peperitos iii simpósio vulcanismo_2005

Peperitos na Bacia do Camaquã, RS (furo CQP-01-RS)

A. Sander1; J.A. Toniolo

1,; C.A.A. Gil

1; R. C. Lopes

1;

1 CPRM, Rua Banco da Província, 105/Porto Alegre/RS, [email protected]

Resumo – Este trabalho descreve petrograficamente os peperitos encontrados no furo de sonda CQP-01-RS,

que corta rochas sedimentares e vulcânicas, sendo que no intervalo onde predominam as vulcânicas, ocorrem os

peperitos resultantes da mistura de magma com sedimentos úmidos inconsolidados ou semiconsolidados. Estes

peperitos desenvolvem-se em arenitos médio a finos, de composição arcosena, por vezes líticos, imaturos e magmas

básicos e intermediários, cujo posicionamento estratigráfico não é consenso entre os diversos autores que estudaram a

área. A morfologia dos domínios peperíticos é predominantemente irregular, subordinadamente interconectada. A

estrutura interna mostra empacotamento compacto com clastos juvenis fluidais predominando sobre clastos juvenis em

bloco. O predomínio de clastos juvenis fluidais vem ao encontro da composição e viscosidade do magma envolvido,

básico a intermediário, e do tipo de sedimento hospedeiro, pois clastos fluidais são mais comuns em sedimentos finos,

bem classificados e frouxamente empacotados.

Palavras-Chave: peperito1; petrografia 2; vulcânica 3

)

III Simpósio de Vulcanismo e Ambientes Associados Cabo Frio, RJ – 02 a 07/08/2005.

III Simpósio de Vulcanismo e Ambientes Associados

1. Introdução

O potencial metalogenético e o interesse científico que despertam as bacias vulcanossedimentares e intrusivas

associadas atrai, desde o século XIX, a atenção de pesquisadores e de mineradoras para a Bacia do Camaquã, no Rio

Grande do Sul. No Estado, a década de 70 foi marcada pela intensa pesquisa geológica para os jazimentos de Cu e

metais associados, especialmente pela CBC (Companhia Brasileira do Cobre) e DOCEGEO (Rio Doce Geologia e

Mineração S.A). São deste período várias sondagens, incluindo três furos estratigráficos (CQP-01-RS, CQP-02-RS e

CQP-03-RS), que alcançaram 1.200m de profundidade (Favilla & Rheinheimer, 1978). Estes furos foram realizados

com o propósito de obter um melhor conhecimento da mineralização cuprífera em profundidade. O furo CQP-01-RS,

locado a norte das Minas do Camaquã, cortou, além de rochas sedimentares, também rochas magmática, ao passo que

os demais só atravessaram rochas sedimentares, conforme a Figura 1.

A CPRM - Serviço Geológico do Brasil vem, através do Projeto BANEO-Metalogenia das Bacias do

Neoproterozóico-Eopaleozóico do Sul do Brasil, testando modelos prospectivos e preditivos, visando à descoberta de

novos depósitos de metais não-ferrosos e nobres (Toniolo et al., 2005 a e b). A retomada do furo CQP-01-RS revelou a

presença de peperitos em sua seção estratigráfica. Os peperitos aqui descritos foram definidos segundo a concepção de

White et al. (2000) que diz que peperito é “um termo genético, aplicado a uma rocha formada em situ pela

desintegração do magma que intrude e mistura-se com sedimentos inconsolidados ou semicinsolidados tipicamente

úmidos.”

A presença de peperitos na Bacia do Camaquã reveste-se de interesse, por permitir a reconstrução de

paleoambientes e o correto posicionamento cronológico dos eventos, indicando a contemporaneidade do magmatismo e

sedimentação. Além disto, os peperitos associam-se às alterações hidrotermais e/ou mineralizações; pela transferência

de calor das intrusões que afetam a temperatura, pressão e densidade dos fluidos, modificando a sua circulação por

longos períodos de tempo (Skiling et al., 2002).

Este trabalho tem por objetivo noticiar a presença de peperitos nas rochas da Bacia do Camaquã, descrever

suas estruturas e texturas contribuir para o posicionamento estratigráfico dos sedimentos associados ao apontar a

contemporaneidade entre o magmatismo e a sedimentação.

