrothermal alteration (Rosa de Maio and Bandeirante Prospects), and a subtle reduction of K, eTh and eU channels associated with silicification (12 de Outubro Prospect). These gamaspectrometric signatures related to hydrothermal alterations were also confirmed by the lithogeochemistry analysis (e.g., K2O, Th, U, SiO2, Au). However, the analysis of airborne gamma-ray spectrometric data reveals signatures obliterated by intense chemistry weathering. Prospective maps were produced by the application of an artificial neural network (ANN) technique called Radial Basis Functional Link Net. This technique requiring both examples of known targets (pits or anomalous geochemistry points) as well as examples of locations where the desired targets are known not to occur. The evidential layers used comprises derivative products of airborne geophysical data and local structures for the several detail areas. Fuzzy logic models were applied for Chico Torres and Ouro Roxo prospects, also located in the western portion of the TMP, using regional-scale geophysical data and SAR- R99B images for gold favorability analysis. The general results of this master dissertation reveals that: (a) airborne magnetic gradiometry are advantageous for the determination of geophysical features when confronted with the traditional airborne geophysical data; (b) airborne gamma-ray suffer great attenuation due to intense soil coverage (what is compatible to the absence of good outcrops); (c) a petrophysic dataset must be acquired as first stage for characterization of deposits, to help with the next steps for follow up in TMP; (d) it is necessary to analyse each prospect of TMP individually, because the genetic models yet were not defined to each region; (e) the prospective maps produced based on the low resolution data are common in greenfield regions, and aid to select potential areas for follow up; (f) the interpretation of the high resolution airborne geophysical data comprises a tentative to show patterns that can be crucial to gold prospection in follow up studies

Geology and hydrothermal alteration of the Chapi Chiara gold prospect and nearby targets, southern Peru, through geological, remote sensing, geochemical and magnetic data

