Fabriques de plutons granitiques et la déformation crustale du Nord-Est du Brésil. Une étude par anisotropie de susceptibilité magnétique des granites ferromagnétiques

ENGLISH

Anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) is a powerfull tool for determination of fabrics of magnetic minerais in different types ofrocks. AMS is particularly well adapted to structural measurements in granites, since magmatic fabrics are hardly identified in the field. Along with the complementary approach of determining whether the rnicrosmictures are magmatic or overprinted by solid-state deformation, one is now able to use the emplacement structures of granite plutons as kinematic markers of deformation of the
crust that enclose them. With this goal in mind we have studied the internai structures of a collection of Brasiliano-Panaffican plutons of Northeast Brazil, a region characterized by an abundant granite magmatism and by a System of crustal scale transcurrent shear zones. 
In the Seridó Belt, to the north of the EW-trending Patos shear zone, the plutons of Gameleiras, Barcelona, Picuí, Acarí and São Rafael are more-or-less elongate parallel to the NE-SW striking transpressive shear zones of this belt. In addition to Gameleiras, Barcelona and Acarí, the pluton of Pombal, at the junction between the NE-SW and EW trending shear zones, belong to a diorite-porphyritic granite suite of magmas that are about 580 Ma. 
The granite plutons of the Seridó belt have a typical feiTomagnetic behaviour, characterized by high susceptibility values (10"3 to 10"2 SI) due to multidomain magnetite. Magnitude and orientation of the magnetic fabric therefore reflect the shape fabric of the grains of magnetite. Magmatic fabric measurements, performed either in the field with a compass, or in the laboratory by numerical image processing of the shape fabrics of magnetite and biotite, allow to ascertain the coaxiality between the magmatic and the magnetic fabrics. Parts of the plutons of São Rafael and Triunfo have no magnetite, hence are paramagnetic in behaviour, due to biotite and amphibole (São Rafael) or Na-enriched pyroxene (Triunfo). In these plutons, the magnetic ellipsoids of ferromagnetic sites are moreor-less coaxial with those of paramagnetic sites. This indicates that the shape fabric of magnetite is statistically the same as the shape fabric of the iron-bearing silicates.
In the Seridó belt, the magnetic fabrics of the porphyritic suite are remarkably constant in orientation, with lineations striking NE-SW and close to horizontal, and foliations having the same strikes with various dips. These fabrics being veiy similar to those of the NE-SW trending and dextral shear zones of the belt, it is concluded that the plutons were emplaced during the regional shearing of the Seridó. This also holds for the pluton of Pombal which was emplaced during a tectonic event entirely controlled by the NESW shear direction, before the E-W trending mylonites developped at the southwestem border of this pluton. By contrast, the magnetic lineations in the plutons of São Rafael and Picuí are N-S in strikes, and the magnetic foliations are everywhere gently dipping. Flat foliations, carrying N-S stretching lineations with a top-to-the-north sense of shear, also characterize the gneissic country-rocks ofPicuí. This pluton therefore appears as a marker of a flat-shearing event that affected the basement of the Seridó Belt before the onset of the NESW transcurrent shear zones.
In the Cachoeirinha/Salgueiro Belt, the alkaline pluton of Triunfo has magnetic fabrics that are strongly planar, with foliations close to horizontal and lineations constantly EW in strikes. After some ascent in the crust, this deeply rooted magma possibly infilled a silllike body that was preferentially spreading in the E-W direction. This direction is parallel to the regional extension, as suggested by the N-S to NE-SW strikes of the alkaline dike swarm that accompanies the emplacement of the pluton.
A new tectonic framework may be proposed now for the Borborema Province if the diorite-granite porphyritic and alkaline magmatic suites are coeval, as suggested by their isotopic ages. More than a mega-shear-zone having juxtaposed the crustal blocks of Seridó and Cachoeirinha/Salgueiro, the Patos lineament would represent a major boundary between domains having contrasted geodynamical evolutions. These were compressive in the Seridó belt and distensive in the Cachoeirinha/Salgueiro belt, at least at the late stages of the Brasiliano/Panafrican orogeny.

