Geologia e petrologia das rochas vulcânicas ácidas da Região do Tupanci, Centro-Oeste do RS

Abstract

A região do Tupanci, localizada na porção noroeste do Escudo Sul-Rio-Grandense, apresenta um grande volume de depósitos vulcânicos de composição ácida, estratigraficamente correlacionados à Formação Acampamento Velho, da Bacia do Camaquã. Esta região representa a exposição mais setentrional deste episódio vulcânico que é caracterizado por uma sequência vulcânica de rochas efusivas e piroclásticas, de 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 no Escudo Sul-Rio-Grandense. A metodologia consistiu em uma revisão bibliográfica, duas campanhas de campo, laboratório petrográfico, tratamento e análise dos dados litoquímicos. As informações obtidas indicam que as rochas vulcânicas ácidas ocorrem na forma de depósitos efusivos e, em menor volume, piroclásticos, distribuídas em três Cerros: Tupanci, Marçal e dos Picados, sendo o embasamento constituído por rochas sedimentares do Grupo Maricá e vulcanitos da Formação Hilário. 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, ocorrendo com intensa foliação de fluxo nas regiões de borda. No Cerro dos Picados ocorrem lavas riolíticas texturalmente semelhantes, porém com matriz afanítica de aspecto vítreo e presença de biotita. O Cerro Marçal é caracterizado pela predominância de depósitos ignimbríticos distribuídos 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. Rochas riolíticas porfiríticas ocorrem de forma subordinada. Os dados de litoquímica e as interpretações preliminares indicam características semelhantes para os três cerros que são os teores elevados de SiO2, álcalis e FeOt/FeOt+MgO (> 0,9), aliados a baixos conteúdos de Al2O3 CaO e MgO e índice agpaítico próximo a unidade. No diagrama de classificação Nb/Y versus Zr/TiO2, as amostras ocupam o campo dos riolitos alcalinos o que é confirmado pelo diagrama Zr/TiO2 versus SiO2 onde algumas amostras tendem ao campo dos riolitos peralcalinos. Em termos de elementos traços e ETR, constata-se altos valores para Zr, Nb, Y, Ga, 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. 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. O comportamento dos elementos maiores, traço e ETR permitem classificar o magmatismo, como supersaturado em sílica, semelhante aos sistemas de alta sílica, de afinidade alcalina, de tendência metaluminosa a levemente peralcalina, com características semelhantes aos de granitos do tipo A. Os dados litoquímicos e petrográficos obtidos permitem indicar, preliminarmente, uma vinculação genética com o magmatismo da Formação Acampamento Velho. Investigações posteriores nestes vulcanitos ácidos 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.

Volcanic and hypabyssal acid composition rocks occur in the region of Cerro Tupanci, about 15km north of the municipality of Vila Nova do Sul, southernmost portion of Brazil. These rocks are stratigraphically correlated to the Acampamento Velho Formation (about 550 Ma), on the Camaquã Basin, which comprises a sequence of effusive/hypabyssal and pyroclastic rocks, with dominantly acid composition, sodic-alkaline affinity, whose processes are linked to the post-collisional neoproterozoic stage of the Brasiliano/Pan-Africano orogenic cycle, at the Sul-Rio-Grandense Shield.The methodology consisted of a literature review, two field campaigns, petrographic laboratory and litochemistry analysis. The information obtained indicates that the acid volcanic rocks occur dominantly as effusive deposits, with a smaller amount of pyroclastic rocks, distributed inn three main hills (cerros): Tupanci, Marçal e dos Picados, with the basement being consisted of sedimentary rocks from the Maricá Group, volcanic rocks from the Hilario Formation and granitoids from the Cambaí Complex, while the coverage sedimentary rocks are associated to Paraná Basin units. The choice of the study area is justified by the significant presence of volcanic deposits coupled with the lack of specified studies published about this region rocks, which is the area that possibly represents the northernmost exposure of this volcanism. At Cerro Tupanci, the rhyolites define an elongated morphology (N-S), interpreted as a sub-volcanic intrusion. These rhyolites have a porphyritic texture, with phenocrysts of alkali feldspar and quartz, euhedral to subhedral, and remnants of mafic minerals altered to chlorite, surrounded by an equigranular fine to aphanitic quartz-feldspar matrix, with a strong flow foliation on border regions. Mafic minerals are almost entirely pseudomorphised to amphibole and chlorite, and opaque microphenocrysts also occur disseminated in the samples. In the Cerro dos Picados, texturally similar rhyolitic rocks occur, but with aphanitic to glassy matrix and with the presence of biotite. The Cerros Marçal is characterized by the predominance of ignimbritic deposits, that can be separated in two granulometric facies: one lapilli, rich in lithoclasts, pumice, quartz and alkali feldspar crystal fragments; and another tuffaceous, with abundant pumice, crystal fragments and rare lithoclasts, and a detachable eutaxitic texture. Rhyolitic lavas occur in a subordinate way. Preliminary lithochemistry data indicate high values of SiO2, alkalis and FeOt/FeOt+MgO (>0.9), combined with low contents of Al2O3, CaO and MgO, and an agpaitic index close to unity. In the Nb/Y versus Zr/Ti classification diagram, the samples occupy the alkali rhyolites field, wich is confirmed by the Zr/TiO2 versus SiO2 diagram, where some samples tend to the peralkaline rhyolites field. In terms of trace elements and REE it is observed higher values for Zr, Nb, Ga, Y, Rb and LREE, and lower values for Ba and Sr. The REE pattern shows a slight LREE enrichment when compared to the HREE, and a strong Eu anomaly. In the tectonic setting discrimination diagrams, the samples occupy the field of A-type granites and intra-plate environments, tendind to the post-collisional field. The behaviour of major elements, trace and REE allow to classify the magmatism as silica oversaturated, similar to the high-silica systems, with alkaline affinity, and a metaluminous to slightly peralkalline trend with similiar characteristiscs to the “A” type granites. The data obtained indicate, preliminarily, a genetic linkage with the Acampamento Velho Formation magmatism. Further investigations will establish more detailed relations with the “A” type Neoproterozoic post-collisional magmatism at the Sul-Rio-Grandense shield.