Relações entre microestruturas, mecanismos de deformação e propriedades físicas anisotrópicas em rochas de alto grau de metamorfismo: estudo de alguns eclogitos e granulitos - Bascou, Jerome Fernand Louis (2002)
A deformação dúctil tem como conseqüência uma anisotropia das propriedades físicas das rochas associada ao desenvolvimento de uma orientação cristalográfica dos minerais. No presente trabalho, os mecanismos de deformação nas rochas de alto grau de metamorfismo e as relações entre o fluxo e a anisotropia das propriedades físicas são estudados a partir da análise das microestruturas e da medida das orientações preferenciais de rede (OPR) dos principais minerais que constituem eclogitos e granulitos. As OPR dos minerais são obtidas através da análise das figuras de difração dos elétrons retroespalhados (técnica EBSD). Os eclogitos provêm dos Alpes, na Noruega, do Mali e da faixa Sulu-Dabishan, na China. As microestruturas são marcadas pela deformação dúctil da onfacita. Apesar da diversidade dos locais de amostragem, as OPR da onfacita das diferentes amostras apresentam características similares e relações simples com os eixos da deformação finita X, Y e Z: os eixos cristalográficos [010] tendem a concentrar-se paralelamente à Z e os eixos [001], paralelamente à lineação (X). A utilização de um modelo numérico de deformação viscoplástica evidenciou o papel dos planos de deslizamentos equivalentes no desenvolvimento das OPR das onfacitas. Além disso, as variações das OPR das onfacitas estão ligadas a variações do regime de deformação em condições de alta pressão. A medida das OPR das onfacitas e das grandes permitiram determinar as propriedades sísmicas dos eclogitos. Apesar das microestruturas evidenciarem uma intensa deformação, os eclogitos caracterizam-se por uma baixa anisotropia sísmica (AVp et AVs < 3%). O cálculo dos coeficientes de reflexão mostra que os corpos eclogíticos na crosta constituem refletores sísmicos muito fortes, enquanto que uma interface eclogito-peridotito permaneceria invisível pela técnica de sísmica de reflexão. Os granulitos foram coletados em uma ampla zona milonítica que aflora na faixa neoproterozóica Ribeira, ao longo de grandes cisalhamentos de escala litosférica, no SE do Brasil. As microestruturas e as OPR do quartzo, dos feldspatos, dos piroxênios e dos óxidos de Fe-Ti sugerem mecanismos de deformação ativos a alta temperatura (deslizamento intra-cristalino e difusão) e de processos sin- e pós- cinemáticos. O quartzo é afetado por uma intensa recristalização estática \"annealing\" que se traduz por um crescimento exagerado de seus grãos e pela formação de \"ribbons\" policristalinos. O estudo das microestruturas sugere que a OPR de quartzo formada durante a deformação é profundamente modificada, e portanto que a assinatura sin-tectônica da OPR do quartzo é em grande parte suprimida. O plagioclásio, o ortopiroxênio e os óxidos da solução sólida \"ilménita-hematita\" são menos sensíveis que o quartzo ao efeito do \"annealing\". Em particular, as OPR desses óxidos de Fé-Ti permitem uma melhor análise estrutural e cinemática dos granulitos, assim como uma melhor interpretação das medidas de anisotropia de susceptibilidade magnética. O cálculo das propriedades sísmicas dos granulitos estudados permitiu avaliar o papel da milonitização na refletividade de uma zona de cisalhamento progradante na base da crosta, assim como a contribuição de uma tal zona de cisalhamento à defasagem das ondas S. As interfaces entre as rochas miloníticas e seus equivalentes não-deformados não constituem refletores sísmicos de qualidade, e a contribuição dos milonitos granulíticos à defasagem das ondas S, em domínio de transcorrência litosférica, permanece baixa em comparação com a defasagem que poderia ser gerada pelo manto superior.