Caracterização microestrutural de gabros miloníticos do furo U1473A na Dorsal Índica (IODP Expedição 360)

Abstract

O Atlantis Bank é um Complexo de Núcleo Metamórfico (CNM) oceânico de 300 km2 localizado a 80-110 km do Southwest Indian Ridge, formado entre 10 e 13 Ma. Tal CNM foi alvo da Expedição 360 do Internacional Ocean Discovery Program (IODP), na qual foram recuperados cerca de 789 metros de crosta oceânica in situ através do furo U1473A, que expõe uma sequência espessa de gabros intensamente deformados. Este trabalho tem como objetivo a caracterização microestrutural e análise de química mineral e distribuição do tamanho de grãos em amostras de gabros miloníticos recuperadas da porção superior do furo U1473A (aproximadamente 300 metros), a fim de investigar os mecanismos de localização da deformação ao longo do sistema de falhas de detachment do Atlantis Bank. As microestruturas foram investigadas utilizando microscópios óptico e eletrónico de varredura. A porção superior do furo U1473A é constituída essencialmente por gabros, protomiloníticos a miloníticos, com mineralogia principal composta por plagioclásio, clinopiroxênio, ortopiroxênio e olivina, além de anfibólio como fase secundária. O domínio protomilonítico é caracterizado por gabros com porfiroclastos grossos de clinopiroxênio, ortopiroxênio, plagioclásio e, em menor quantidade, olivina, fraturados e manteados por neoblastos de mesma fase mineral, além de matriz monominerálica de plagioclásio. O domínio milonítico é caracterizado por gabros miloníticos de textura média a fina, com porfiroclastos de clinopiroxênio e plagioclásio dentro de uma matriz polifásica fina composta por plagioclásio, anfibólio secundário, clorita, sericita, epidoto e óxidos de Fe-Ti, intercalada por uma matriz monominerálica fina de plagioclásio, que definem a foliação milonítica. Microestruturas como kink bands em porfiroclastos de plagioclásio, grãos rotacionados dentro da foliação milonítica, crescimento de anfibólio secundário, fraturas que cortam porfiroclastos de clinopiroxênio, fragmentos originados a partir do fraturamento de porfiroclastos e subsequente assimilação pela matriz, além de fraturas preenchidas por minerais de baixa temperatura, sugerem que microzonas de cisalhamento funcionaram como canais para a migração de fluidos e subsequente retrabalhamento rúptil de texturas dúcteis. Porfiroclastos de piroxênio e plagioclásio fragmentados, fraturados e rotacionados em meio à foliação milonítica associada a formação de uma matriz polifásica fina, a sobreposição da foliação milonítica por um fluxo cataclástico definido por fragmentos de grãos de plagioclásio e piroxênio rotacionados e fraturados em meio a uma massa de óxidos de Fe-Ti, redes de microfraturas adjacentes ao fluxo cataclástico preenchidas por plagioclásio recristalizado que cortam grãos de diopsídio, são evidências do retrabalhamento rúptil de texturas dúcteis nas amostras analisadas. A transformação de minerais máficos primários em fases hidratadas mais fracas deformadas, evidências de recristalização dinâmica, redução do tamanho de grãos, mistura de fases, indicam que a interação fluido-rocha desempenhou um papel crucial na história deformacional registrada ao longo do sistema de falhas de detachment do Atlantis Bank, aumentando os mecanismos de reações de enfraquecimento mineral e localizando a deformação em zonas com alto influxo de fluidos.