GEOLOGIA, PETROGRAFIA E LITOQUÍMICA DAS ROCHAS …
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GEOLOGIA, PETROGRAFIA E LITOQUÍMICA DAS ROCHAS VULCÂNICAS ÁCIDAS DOS CERROS TUPANCI, MARÇAL E DOS PICADOS, VILA NOVA DO SUL, CENTRO-OESTE DO RS. Felipe Padilha Leitzke¹, Carlos Augusto Sommer² 1. PIBIC - CNPq/UFRGS / 2. CPGq - Instituto de Geociências - UFRGS METODOLOGIA: -Revisão Bibliográfica; -Trabalho de campo: a) Reconhecimento das principais unidades geológicas da área; b) Levantamentos geológicos básicos e de detalhe, através de perfis geológicos; c) Coleta de cerca de 20 amostras para os trabalhos de petrografia e análise química. -Trabalho de laboratório: a) Descrições petrográficas; b) Preparação e envio das amostras para análise química; c) Confecção de um mapa de pontos no ArcGIS e um banco de dados no Excel; d) Interpretação preliminar dos dados litoquimicos. INTRODUÇÃO: Na região do Tupanci, porção noroeste do escudo Sul-Rio- Grandense, ocorre um expressivo volume de depósitos vulcânicos e hipabissais de composição ácida, estratigraficamente correlacionados à Formação Acampamento Velho, da Bacia do Camaquã. Esta região representa a exposição mais setentrional deste episódio vulcânico, caracterizado por uma sequência vulcânica de rochas efusivas e piroclásticas, composição dominantemente ácida, afinidade alcalina sódica e idades aproximadas a 550 Ma, cujos processos são vinculados aos estágios pós-colisionais do ciclo orogênico Brasiliano/Pan-Africano (Fig. 1). Neste contexto, este trabalho busca apresentar os dados de campo, petrográficos e litoquimicos destes vulcanitos, para poder associá-los de uma maneira petrológica à este episódio vulcânico. Figura 1 - Mapa geológico simplificado do ESRG, com a distribuição das principais ocorrências do vulcanismo Neoproterozóico na Bacia do Camaquã (Lima et al., 2007) GEOLOGIA DA ÁREA: Predominam as rochas vulcânicas efusivas distribuídas em três cerros: Tupanci, Marçal e dos Picados, antecedidas por uma seqüência vulcânica/hipabissal intermediári de andesitos e lamprófiros (Fm. Hilário), rochas sedimentares (Fm. Maricá) e granitóides (Complexo Cambaí), enquanto a cobertura é associada à Bacia do Paraná (Fig. 2). Folha Rio Vacacaí Parcial (SH22-Y-A-I-1) Córrego Alegre/MG Legenda Estrada Principal Estrada Secundária Drenagem Açudes Ponto Cotado Contatos Falhas Porto Alegre Vila Nova do Sul Rio Grande do Sul 57º 51º 27º 33º BR - 290 Vila Nova do Sul 54º56' 30º15' 53º45' 54º56' 30º05' C. Picados C. Marçal C. Tupanci 195 217 236 231 119 N COLUNA ESTRATIGRÁFICA IDADE FORMAÇÃO LITOLOGIA Quaternário Permo - Carbonífero Ordoviciano Cambriano Eo - Cambriano Pré - Cambriano COR Areias e Argilas de Aluviões Folhelhos siltícos e betum. - Irati Palermo Rio Bonito Ac. Velho Hilário Hilário Gr. Maricá Cambaí Folhelhos e Siltitos cinza Arenitos ferruginosos e silt. Riolitos Granito São Sepé Lamprófiros Andesitos Siltitos, Ardósias e Arcóseos Microgranitos Gnaisses e Migmatitos 53º45' 0 1 2 3 4 5 Km Figura 2 - Mapa geológico simplificado da região do Tupanci (modificado de Menegotto e Medeiros, 1976) CONSIDERAÇÕES FINAIS: Pode-se indicar, preliminarmente, uma vinculação genética com o magmatismo da Fm. Ac. Velho. Investigações posteriores permitirão uma correlação mais detalhada com esta unidade, visando estabelecer relações com o magmatismo