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FRANÇAIS

L’anisotropie de la susceptibilité magnétique (ASM) est maintenant une technique bien établie pour la détection de la fabrique minérale des roches peu anisotropes, telles les granitoídes. Avec 1’approche complémentaire qui consiste à reconnaitre si la texture de la roche est magmatique, ou bien diversement déformée à 1’état solide, on peut préciser les relations entre la mise en place des granites et la déformation crustale. Dans ce but, nous avons étudié la structure des plutons de la chaine brasiliano (= panafricain) du Nordeste du
Brésil, caractérisée par un abondant magmatisme granitique et par un système de zones de cisaillement décrochant d’échelle continentale.
Dans la ceinture du Seridó, située au Nord du grand accident E-W de Patos, les plutons de Gameleiras, Barcelona, Picuí, Acarí et São Rafael se placent à proximité des zones de cisaillement transpressif de direction NE-SW. Le pluton de Pombal, placé à la jonction des cisaillements NE-SW du Seridó et du cisaillement E-W de Patos, forme, avec les plutons de Gameleiras, Barcelona et Acarí, une suite de diorites-granites porphyroides datés vers 580 Ma. Au Sud du linéament de Patos, le pluton syénitique de Triunfo est intrusif dans le socle de la ceinture du Cachoeirinha/Salgueiro. Daté vers 583 Ma, ce pluton appartient à une suite de coips alcalins alignés selon NE-SW.
Les granites du Seridó ont un comportement ferromagnétique bien marqué par leursusceptibilité élevée (10-3 à IO-2 SI), portée par la magnétite polydomaine. L’intensité et L'orientation de la fabrique magnétique reflètent alors rorientation préférentielle de forme de la magnétite. Des mesures de la fabrique magmatique, effectuées directement sur b teirain ou par traitement numérique d’images portant sur rorientation préférentielle de forme de la magnétite et de la biotite, ont confirmé la coaxialité entre fabriques magmatique et magnétique. Outre la présence de sites feiTomagnétiques (avec magnétite), les plutons de São Rafael et de Triunfo se caractérisent par un nombre important de sites paramagnétiques (sans magnétite). L’ASM de ces sites est dominée par Tanisotropie magnétocristalline de la biotite et de ramphibole (São Rafael) ou du pyroxène sodique (Triunfo). Dans ces plutons, on constate que les ellipsoides de TASM des sites ferromagnétiques et paramagnétiques sont approximativement coaxiaux. Ceei implique que la fabrique de forme des grains de magnétite est statistiquement la même que celle des silicates ferro-magnésiens.
Dans la ceinture du Seridó, la fabrique magnétique des plutons de la suite porphyroíde présente une signature très particulière et constante. La linéation magnétique de direction NE-SW est subhorizontale, et la foliation s’organise en zone autour de la linéation. Les zones de cisaillement dextres qui bordent ces plutons portent une fabrique plano-linéaire quasiment identique à celle des plutons eux-mêmes. Leur mise en place est ainsi étroitement liée à la tectonique décrochante qui affecte tout le Seridó. De même, le pluton de Pombal s’est mis en place au cours d’un événement entièrement gouvemé par des cisaillements de direction NE-SW. Les mylonites E-W qui foiment le Patos, et qui bordent le secteur SW du pluton, ne se sont développées qu’après la mise en place et la cristallisation de ce granite. Cependant, les décrochements du Seridó et de Patos ont dü fonctionner simultanément au moins vers la fin du brasiliano. En effet, le mouvement de ce système de failles ductiles est dextre, se propage en échelon et s’accompagne d’un metamoiphisme de haute température. Contrairement aux structures de la suite porphyroide, la linéation magnétique à São Rafael et à Picuí est N-S, et la foliation est faiblement pentée. Dans le cas de Picuí, la foliation pend uniformement vers 1’Est. Des foliations plates portant une linéation d’étirement N-S et un sens de cisaillement vers le Nord, caractérisent les gneiss du socle qui contiennent ce pluton. Le pluton de Picuí apparait donc comme un marqueur d’une tectonique tangentielle à vergence nord ayant affecté le socle Occidental de la ceinture du Seridó, avant que ne fonctionnent les décrochements NE-SW.
Dans la ceinture du Cachoeirinha /Salgueiro, le pluton alcalin de Triunfo est marqué par des fabriques fortement planaires. La foliation est subhorizontale et la linéation magnétique est presque toujours orientée en E-W, avec un faible plongement vers l’Est. D’origine mantellique, le magma syénitique a pénétré la croüte continentale avant de s’étaler préférentiellement en E-W dans son site laccolitique de mise en place. On pense que le pluton de Triunfo, ainsi que les filons alcalins de directions N-S à NE-SW qui Faccompagnent, se sont mis en place pendant un épisode de distension E-W de la croüte.
Enfin, un cadre tectonique nouveau se dégage de la Province Borborema, si on admet que les suites porphyroide et alcaline sont contemporaines comme le suggèrent leurs âges isotopiques. L’accident E-W de Patos représenterait, non seulement une grande zone décrochante d’échelle continentale juxtaposant les blocs crustaux du Seridó et du Cachoeirinha/Salgueiro, mais aussi unefrontière entre domaines àévolution géodynamique distincte, compressive au Nord et distensive au Sud.