Análise estratigráfica do vulcão do Paredão, Ilha da Trindade, Brasil

Abstract

A construção de um arcabouço estratigráfico em sistemas vulcânicos através da descrição e interpretação de litofácies e associação destas é uma ferramenta fundamental para o entendimento da evolução de terrenos vulcânicos, da dinâmica eruptiva e para o gerenciamento e aplicação de medidas preventivas em áreas de risco de atividade vulcânica. Esta dissertação apresenta e discute, sobre a forma do artigo científico intitulado “Lithofacies association and stratigraphy of the Paredão Volcano, Trindade Island, Brazil.” publicado no Journal of Volcanology and Geothermal Research, o levantamento estratigráfico detalhado do Vulcão do Paredão, contribuindo para o entendimento da distribuição lateral e vertical de fácies e da geometria dos depósitos, gerando um modelo para o vulcanismo e discutindo os mecanismos eruptivos. O Vulcão do Paredão é um cone de escórias situado na porção sudeste da Ilha da Trindade, reconhecido como o último vulcão subaéreo brasileiro (Pleistoceno). Os produtos deste vulcanismo são representados por derrames nefeliníticos alternados com lapilitos e lápili-tufos de mesma composição na porção distal e por um cone piroclástico na porção proximal, que se eleva a cerca de 200 metros acima do nível do mar. Foram construídas quatro seções colunares em escala 1:50 através da descrição e associação de litofácies, sendo três na praia das Tartarugas (TRV-01, TRV-02, TRV-03) e uma no cone piroclástico (TRV-04). A petrografia das diferentes litofácies foi feita de forma complementar à caracterização faciológica de campo, por meio de microscopia ótica convencional e com o uso do software Hardledge. Como resultado da análise estratigráfica, foram identificadas sete litofácies distintas: duas coerentes e cinco vulcanoclásticas (uma autoclástica e quatro piroclásticas). As litofácies coerentes são de nefelinito porfirítico maciço (Npm) e vesicular (Npv). Texturalmente, as lavas são holocristalinas e vesiculares, compostas por fenocristais de olivina esqueletal em matriz muito fina de clinoporoxênio, nefelina, zeolita e titanomagnetita, por vezes com flogopita. A litofácies autoclástica é de brecha nefelinítica (Nb), composta por fragmentos (2 mm- 15 cm) de nefelinito vesicular e as litofácies piroclásticas são compostas dominantemente por fragmentos de escória lapilíticos, e subordinadamente por bombas e cinzas vulcânicas. As litofácies piroclásticas são de lapilito (Lm) e lápili-brecha maciços (LBm), lápili-tufo com estratificação plano-paralela (LTp) e lapilito com gradação inversa (Lrg). As associações de litofácies caracterizam derrames do tipo ‘A’a, rubbly pahoehoe e pahoehoe e depósitos piroclásticos proximais e distais. A interpretação da distribuição vertical e lateral de fácies permite concluir que o vulcanismo ocorreu com uma fase inicial freatomagmática, sucedida por uma fase dominantemente estromboliana (domínio piroclástico) e por uma fase final dominantemente havaiana (domínio dos derrames).

A stratigraphic framework can be constructed through lithofacies description and interpretation. The application of this method in volcanic systems is a fundamental tool for understanding their evolution and eruptive dynamics and for establishing hazard assessments in active volcanic areas. This dissertation presents and discusses, in the format of the scientific paper “Lithofacies association and stratigraphy of the Paredão Volcano, Trindade Island, Brazil.” published in the Journal of Volcanology and Geothermal Research, a detailed stratigraphy of the Paredão Volcano, allowing the understanding of the lateral and vertical distribution of volcanic facies and the 3D geometry of the deposits, generating a model for the volcanism and discussing the erupting mechanisms. The Paredão Volcano is a scoria cone located in the southeast of Trindade Island and represents the youngest subaerial volcanic episode (Pleistocene) recorded in Brazil. Its stratigraphic organization indicates nephelinitic flows alternate with lapillistones and lapilli-tuffs of same composition in the distal portion and a pyroclastic cone with nearly 200 m high above the sea level in the proximal portion. The stratigraphic analysis resulted in the distinction of seven lithofacies, divided into two coherent and five volcaniclastic (one autoclastic and four pyroclastic). The coherent lithofacies are of massive (Npm) and vesicular porphyritic nephelinite (Npv). Texturally, the lavas are holocrystalline and vesicular, composed by olivine phenocrysts in a very fine matrix of clinopyroxene, nepheline, zeolite and titanomagnetite, at times with phlogopite. The autoclastic lithofacies of nephelinitic breccia (Nb) is composed of fragments (2 mm–15 cm) of vesicular nephelinite and the pyroclastic ones are composed mainly of lapillitic scoria fragments with subordinate bombs and volcanic ash. The pyroclastic lithofacies are of massive lapillistone (Lm) and lapilli-breccia (LBm), planar stratified lapilli-tuff (LTp), and reverse grading lapillistone (Lrg). The lithofacies associations characterize ‘A’a, rubbly pahoehoe and pahoehoe flow types, distal and proximal pyroclastic deposits. The interpretation of the vertical and lateral facies distribution leads to the conclusion that the volcanism occurred with an initial phreatomagmatic stage, succeeded by a Strombolian stage (pyroclastic with primary fragments domain) and a final Hawaiian stage (lava flows domain).