neoproterozóico pós- colisional do tipo “A” do Escudo Sul-Rio-Grandense. Referências DE LA ROCHE, H., LETERRIER, J., GRANDCLAUDE, P., MARCHAL, M., 1980, A classification of volcanic and plutonic rocks using R1R2 -diagram and majorelement analyses--Its relationships with current nomenclature: Chemical Geology, v. 29, p. 183-210. LIMA, E. F. de., SOMMER, C. A., NARDI, L. V. S. O vulcanismo neoproterozóico-ordoviciano no Escudo Sul-Riograndense: os ciclos vulcânicos da Bacia do Camaquã. In: 50 anos de Geologia: Instituto de Geociências. Contribuições, p. 79-95. 2007. NAKAMURA, N. Determination of REE, Ba, Fe, Mg, Na and K in carbonaceous and ordinary chondrites. Geochimica Cosmochimica Acta, v. 38, p. 757-775. 1974. PEARCE, J. A., HARRIS, N. W., TINDLE, A. G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology, v. 25, p. 956–983. 1984 WHALEN, J. B., CURRI, K. L., CHAPPELL, B. W. A-type granites: geochemical characteristics,discrimination and petrogenesis. Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 95, p. 407-419. 1987. WINCHESTER, J. A., FLOYD, P. A. Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements. Chemical Geology, v. 20, p. 325–343.1977. ROCHAS EFUSIVAS O Cerro Tupanci apresenta características de uma intrusão subvulcânica com morfologia alongada (N-S) e é representado por riolitos porfiríticos, com fenocristais de feldspato alcalino, quartzo e restos de minerais máficos, envoltos por uma matriz quartzo- feldspática equigranular fina a afanítica (Fig. 3). No Cerro dos Picados ocorrem lavas riolíticas texturalmente semelhantes, porém com matriz afanítica de aspecto vítreo. ROCHAS PIROCLÁSTICAS: O Cerro Marçal é caracterizado pela predominância de depósitos ignimbríticos em duas fácies principais: uma lapilítica, rica em litoclastos, púmices e cristaloclastos de feldspato alcalino e quartzo, e outra tufácea, com abundância em púmices, cristaloclastos e raros litoclastos, e uma destacável textura eutaxítica (Fig. 3). Rochas riolíticas porfiríticas ocorrem de forma subordinada. Figura 3 - Aspectos petrográficos: a) Litoclasto de riolito - LP; b)Qzo com feições de reabsorção - LP; c)Textura axiolítica - LP; d)Textura eutaxítica, cristal de feldspato alc.; e) Textura esferulítica - LP; f)Textura eutaxítica, com cristaloclastos e litoclastos - LN; g)Riolito Porfiritico com matriz vítrea; h) Ignimbrito - fácies lapilítica; i) Riolito Porfirítico, Cerro Tupanci; j)Ignimbrito - fácies tufácea; k)Ignimbrito riolítico rico em litoclastos; l)Ignimbrito - fácies lapilítica a b c f e d g h i La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 0.1 1 10 100 1000 Phonolite Trachyte Rhyolite Andesite/Basalt Rhyodacite/Dacite SubAlkaline Basalt Trachy- andesite Alk-Bas Com/Pant Bsn/Nph Andesite 1.000000e-02 5.000000e-02 5.000000e-01 5.000000e+00 0.001 0.005 0.050 0.500 5.000 Nb/Y Zr TiO 2 Figura 4 - Diagrama de classificação Nb/Y versus Zr/TiO2 segundo Winchester e Floyd (1977). Figura 7 - Diagrama ETR normalizado pelo condrito, segundo Nakamura (1974). Figura 8 - Diagrama discriminante de ambientes tectônicos, Zircônio segundo Whalen et al. (1987). versus 1000*Ga/Al e IAGP versus1000*Ga/Al, Y+Nb Rb 1 10 100 1000 1 10 100 1000 ORG VAG WPG syn-COLG Figura 5 - Diagrama discriminante de ambientes tectônicos, Rb versus Y+Nb, segundo Pearce (1996). 