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Contribuição à Geologia dos Derrames Basálticos do Sul do Brasil
Contribuição à Geologia dos Derrames Basálticos do Sul do Brasil
Registro en:
10.11606/issn.2526-3862.bffcluspgeologia.1949.121703
Autor
Leinz, Viktor
Institución
Resumen
The purpose of the present work was the geological study of the volcanological phenomena related to the effusives (Rhaetic?) of the Paraná basin. Details, mainly from the areas of the states of the Rio Grande do Sul and Santa Catarina are furnished. The results achieved are the followings: 1) The age of the volcanic acti¬ vities is limited between the upper triassic and the upper cretaceous, possibly between the rhaetic and the jurassic. 2) The surface occupied by the continuous effusives has an area of obout one million square kilometers, of which, about a half is covered by younger sediments. 3) The thicknesses were observed in the eastern border of the basin, where the effusives form steep escarpments. The greatest thickness, 1.000 meters, is found near Torres, Rio Grande do Sul. It decreases both to the south and north, and, from this point reaches only a few tens of meters in the farthest points of north and south. The volume of the effusives estimated by this last data is 350.000 cubic kilometers (Fig. 2 ). 4) The sheet of the effusives is made up of serveral sucessi- ve flows. In more complete profiles, it was possible to verify, eight to thirteen lava flows, separated by a hiatus. This is recognized by intercalations of small banks of sandstones, or lacking the sandstones, by vesicles and vitreous textures together with hori¬ zontal diaclases on the top and bottom of each flow. The indivi¬ dual thickness vary from few meters up to 80 meters (Figs. 1, 6, 7) 5) The ground of the flows was practically horizontal dipping only a few meters per kilometer, verified by levelling of precision. A fluidal texture was often seen which is caused by the orientation of the vesicles in the basaltes. The measurements of this texture, in several places, show tow courses of the lava flow (Fig. 13) 6) Explosive activities of the volcanism are seldom observed and are limited to local occurrences in the flow itself. 7) In the countries just near the flows very frequently intru¬ sive bodies of the volcanism namely sill and dike are found. Some of the sills have an area of hundreds of square kilometers and thicknesses around 200 meters (Fig. 14). The thicknesses of the dikes vary from few meters to tens of meters. The greatest frequency of dikes is localized in the south of the state of Santa Catarina, where there are 15 dikes in 20 kilometers of distance. 8) The chemical and mineralogical composition of the ba¬ saltic magma is uniform and made up mainly of plagioclases (An50-70), augite and pigeonite. However, more acid effusives, of leidleit kind were found, in the top of the flows. The effusive terms are characterized by a basaltic texture rich in vitreous mesos- tasis, and intrusive terms are detached by ofitic texture. In the Três Forquilhas-Tainhas profile detailed studies showed the variation and the great content of vitreous material contained in the basaltes (Fig. 16). The table n. 3 gives in an abridged manner the chemical analysis of the brazilian effusives performed as yet. Four of them are new Only little variation can be noted in the constitution except in the leidleits. The brazilian basaltic magma is similar with the magmas of other gondwanic flows. 9) The endo and exometamorphic phenomena are insigni¬ ficant. The preeffusive arenitic basement undergoes only inters¬ titial silicification. Xenolithes are very rare in the basaltes; one of them, a granite, came from at least 1.500 meters deep. It pre¬ sents only a reaction crown of one centimeter thick. In the reaction zone, the plagioclase partially turns into a “cellular” framework of incolor glass. 10) The basement of the effusives is made up of triassic eolic sandstones of the “Botucatú” formation. The position of the contact between this basement and the effusive is given in the table n. 1. The lowest point in the contact, almost at sea level, is found near Torres, Rio Grande do Sul. It ascends abruptly in the northern direction, to 650-750 meters, and remains in this level as far as the state of S. Paulo. From Torres to the south the contact ascends gently up to 270 meters in Santa Maria (Fig. 2) 11) Certain number of direct faults was observed in the basement, with throwns as great as 30 meters (Table n. 5) The effusives have evidence of faulting in the form of milonitized zones as well. Two directions of disturbance is set forth: one, about NNE and the other NW 12) It is probable that there is an important tectonic line between Torres and Posadas, on the ground of the following observations: The glacial sediments (Carboniferous?) show, to the south of this line an intense glacial erosion with little sedimentation and to the north intense sedimentation with marine transgression. In this zone, numerous faultings of the basement preceded the magmatic activities. During and after the volcanism, this zone was used as “hinge” of the tectonic movements that have dipped the sedimen¬ tary basement in the convergent course of this tectonic belt. The effusives have reached here, its greatest thikness, showing to be one of the zones of magmatic shedding. The submarine ridge called “riograndense” links with this belt (Figs. 13, 17, 21) 13) The formation of morphological escarpments made up of effusives could be originated by the successive magmatic shed¬ ding of flows of the same volume and viscosity bounding approximately at the same place. Thus, it has formed a compound pack with rather steep terminations. The erosion has only reworked the original escarpment, making it to retrocede at least 30 kilo¬ meters. Thus, numerous outliers, in front of the escarpment was form ed. The steep border of the escarpment near the Atlantic ocean (Rio Grande do Sul) must be originated by relatively modern faultings as is shown by the faultings near Patos lagoon and by the very young fluvial drainage of this escarpment. 14) We have concluded that the magma has ascended in a complete condition of fusion without incipiente crystallization. We have taken Daly’s hypothesis to explain the cause of the ascention of the magma. The direct causes, extra and not intramagmatic, are related with the primary opening of deep gaps. The homogeneity of the magma shows its origin from the sima or rather from the salsima. The opening of geoclases was pro¬ moted by strengths of tension and we have linked it with the Wegener’s drift movements. As signs of countries of magmatic sheddings we have taken the followings: — Greatest thicknesses of the flows near the focus, and centrifugal thinning — occurrences of sill — faultings and dikes — fluidal textures and dipping of the bottom of the flows. These indications meet together in the tectonic belt Torres- Posadas from where the lava has shedded to the south and to the north in an extension of about 100 kilometers. We believe in the existence of other productive zones. Two belts are localized in the present valley of the Uruguay river and in the eastern border of the escarpment in the state of S. Paulo. Thus, there is transversal productive zones (Torres-Posadas), longitudinal (Uruguay) and marginal (S. Paulo), to the axis of the Parana basin (Fig. 1 ). O objetivo deste trabalho foi o estudo geológico dos fenôme¬ nos vulcanológicos ligados às efusivas (rético?) da bacia do Paraná. São fornecidos, principalmente, pormenores da área dos Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. Os resultados atingidos são os que seguem: 1. A idade das atividades vulcânicas está limitada entre o triássico superior e o cretáceo superior, possivelmente entre o rético e o jurássico. 2. A área ocupada pelas efusivas contínuas soma cerca de um milhão de quilômetros quadrados, da qual aproximadamente a metade está coberta por sedimentos mais modernos. 3. As espessuras foram observadas na orla oriental da bacia onde as efusivas formam escarpas pronunciadas. A espessura máxima, de 1.000 metros, encontra-se nas proximidades de Torres, Rio Grande do Sul. Ela decresce tanto para sul como para norte e, partindo desse ponto, atinge nos extremos norte e sul poucas dezenas de metros. O volume das efusivas, calculado com este último dado, é de 350 mil quilômetros cúbicos. (Fig. 2) 4. O lençol das efusivas é constituído de vários derrames sucessivos. Nos perfis mais completos foi possível a verificação de oito a treze corridas de lava, separadas por um hiato. Este é reconhecível pelas intercalações de pequenos bancos de arenito e, na sua falta, pelas texturas vesiculares e vítreas conjugadas com diaclases horizontais no topo e na base de cada derrame. As espessuras individuais variam desde poucos metros até 80 metros. {Figs. 1, 6, 7) 5. Os derrames ocorreram sobre planos praticamente horizontais e possuem mergulho de poucos metros por quilômetro, verificado por nivelamento de precisão. Observa-se, frequentemente, uma textura fluidal provocada pela orientação das vesículas nos basaltos. Medidas desta textura, em vários lugares, indicam dois sentidos da corrida de lava (Fig. 13). 6. Atividades explosivas do vulcanismo são raras vezes observadas e limitam-se a ocorrências locais dos próprios derrames. 7 Encontram-se, muito frequentemente, nas regiões adjacentes aos derrames, jazimentos intrusivos do vulcanismo sob a forma de sill e dique. Certos sills ocupam áreas de centenas de quilômetros quadrados e com espessura aproximada de 200 metros. (Fig. 14) As espessuras dos diques variam de poucos metros a dezenas de metros. O máximo da frequência de diques observa-se no sul do Estado de Santa Catarina, onde ocorrem 15 diques numa distância de 20 quilômetros. 