Orientadores: Alvaro Penteado Crósta, Catarina Labouré Bemfica Toledo, Adalene Moreira SilvaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de GeociênciasResumo: O sul do Peru contém importantes depósitos epitermais de Au-Ag (±metais base) de pequeno a médio porte, associados com a orogenia Andina do Mioceno-Plioceno. Uma análise sinóptica da região abrangendo os alvos Chapi Chiara, Cerro Millo, San Antonio de Esquilache e Cerro Chucapaca ¿ localizados em distintos paleoestratovulcões¿, foi feita via processamento e análise de imagem do sensor ASTER. Todos estes alvos são caracterizados por extensas zonas de alteração argílica avançada (alunita-caulinita) (AAA), à exceção de San Antonio de Esquilache, cuja alteração argílica (AA) (esmectita/ilita) e argílica avançada se restringe a intrusões dioríticas aflorantes. Diferentemente, o depósito epitermal de sulfetação intermediária Canahuire (Au-(Cu, Ag)) foi discriminado por extensos afloramentos NW-SE de rochas quartzosas (Grupo Yura/Juro-Cretáceo), e rochas carbonáticas (Formação Gramadal/Grupo Yura) e brechas freáticas e freatomagmáticas pobres em sílica que hospedam a mineralização. Modelo de favorabilidade para depósitos "tipo-Canahuire" foi produzido a partir da integração dos produtos ASTER usando-se a lógica fuzzy. Estudo de detalhe foi realizado no prospecto Chapi Chiara usando-se petrografia, geoquímica, espectroscopia de reflectância, dados de susceptibilidade magnética (SM), imagens da amplitude do sinal analítico e da primeira derivada vertical do campo magnético anômalo, além do processamento de imagens do sensor HyMap. As principais rochas vulcânicas amostradas compreendem andesito porfirítico (SM ~28×10-3 SI), tufo e lapilli tufo de composição riolítica (SM~0). O setor SW do prospecto é caracterizado por três subáreas com extensa AAA, marcadas por quartzo, K-alunita, alunita intermediária, Na-alunita, caulinita, dickita (±topázio, ±huangita, ± minerais APS, ±pirofilita, ±diásporo, ±rutilo) (SM ~0 a ~0,15×10-3 SI). Restritas zonas de AA (quartzo, ilita ± , ilita paragonítica ± , esmectita, ±pirita, ±rutilo) (SM ~0,01×10-3 SI) e de alteração propilítica (clorita, quartzo, calcita, epidoto, esmectita, ±caulinita, ±pirita, ± calcopirita, ± titanomagnetita e magnetita)) (SM ~3,45×10-3 a ~36,03 × 10-3 SI) ocorrem em setores distais. O setor central é marcado por brechas hidrotermais métricas/decamétricas com SM ~0 a 0,01×10-3 SI, compostas de fragmentos de rochas ricos em quartzo vuggy. Há considerável concentração de pirita e forte associação geoquímica de Au, Ag, As, Bi, Hg, Se, Sb, e Te. Os principais minerais supergênicos compreendem jarosita e goethita. As assembléias minerais hipógenas acima mencionadas revelam a existência de um sistema epitermal de alta sulfetação similar ao do prospecto aurífero Cerro Millo e aos dos depósitos auríferos Tucari e Santa Rosa, permitindo a inferência de idade relativa do paleoestratovulcão e da concomitante atividade hidrotermal em Chapi Chiara entre ~11 e ~4 Ma. Intenso processo de lixiviação magmático-hidrotermal visto nas zonas de AAA e AA paramagnéticas e diamagnéticas gerou duas extensas zonas desmagnetizadas NW-SE, compatíveis com o sistema de falhas regionais Condoroma-Caylloma. Estruturas de menor magnitude também aparecem (e.g., NE-SW, E-W). Embora estes trends sejam interessantes vetores exploratórios, a exposição de minerais formados em condições de maior temperatura (e.g., alunita+topázio, alunita+dickita+pirofilita, diásporo, alunita intermediária no setor SW), sugere tratar-se de núcleos mais erodidos, reduzindo-se o potencial de mineralização local, e/ou indicando a proximidade do limite de transição do domínio epitermal para um mesotermal em profundidade, com a possível existência de intrusão(ões) diorítica(s) próxima(s) à superfície do prospecto, similarmente ao que já é observado no alvo análogo de San Antonio de EsquilacheAbstract: Southern Peru contains important small- to medium-sized Au-Ag (± base metals) epithermal deposits, associated with the Miocene-Pliocene Andean orogeny. A synoptic analysis of the region covering the Chapi Chiara, Cerro Millo, San Antonio de Esquilache and Cerro Chucapaca targets ¿ each one located in distinct paleostratovolcanoes ¿ was done through the processing and analysis of ASTER data. These targets are characterized by extensive advanced argillic alteration zones, except San Antonio de Esquilache, that is marked by argillic alteration (AA) (smectite-illite) and advanced argillic alteration (alunite-kaolinite) (AAA) zones restricted to outcropping diorite intrusions. Unlikely, the Canahuire intermediate sulfidation epithermal Au-(Cu, Ag) deposit was discriminated by extensive NW-SE quartz-rich rocks (Yura Group/Juro-Cretaceous), and carbonate rocks (Gramadal Formation/Yura Group) and silica-poor phreatic and phreatomagmatic breccias that host the mineralization. Favorability model for "Canahuire-type" deposits was created through the integration of ASTER data using the fuzzy logic technique. A detailed study was conducted at Chapi Chiara prospect through petrography, geochemistry, reflectance spectroscopy, magnetic susceptibility (MS), images of the amplitude of analytic signal and of first vertical derivative of the anomalous magnetic field, besides the processing of HyMap hyperspectral remote sensing data. The main sampled volcanic rocks comprise porphyritic andesite (MS ~28×10-3 SI), and rhyolitic tuff and lapilli tuf (MS~0). The SW sector of the prospect is characterized by three sub-areas with extensive AAA zones, marked by quartz, K-alunite, intermediate alunite, Na-alunite, kaolinite, dickite (±topaz, ±huangite, ±APS minerals, ±pyrophyllite, ±diaspore, ±rutile) (MS ~0 to ~0,15×10-3 SI). Restricted AA zones (quartz, illite ± , paragonitic illite ± , smectite, ±pyrite, ±rutile) (MS ~0,01×10-3 SI), and of propylitic alteration (chlorite, quartz, calcite, epidote, smectite, ±kaolinite, ±pyrite, ±chalcopyrite, ±titanomagnetite and magnetite)) (MS ~3,45×10-3 to ~36,03×10-3 SI) occur in distal sectors. The central sector is marked by metric/decametric hydrothermal breccias with MS ~0 to 0,01×10-3 SI, composed of vuggy quartz-rich fragments. There is a considerable concentration of pyrite and strong geochemical association of Au, Ag, As, Bi, Hg, Se, Sb, e Te. The main supergene minerals comprise jarosite and goethite. The above mentioned hypogene mineral assemblages reveal a high sulfidation epithermal system similar to the Cerro Millo gold prospect and to Tucari and Santa Rosa gold deposits, allowing to infer a relative age between ~11 and ~4 Ma for the paleoestratovolcano and the concomitant hydrothermal activity in Chapi Chiara. Intense magmatic-hydrotermal leaching seen in the paramagnetic and diamagnetic AAA and AA zones generated two NW-SE extensive demagnetized zones, compatible with the regional Condoroma-Caylloma fault system. Smaller structures also occur (e.g., NE-SW, E-W). Although these trends are interesting exploration vectors, the exposure of minerals formed at higher temperature (e.g., alunite+topaz, alunite+dickite+pyrophyllite, diaspore, intermediate alunite in the SW sector), suggest possible eroded cores, reducing the local potential for mineralization, and/or indicating the proximity of the limit between epithermal and mesothermal domains in depth. In addition, there is a possible proximity of dioritic intrusion(s) near the surface of the prospect, similarly to the currently exposed intrusions at the surface in the analogous target of San Antonio de EsquilacheDoutoradoGeologia e Recursos NaturaisDoutora em Ciência