1 2 5 10 20 10 50 200 1000 10000*Ga/Al Zr A I & S Cerro Tupanci Cerro dos Picados Cerro Marçal ankaratrite basanite alkali basalt basalt tholeiite nephelinite tephrite hawaiite lati- basalt andesi- basalt phono-tephrite mugearite latite lati- andesite andesite phonolite trachy- phonolite trachyte quartz trachyte alkali rhyolite quartz latite dacite rhyolite rhyodacite picritic rock -1000 0 1000 2000 3000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 R 1 = 4Si - 11(Na + K) - 2(Fe + Ti) R 2 = 6Ca + 2Mg + Al Cerro Tupanci Cerro dos Picados Cerro Marçal j k l Figura 6 - Diagrama de classificação R1/R2 (De La Roche et al., 1980) Agradecimentos: Ao CNPq pelas bolsas de produtividade e pelo apoio financeiro (CNPq: 470488/2010-8, 502128/2010-0, 303584/2009-2, 473683/2007, 5470641/2008-8, 470203/2007-2 e 303038/2009-8; FAPERGS: PqG - 1007198 ). Ao Edital PRONEX CNPq-FAPERGS 2009 pelo apoio financeiro. Ao IGEO/UFRGS pela logística. LITOQUÍMICA: Os três cerros apresentam teores elevados de SiO2, álcalis e FeOt/FeOt+MgO (> 0,9), baixos conteúdos de Al2O3 CaO e MgO, e índice agpaítico próximo a unidade. Nos diagramas de classificação as amostras ocupam o campo dos riolitos alcalinos, tendendo ao campo dos riolitos peralcalinos (Figs. 4,6). Constata-se também altos valores para Zr, Nb, Y, Rb e ETR leves e baixos para Ba e Sr. O padrão de ETR mostra um leve enriquecimento de ETR leves em relação aos ETR pesados e uma forte anomalia negativa em Eu (Fig. 7). Em diagramas discriminantes de ambientes tectônicos, as amostras ocupam o campo dos granitos tipo A e os ambientes intra-placas, tendendo ao campo pós-colisional (Figs. 5,8). O magmatismo pode ser classificado como supersaturado em sílica, semelhante aos sistemas de alta sílica, de afinidade alcalina e tendência metaluminosa a levemente peralcalina, com características de granitos do tipo A. 1 2 5 10 0.6 0.8 1.0 1.4 1.8 10000*Ga/Al Agpaitic Index A I & S
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GEOLOGIA, PETROGRAFIA E LITOQUÍMICA DAS ROCHAS VULCÂNICAS ÁCIDAS DOS CERROS TUPANCI, MARÇAL E DOS
PICADOS, VILA NOVA DO SUL, CENTRO-OESTE DO RS.Felipe Padilha Leitzke¹, Carlos Augusto Sommer²
1. PIBIC - CNPq/UFRGS / 2. CPGq - Instituto de Geociências - UFRGS
METODOLOGIA:-Revisão Bibliográfica;-Trabalho de campo: a) Reconhecimento das principais unidades
geológicas da área; b) Levantamentos geológicos básicos e de detalhe, através de perfis geológicos; c) Coleta de cerca de 20 amostras para os trabalhos de petrografia e análise química.
-Trabalho de laboratório: a) Descrições petrográficas; b) Preparação e envio das amostras para análise química; c) Confecção de um mapa de pontos no ArcGIS e um banco de dados no Excel; d) Interpretação preliminar dos dados litoquimicos.
INTRODUÇÃO:Na região do Tupanci, porção noroeste do escudo Sul-Rio-
Grandense, ocorre um expressivo volume de depósitos vulcânicos e hipabissais de composição ácida, estratigraficamente correlacionados à Formação Acampamento Velho, da Bacia do Camaquã. Esta região representa a exposição mais setentrional deste episódio vulcânico, caracterizado por uma sequência vulcânica de rochas efusivas e piroclásticas, composição dominantemente ácida, afinidade alcalina sódica e idades aproximadas a 550 Ma, cujos processos são vinculados aos estágios pós-colisionais do ciclo orogênico Brasiliano/Pan-Africano (Fig. 1).
