Análise estrutural e geomecânica de zonas de falha da Formação Acauã, Faixa Sergipana, borda oeste da Bacia do Tucano, NE Brasil

Abstract

A Formação Acauã é composta essencialmente por sequências carbonáticas neoproterozoicas que fazem parte do Domínio Estância, Faixa Sergipana, Província Borborema. Esta unidade litoestratigráfica está situada na borda ocidental da Bacia do Tucano Central e apresenta um complexo arcabouço estrutural com múltiplos estágios de deformação (dúctil, dúctil-rúptil e rúptil). Esta pesquisa teve como objetivo principal caracterizar a evolução tectônica dos carbonatos da Formação Acauã a partir da integração de dados geofísicos, estruturais, geomecânicos, mineralógicos e geocronológicos. A unidade carbonática é composta por rochas maciças e bandadas de cor escura e laminadas de cor cinza, com matriz micrítica em ambas as fácies e ocorrência de quartzo disseminado, biotita e pirita na fácies laminada. As análises de DRX e catodoluminescência confirmaram a dolomita como a principal fase mineral da matriz. A análise gamaespectrométrica indicou maior teor de K na fácies laminada, possivelmente associado a presença de minerais siliciclásticos. O acamamento apresenta direção preferencial NE-SW com dobras suaves a abertas, com eixo subhorizontal com caimento preferencial para NE. A trama dúctil-rúptil é caracterizada pela ocorrência dobra anticlinal fechada associada à propagação de falha de empurrão. Além disso, também ocorrem veios de dilatação (tension gashes) de direção preferencial NW-SE, em ambas as fácies, contudo a maior frequência de ocorrência se dá nos níveis carbonáticos maciços. Na unidade laminada esses veios ocorrem associados a falhas normais de rejeito centimétrico. Localmente os veios cortam a zona de charneira das dobras. Ocorrem pelo menos duas gerações distintas de veios: dolomíticos e calcíticos. De forma geral, os veios exibem crescimento cristalino elongado nas margens e preenchimento central em bloco, sugerindo dilatação progressiva seguida de abertura abrupta. A trama rúptil é marcada pela presença de falhas normais, inversas e transcorrentes. As falhas normais ocorrem com maior frequência e com duas orientações preferências: NW-SE e NE-SW. Além disso, ocorrem estilólitos subverticais na unidade laminada e sub-horizontais na unidade maciça. Os resultados de paleotensão indicam que a Formação Acauã foi submetida inicialmente a esforços compressivos horizontais NW-SE responsáveis pelo dobramento regional e propagação da falha de empurrão. Posteriormente, foram formados veios a partir de tensão máxima (σ1) de orientação vertical e tensão mínima (σ3) horizontal NE-SW. A formação de falhas se deu a partir de tensão máxima (σ1) de orientação vertical e tensão mínima (σ3) NW-SE. A geocronologia U-Pb em

carbonatos forneceu restrições sobre a idade da deposição e deformação da Formação Acauã. A matriz micrítica do calcário dolomítico apresenta idade de 601,5 ± 13,3 Ma, provavelmente refletindo a deposição carbonática pós-glacial. Apesar dos erros elevados, a datação das estrias da falha de empurrão indicou uma idade do Permiano Inferior de 291 ± 48 Ma. Portanto, a Formação Acauã registra uma complexa história tectônica marcada por múltiplos episódios deformacionais após sua deposição no Ediacarano. É possível concluir que as falhas normais foram geradas a partir da reativação de veios, sugerindo nucleação da deformação rúptil em zonas de anisotropia geomecânica. Adicionalmente, o arranjo estrutural sugere que esta unidade pode ser interpretada como um análogo de reservatório carbonático naturalmente fraturado com falhas servindo como condutos para a migração de fluidos e dobras anticlinais atuando como trapas estruturais em possível sistema petrolífero.