Além dos peperitos presentes no furo CQP-01-RS (figura 1), está descrito o peperito encontrado no

afloramento JT-33, próximo as Minas do Camaquã (Toniolo et al., 2005b). A amostra JT-224, coletada no furo de

sonda CM-77-11, profundidade 147,50m a 148,10m, também foi classificada como peperito. Recentemente, Janikian

(2004) descreveu peperitos na base da área-tipo do Grupo Bom Jardim.

Para descrição e classificação das estruturas foram utilizados os critérios sugeridos por Skilling et al., (2002)

no que se refere a: morfologia dos domínios peperíticos, estrutura interna dos depósitos, características dos clastos

juvenis, características do sedimento hospedeiro, fragmentação do magma e mistura de clastos juvenis e sedimento

hospedeiro.

2. Localização e geologia

Na coluna do furo CQP-01-RS (coordenadas 6.602.860N x 276.860E) foram identificadas a Formação

Guaritas no intervalo de 0 a 521,60m e a Formação Santa Bárbara no intervalo de 521,60m a 1.200m (Favilla &

Rheinheimer, 1978). Para este último intervalo, os autores descreveram “...caracterizou-se a Formação Santa Bárbara

na porção basal do furo CQP-01-RS, constituindo-se de arenitos e rocha andesítica intercalada”.

As rochas vulcânicas ocorrem no intervalo 735,40m-856,00m, que está pormenorizado na tabela 1. Este

intervalo com cerca de 120m, foi detalhadamente amostrado, em função da diversidade e abundância de estruturas

presentes, sendo coletadas vinte amostras para análise petrográfica.

Em outro furo de sondagem realizado pela CBC também foi caracterizado peperito porém na unidade Grupo

Bom Jardim (amostra JT-224, coordenadas 6.599.77N x 264.622E). O ambiente desta ocorrência é semelhante ao

descrito por Janikian (2204). Na área estudada, os peperitos também ocorrem em superfície (amostra JT-33,

coordenadas 6.582.592N x 267.187E) e estes, juntamente com os do furo CQP-01-RS estão no mesmo nível

estratigráfico e pertencem à Formação Guaritas, de Paim et al. (2000). Por outro lado, para Fambrini (2003) estas

vulcânicas pertencem a Suíte Intrusiva Rodeio Velho, posteriores à Formação Guaritas.

Os geólogos da CPRM, têm aventado a hipótese destas rochas caracterizadas como Rodeio Velho pertencerem

à Formação Hilário, do Grupo Bom Jardim, como anteriormente cartografado pela CBC (1986) e Veigel (1989).

3. Características do sedimento hospedeiro

Como sedimento hospedeiro predomina um arenito de composição arcoseana, localmente lítico, maciço,

imaturo, mal selecionado, fino a médio, com grãos grossos esparsos. Os grãos são angulosos a subangulosos, com

esfericidade baixa. Ocorre laminação, alternando níveis paralelos, de espessura submilimétrica, de arenito médio a

arenito muito fino e siltitos. Nos siltitos observam-se marcas de ondas e gretas de contração.


No arcóseo os constituintes minerais são: quartzo, feldspato, alcalino, plagioclásio, muscovita e clorita; zircão,

turmalina e opacos são os acessórios. Os fragmentos líticos presentes são: quartzitos, sedimentos pelíticos e vulcânicas

Observa-se uma cimentação ferrugionosa eodiagenética precoce, que veda os poros.

Figura 2 - Fotomicrografias em luz natural mostrando aspectos do arenito hospedeiro A) amostra JT-470 mostrando o

contato entre o arcóseo, imaturo textural e mineralogicamente, com ausência de bordo resfriado e carbonatação do

arcóseo, aumento de 50X, B) amostra JT- mostrando a imaturidade do sedimento hospedeiro, aumento de 25X.

3. Características da rocha vulcânica A composição da rocha vulcânica presente varia de andesitos a basaltos, distintos pelo teor de An do

plagioclásio, texturas porfiríticas a microporfiríticas, com fenocristais de plagioclásio, raramente feldspato alcalino

(sanidina), com tamanho variando desde 0,30 mm a 5 mm. Os fenocristais estão imersos em matriz fina e vítrea, rica em

cristálitos e micrólitos de plagioclásio, alinhados pelo fluxo magmático. O clinopiroxênio do tipo augita ocorre apenas

nos basaltos inferiores, como fenocristal e na matriz, por vezes em texturas “branching”, com cristais em leque, curvos.