Neste contexto, este trabalho busca apresentar os dados de campo, petrográficos e litoquimicos destes vulcanitos, para poder associá-los de uma maneira petrológica à este episódio vulcânico.
Figura 1 - Mapa geológico simplificado do ESRG, com a distribuição das principais ocorrências do vulcanismo Neoproterozóico na Bacia do Camaquã (Lima et al., 2007)
GEOLOGIA DA ÁREA:P r e d o m i n a m a s r o c h a s
vulcânicas efusivas distribuídas em três cerros: Tupanci, Marçal e dos Picados, antecedidas por uma seqüência vulcânica/hipabissal intermediári de andesitos e lamprófiros (Fm. Hilário), rochas sedimentares (Fm. Maricá) e granitóides (Complexo Cambaí), enquanto a cobertura é associada à Bacia do Paraná (Fig. 2).
Folha Rio Vacacaí Parcial (SH22-Y-A-I-1)
Córrego Alegre/MG
Legenda
Estrada Principal
Estrada Secundária
Drenagem
Açudes
Ponto Cotado
Contatos
Falhas
Porto Alegre
Vila Nova do Sul
Rio Grande do Sul57º 51º
27º
33º
BR - 290
Vila Nova do Sul54º56'
30º1
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53º45'54º56'
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C. Picados
C. Marçal
C. Tu
pan
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236 231
119
N
COLUNA ESTRATIGRÁFICA
IDADE FORMAÇÃO LITOLOGIA
Quaternário
Permo - Carbonífero
OrdovicianoCambriano
Eo - Cambriano
Pré - Cambriano
COR
Areias e Argilas de Aluviões
Folhelhos siltícos e betum.
-
Irati
Palermo
Rio Bonito
Ac. Velho
Hilário
Hilário
Gr. Maricá
Cambaí
Folhelhos e Siltitos cinza
Arenitos ferruginosos e silt.
Riolitos
Granito São Sepé
Lamprófiros
Andesitos
Siltitos, Ardósias e Arcóseos
Microgranitos
Gnaisses e Migmatitos
53º45'
0 1 2 3 4 5 Km
Figura 2 - Mapa geológico simplificado da região do Tupanci (modificado de Menegotto e Medeiros, 1976)
CONSIDERAÇÕES FINAIS:Pode-se indicar, preliminarmente, uma vinculação genética com o
magmatismo da Fm. Ac. Velho. Investigações posteriores permitirão uma correlação mais detalhada com esta unidade, visando estabelecer relações com o magmatismo neoproterozóico pós-colisional do tipo “A” do Escudo Sul-Rio-Grandense.
ReferênciasDE LA ROCHE, H., LETERRIER, J., GRANDCLAUDE, P., MARCHAL, M., 1980, A classification of volcanic and plutonic rocks using R1R2 -diagram and majorelement analyses--Its relationships with current nomenclature: Chemical Geology, v. 29, p. 183-210.LIMA, E. F. de., SOMMER, C. A., NARDI, L. V. S. O vulcanismo neoproterozóico-ordoviciano no Escudo Sul-Riograndense: os ciclos vulcânicos da Bacia do Camaquã. In: 50 anos de Geologia: Instituto de Geociências. Contribuições, p. 79-95. 2007.NAKAMURA, N. Determination of REE, Ba, Fe, Mg, Na and K in carbonaceous and ordinary chondrites. Geochimica Cosmochimica Acta, v. 38, p. 757-775. 1974.PEARCE, J. A., HARRIS, N. W., TINDLE, A. G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology, v. 25, p. 956–983. 1984WHALEN, J. B., CURRI, K. L., CHAPPELL, B. W. A-type granites: geochemical characteristics,discrimination and petrogenesis. Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 95, p. 407-419. 1987.WINCHESTER, J. A., FLOYD, P. A. Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements. Chemical Geology, v. 20, p. 325–343.1977.