Unveiling The Hydrothermal Mineralogy Of The Chapi Chiara Gold Prospect, Peru, Through Reflectance Spectroscopy, Geochemical And Petrographic Data (vol 64, Pg 299, 2015)

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Unveiling The Hydrothermal Mineralogy Of The Chapi Chiara Gold Prospect, Peru, Through Reflectance Spectroscopy, Geochemical And Petrographic Data

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Southern Peru contains important epithermal Au-Ag (+/- base metals) deposits, such as Canahuire, Tucari, Santa Rosa, Caylloma, Shila and Paula. The Chapi Chiara gold prospect is located in this region and is part of a paleo-stratovolcano of the Upper Miocene-Pliocene. The hydrothermal alteration of the prospect was characterized based on spectroradiometric data, geochemistry and petrography. The mineralogical data, interpreted based on reflectance spectroscopy, were spatialized using the sequential indicator simulation technique for producing probabilistic maps of alteration. The inner part of the paleo-stratovolcano (SW sector) is marked by three main cores of advanced argillic alteration (AAA) (quartz-alunite supergroup minerals-kaolinite-dickite +/- topaz +/- pyrophyllite +/- diaspore) associated with topographic highs. The AAA1 core is surrounded by argillic alteration (quartz-illite-paragonitic illite-smectite +/- pyrite) and propylitic alteration (quartz-plagioclase-chlorite-calcite-epidote-smectite +/- kaolinite +/- pyrite +/- chalcopyrite +/- magnetite). The central sector of the prospect, situated in the NE flank of the paleo-stratovolcano, is characterized by hydrothermal breccias structured towards N65E. The main mineral phases comprise quartz and abundant pyrite, sometimes with traces of As. Anomalous geochemical values of Ag, As, Bi, Hg, Se, Sb and Te coincide with high gold contents in this sector of the prospect Jarosite and goethite are evidence of a subsequent supergene event. Based on the mineralogical characterization, we conclude the existence of a high sulfidation epithermal system in Chapi Chiara. Hypogene minerals of higher temperature in the SW sector of the prospect, such as diaspore, pyrophyllite and topaz in the AAA zone, and epidote in the propylitic alteration zone, can reveal that the system is currently in a relatively deep erosion level, suggesting its proximity in relation to the interface between a deep epithermal system and a mesothermal system. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.64299315Gold Fields Inc.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)FAPESP [2011/00106-8

The Borborema Strike-Slip Shear Zone System (NE Brazil): Large-Scale Intracontinental Strain Localization in a Heterogeneous Plate

International audienceLarge-scale strike-slip faults are fundamental tectonic elements of the continental lithosphere. They constitute plate boundaries (continental transforms), separate terranes with contrasting geological histories within accretionary orogens, or accommodate heterogeneous deformation in intracontinental settings. In ancient orogens, where deeper levels of the crust are exposed, these faults are expressed as shear zones materialized by up to tens of km-wide mylonitic belts. The Borborema shear zone system in northeastern Brazil is one of the largest and best-exposed intracontinental strike-slip shear zone systems in the world, cropping out over 250,000 km 2. Here, we review its main geophysical, structural, petrologic, and geochronologic characteristics and discuss the factors controlling its development. This complex continental scale shear zone system is composed of a set of NEto NNE-trending dextral shear zones from which there are two major E-trending dextral shear zones with horse-tail terminations into the transpressional belt branch, as well as several smaller E-trending dextral and NE-trending dextral and sinistral shear zones. The major shear zones are marked by extensive linear or curvilinear magnetic gradients, implying their continuation at depth. The major shear zones are materialized by migmatite to amphibolite-facies mylonites, but the entire system shows evidence of late deformation at lower temperatures. The system developed during the late stages of the Neoproterozoic Brasiliano (Pan-African) orogeny (mainly from 590 to 560 Ma), postdating by more than 20 Ma the main stage of contractional deformation. Localization of strike-slip shearing in this intraplate setting was controlled by rheological contrasts between blocks with distinct Paleoproterozoic histories, the presence of preorogenic Neoproterozoic rifts, the craton geometry, and zones of enhanced magmatic activity, highlighting the importance of rheological heterogeneity in controlling shear zone nucleation and evolution