Geologia e petrologia das rochas riolíticas da região do Cerro Chato, Herval, RS.

Abstract

A região do Cerro Chato está localizada a cerca de 15 km a norte do município de Herval, extremo sul do Rio Grande do Sul. É constituída por associações de rochas vulcânicas efusivas, piroclásticas e subvulcânicas de composição ácida, cujo magmatismo tem sido relacionado às suítes mais tardias do Batólito Pelotas. Em termos geológicos regionais, encontra-se inserida no Batólito Pelotas, que caracterizase como um complexo plutônico multi-intrusivo e polifásico resultante de processos tectônicos distintos, relacionados ao Ciclo Brasiliano no Escudo Sul-Rio-Grandense. Os vulcanitos da região do Cerro Chato podem ser agrupadas em duas feições geomorfologicamente distintas, ambas afetadas por falhas NW e NE: Cerro Chato e Cerro Partido. O embasamento desta sequência vulcânica é representado pelos granitóides da Suíte Dom Feliciano (sienogranitos, álcali-feldspato granitos) e Complexo Pinheiro Machado (granodioritos deformados, xenólitos de gnaisses). O Cerro Chato apresenta formas dômicas e é caracterizado por depósitos piroclásticos e efusivos. Os primeiros são representados por ignimbritos de composição riolítica que ocorrem em duas fácies principais: ignimbritos ricos em líticos e ignimbritos ricos em cristais. São mal selecionados e constituídos por piroclastos tamanho lápili, envoltos por uma matriz tufácea. A fácies rica em litoclastos é caracterizada por apresentar fragmentos conatos de riolitos e ignimbritos e, subordinadamente, acidentais provenientes das rochas encaixantes. Fragmentos de cristais de K-feldspato e quartzo são comuns e a textura eutaxítica é incipiente. A fácies dos ignimbritos ricos em cristais é caracterizada pela abundância de cristaloclastos e fenocristais de Kfeldspato e quartzo. Apresentam textura eutaxítica caracterizada pela orientação de fiamme e sua matriz é constituída por shards e vitroclastos tamanho cinza. Derrames riolíticos hemicristalinos representam os eventos efusivos, com textura porfirítica, estruturas de fluxo marcante e esferulitos caracterizando processos de devitrificação de alta temperatura. O Cerro Partido é caracterizado por um corpo subvulcânico, alongado na direção NE-SW, com 8 km de comprimento por 0,7 km de largura aproximadamente. É constituído por rochas com textura porfirítica a glomeroporfirítica, com fenocristais de quartzo, K-feldspato e plagioclásio, envoltos por uma matriz equigranular fina, composta de plagioclásio,quartzo e K-feldspato. Em diagramas de classificação, as rochas estudadas ocupam o campo do riolitos. Apresentam um caráter metaluminoso a peraluminoso e teores elevados de SiO2, álcalis, FeOt/FeOt+MgO e índice agpaítico. Os riolitos do Cerro Partido foram classificados como alto-Ti e possuem elevados teores de CaO, P2O5, FeOt, MgO e K2O quando comparados com os riolitos do Cerro Chato, definidos como baixo-Ti. O padrão mostrado pelos ETR dos riolitos normalizados pelo condrito de Nakamura (1974) é definido pelo leve enriquecimento de ETRL em relação à ETRP e uma forte anomalia negativa de Eu, típica de sistemas alcalinos metaluminosos e altamente diferenciados. Quando plotadas em diagramas discrimantes de ambiente tectônico, observa-se que os litotipos do Cerro Chato ocupam o campo de granitos do tipo A e de ambientes intra-placas, de mesma forma comuns para associações características de ambientes pós-colisionais. Os dados litoquímicos obtidos indicam, preliminarmente, uma vinculação genética com as rochas mais diferenciadas da Suíte Dom Feliciano, bem como os riolitos do Cerro Ana Dias, associadas ao magmatismo Neoproterozóico póscolisional do Escudo Sul-Rio-Grandense.

Cerro Chato region is located approximately around 15 km north from the Herval city, which is extreme south of Rio Grande do Sul. This area is composed by associations of effusive volcanic, pyroclastic and subvolcanic rocks with acid composition. About regional geology, Cerro Chato comprise the Pelotas Batholith, which is characterized as a plutonic multi-intrusive complex and polyphase resultant from different tectonic processes, related to the Brasiliano Cycle in the Sul-Rio-Grandense Shield. Volcanites of the Cerro Chato area can be grouped into two distinct geomorphologically features, both affected by faults NW and NE: Cerro Chato and Cerro Partido. The basement of this volcanic sequence is represented by granitoids of Dom Feliciano Suite (syenogranites, alkali-feldspar granites) and Pinheiro Machado Complex (deformed granodiorite, gneiss xenoliths). Cerro Chato has domic shape and it is described by pyroclastic and effusive deposits. The first deposit comprises ignimbrites with riolitic composition that is occurring in two main facies: ignimbrites rich in lithics and ignimbrites rich in crystals. They are poorly sorted and consist by lapilli pyroclastic rocks, which are surrounded by a tuff matrix. The ignimbrite rich in lithics facie is characterizes by cognates riolitic and ignimbrite, that are subordinate from the host rocks; and fragments of alkali feldspar and quartz crystals. The ignimbrite rich in crystals facie is characterized by abundance of crystaloclastic and phenocrysts of alkali feldspar and quartz. There is eutaxitic texture inferred by fiamme oriented, and its matrix consists of shards and vitroclastic of ash size. Rhyolitic hemicrystalline lava flows represent the effusive events; they have porphyritic texture, remarkable flow structures and spherulites which illustrate devitrification processes of high temperature. Cerro Partido comprises a subvolcanic body, which is elongated in the NE-SW direction, with approximately 8 km length and 0.7 km wide. It consists of rocks with porphyritic texture with quartz, alkali feldspar and plagioclase phenocrysts, surrounded by a thin equigranular matrix that is composed of plagioclase, quartz and alkali feldspar. Classification diagrams show that the rocks studied are in rhyolite field, and they have a metaluminous to peraluminous character; and high-levels SiO2, alkalis, FeOt/FeOt+MgO and agpaitic index. Rhyolites of Cerro Partido have been classified as high-Ti level, and they have high CaO, P2O5, FeOt, MgO and K2O levels compared with rhyolites of Cerro Chato, which is defined as low-Ti level.The pattern has been shown by the REE of rhyolites normalized by chondrite of the Nakamura (1974) is defined by slight enrichment LREE relative to HREE, and a strong negative anomaly of Eu; consequently, this is typical of metaluminous alkaline systems and highly differentiated. The final results, plotted in discriminate tectonic environments diagrams, show that the Cerro Chato lithotypes are A-type granite field and intra-plate setting, the same way they are common to characteristic associations post-collisional setting. The lithochemical data indicate a genetic link with the more differentiated rocks of Dom Feliciano Suite and the rhyolites of Cerro Ana Dias, which is associated with Neoproterozoic magmatism post-collisional of Sul-Rio-Grandense Shield.