ROCHAS EFUSIVASO Cerro Tupanci apresenta características de uma intrusão
subvulcânica com morfologia alongada (N-S) e é representado por riolitos porfiríticos, com fenocristais de feldspato alcalino, quartzo e restos de minerais máficos, envoltos por uma matriz quartzo-feldspática equigranular fina a afanítica (Fig. 3). No Cerro dos Picados ocorrem lavas riolíticas texturalmente semelhantes, porém com matriz afanítica de aspecto vítreo.
ROCHAS PIROCLÁSTICAS:O Cerro Marçal é caracterizado pela predominância de depósitos
ignimbríticos em duas fácies principais: uma lapilítica, rica em litoclastos, púmices e cristaloclastos de feldspato alcalino e quartzo, e outra tufácea, com abundância em púmices, cristaloclastos e raros litoclastos, e uma destacável textura eutaxítica (Fig. 3). Rochas riolíticas porfiríticas ocorrem de forma subordinada.
Figura 3 - Aspectos petrográficos: a) Litoclasto de riolito - LP; b)Qzo com feições de reabsorção - LP; c)Textura axiolítica - LP; d)Textura eutaxítica, cristal de feldspato alc.; e) Textura esferulítica - LP; f)Textura eutaxítica, com cristaloclastos e litoclastos - LN; g)Riolito Porfiritico com matriz vítrea; h) Ignimbrito - fácies lapilítica; i) Riolito Porfirítico, Cerro Tupanci; j)Ignimbrito - fácies tufácea; k)Ignimbrito riolítico rico em litoclastos; l)Ignimbrito - fácies lapilítica
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plot
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Floyd
1977)
Nb/Y
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Figura 4 - Diagrama de classificação Nb /Y ve rsus Z r /TiO2 segundo Winchester e Floyd (1977).
Figura 7 - Diagrama ETR normalizado pelo condrito, segundo Nakamura (1974).
Figura 8 - Diagrama discriminante de ambientes tectônicos, Zircônio
segundo Whalen et al. (1987). versus 1000*Ga/Al e IAGP
versus1000*Ga/Al,
Y+Nb
Rb
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Figura 5 - Diagrama d i s c r i m i n a n t e d e ambientes tectônicos, R b v e r s u s Y + N b , segundo Pearce (1996).
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Cerro TupanciCerro dos PicadosCerro Marçal
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andesite
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Cerro TupanciCerro dos PicadosCerro Marçal
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Figura 6 - Diagrama de classificação R1/R2 (De La Roche et al., 1980)
Agradecimentos: Ao CNPq pelas bolsas de produtividade e pelo apoio financeiro (CNPq: 470488/2010-8, 502128/2010-0, 303584/2009-2, 473683/2007, 5470641/2008-8, 470203/2007-2 e 303038/2009-8; FAPERGS: PqG - 1007198 ). Ao Edital PRONEX CNPq-FAPERGS 2009 pelo apoio financeiro. Ao IGEO/UFRGS pela logística.
LITOQUÍMICA:Os três cerros apresentam teores elevados de SiO2, álcalis e
FeOt/FeOt+MgO (> 0,9), baixos conteúdos de Al2O3 CaO e MgO, e índice agpaítico próximo a unidade. Nos diagramas de classificação as amostras ocupam o campo dos riolitos alcalinos, tendendo ao campo dos riolitos peralcalinos (Figs. 4,6). Constata-se também altos valores para Zr, Nb, Y, Rb e ETR leves e baixos para Ba e Sr. O padrão de ETR mostra um leve enriquecimento de ETR leves em relação aos ETR pesados e uma forte anomalia negativa em Eu (Fig. 7). Em diagramas discriminantes de ambientes tectônicos, as amostras ocupam o campo dos granitos tipo A e os ambientes intra-placas, tendendo ao campo pós-colisional (Figs. 5,8). O magmatismo pode ser classificado como supersaturado em sílica, semelhante aos sistemas de alta sílica, de afinidade alcalina e tendência metaluminosa a levemente peralcalina, com características de granitos do tipo A.
1 2 5 10
0.6
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10000*Ga/Al
Agpaitic
Index
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