8. A composição mineralógica e química do magma basáltico é homogênea, sendo constituída principalmente de plagioclásio (A n5o-7o)> augita e pigeonita. Contudo, foram encontradas efusivas mais ácidas, de tipo leidleito, no topo dos derrames. Os termos efusivos são caracterizados por uma textura basáltica rica em mesostasis vítrea, e os termos intrusivos se destacam pela textura ofítica. No perfil Três Forquilhas-Tainhas estudos pormenorizados mostraram a variação e o alto teor de material vítreo contido nos basaltos (Fig. 16). A tabela n.° 3 resume as análises químicas das efusivas bra¬sileiras até agora realizadas. Delas, 4 são novas. Pode-se notar a pequena variação na constituição, exceto nos leidleitos e a semelhança do magma basáltico do Brasil com os magmas de outros derrames gondwânicos. 9. Insignificantes são os fenômenos endo- e expoetamórficos. O embasamento arenítico pré-efusivo sofre apenas silicificação intersticial. Xenolitos são muito raros nos basaltos; um de granito, proveniente de, no mínimo 1.500 metros de profundida¬ de, apresenta apenas uma auréola de reação de um centímetro de espessura. Na zona de reação o plagioclásio transforma-se parcial¬ mente num esqueleto celular de vidro incolor (Fot. 9) 10. O embasamento das efusivas é constituído de arenitos eólicos triássicos, da formação “Botucatú” A posição do contacto entre este embasamento e a efusiva é dada na tabela n.° 1. O ponto mais baixo deste contacto acha-se perto de Torres, Rio Grande do Sul, e quase ao nível do m ar. Sobe bruscamente, rumo norte, para 650-750 metros e mantém-se quase neste nível até o Estado de São Paulo. De Torres para o sul o contacto sobe suavemente até atingir 270 metros em Sta. Maria (Fig. 2) 11. Foi observado um certo número de falhas diretas no embasamento, com rejeitos de até 30 metros (tabela n.° 5) As efusivas também possuem indícios de falhamento em forma de zonas milonitizadas. Destacam-se duas direções de perturbações: uma em volta de NNE e outra em volta de NW 12. É provável a existência de uma linha tectônica importante, entre Torres-Posadas, com base nas seguintes observações: os sedimentos glaciais (carboníferos?) denunciam ao sul desta linha uma erosão glacial intensa com pouca sedimentação e ao norte intensa sedimentação com invasão marinha. Falhamentos freqüentes do embasamento, nesta zona, antecederam as atividades magmáticas. Durante e depois do vulcanismo esta zona servia de “dobradiça” dos movimentos tectônicos que inclinaram o embasamento sedimentar no sentido convergente dessa faixa tectônica. As efusivas atingiram aqui sua espessura máxima, indicando uma das zonas do extravasamento magmático. Também o lombo sub¬ marino denominado “riograndense” liga-se a esta faixa. (Figs. 13, 17, 21) 13. A formação das escarpas morfológicas a partir das efu¬sivas poderia ter-se dado, para o caso do Rio Grande do Sul, por extravasamento magmático sucessivo de derrames do mesmo volume e viscosidade, confinando-se aproximadamente no mesmo lugar. Formou-se um pacote composto com términos mais ou menos abruptos. A erosão apenas remodelou a escarpa original, deixando-a retroceder 30 quilômetros no mínimo. Numerosos morros de testemunhos, na frente da escarpa, foram assim formados. O beirai abrupto da escarpa perto do oceano Atântico (Rio Grande do Sul) deve ter-se originado de falhamentos relativamente modernos, como indicam as falhas perto da lagoa dos Patos e a drenagem fluvial muito juvenil desta escarpa. 14. Concluimos que o magma subiu em estado de completa fusão, sem cristalização incipiente. Para explicar a causa da subida do magma recorremos à hipótese de Daly As causas diretas, extra e não intramagmáticas, relacionam-se com a abertura pri¬mária de fendas profundas. ! • A homogeneidade do magma indica sua proveniência do simar I ou melhor do salsima. A abertura das geoclases foi provocada por esforços tensionais e a relacionamos com os movimentos de deriva segundo Wegener Como indícios de regiões de extravasamento magmático consideramos os seguintes fatos: — espessuras maiores dos derrames perto dos focos e adelgaçamento centrífugo,. — ocorrências de sill, — falhamentos e diques, — texturas fluidais e inclinação das soleiras dos derrames. 1 Estes indícios ocorrem conjuntamente na faixa tectônica Torres-Posadas, de onde se derramou a lava rumo sul e norte num per- ; curso de, aproximadamente, 100 quilômetros. Acreditamos na exisítência de outras zonas produtoras. Duas faixas localizam-se na | região do atual vale do Uruguai e na margem oriental da escarpa I em São Paulo. Existem assim zonas produtoras transversais (Torres-Posadas), longitudinais (Uruguai) e marginais (São Paulo), ao eixo da bacia do Paraná (Fig. 1 )