Estes basaltos são textural e mineralogicamente semelhantes àqueles pertencentes à Formação Hilário, do Grupo Bom

Jardim. Nos andesitos, das porções superiores do furo CQP-01-RS, ocorrem relictos, possivelmente de piroxênio,

substituídos por minerais opacos e/ou clorita. Os fenocristais de plagioclásio ocorrem isolados e, subordinadamente

glomeroporfiríticos, com feições variadas: como cristais arredondados, possivelmente denunciando reabsorção; como

cristais tabulares, alongados, com irregularidades ao longo dos bordos. Estas irregularidades estão invadidas por matriz,

sugerindo resfriamento rápido, coerente com os demais aspectos texturais. A zonação e as maclas polissintéticas estão

presentes nos dois tipos de fenocristais.

As vesículas são abundantes, têm formas arredondadas, elípticas e irregulares. O tamanho varia de poucos

milímetros a centímetros, principalmente quando interligadas. Encontram-se preenchidas por clorita fibrorradiada,

calcita, quartzo, zeolitas, epidoto e grãos do sedimento hospedeiro. Excepcionalmente estendem-se ao sedimento

hospedeiro (JT-33). Os fenocristais e vesículas estão orientadas pelo o fluxo, uma vez que contornam os domínios de

sedimentos, indicando comportamento plástico no momento do contato.

Figura 3. Fotomicrografias com nicóis cruzados mostrando aspctos das rochas vulcânicas: A) amostra JT-463, andesito

com fenocristal corroído de sanidina imersa em matriz hemicristalina rica em cristálitos de plagioclásio e vesícula de

calcita; 3B)amostra JT-464, andesito com fenocristal de plagioclásio arredondado em matriz orientada pelo fluxo

magmático e vesícula preenchida por clorita fibrorradiada; 3C) amostra JT-466, basalto com fenocristais de

plagioclásio e ” branching” de clinopiroxênio; A e B com aumento de 25X e C aumento de 50X.

4. Características do peperito Nos 120m detalhados foram encontrados 7 intervalos com peperitos, sumarizados na Tabela 1. A limitação

lateral de 4cm, dada pelo diâmetro do testemunho de sonda (diâmetro B), dificulta a descrição e considerações a

respeito da morfologia do peperito, mas é provável a predominância da morfologia sheet-like para o domínio ígneo,

com os fragmentos juvenis distribuindo-se igualmente ao longo do contato entre o domínio ígneo e o sedimento

hospedeiro.

A B


A estrutura interna é de empacotamento compacto, com grande densidade e proximidade dos fragmentos juvenis

em relação à quantidade de sedimento hospedeiro. Os clastos juvenis, subordinadamente, apresentam orientação

preferencial. Já os grãos do arenito hospedeiro raramente mostram algum alinhamento decorrente da movimentação do

fluxo do magma. O tamanho dos clastos juvenis varia de 10 cm a frações de milímetro, não observando-se transição

com a proximidade do domínio magmático coerente.

Quanto a forma dos clastos juvenis, estão presentes clastos em bloco (blocky juvenile clasts) e clastos fluidais

(fluidal juvenile clasts – Skilling et al., 2002). Os clastos juvenis fluidais são mais abundantes, têm formas amebóides e

globulares, muitas vezes conectados. Prismas de plagioclásio podem projetar-se para o interior do arenito hospedeiro,

por vezes contrariamente ao fluxo magmático. Os clastos juvenis em bloco mostram contatos planares, localmente com

encaixes serrilhados (jigsaw-fit), indicando fragmentação em situ.

Figura 4 – Testemunhos de sondagem A) amostra JT-458 mostrando peperito com predomínio de clastos juvenis

fluidais; B) amostra JT-467 mostrando peperito com predomínio de clastos juvenis em bloco. Largura de 4cm.

As vesículas estão presentes nos dois tipos de clastos juvenis e no sedimento hospedeiro. A quantidade e

tamanho das vesículas nos clastos são variáveis. Podem estar deformadas, estirando-se e orientando-se ao longo do

contato com o arenito. Em geral existe uma diminuição no diâmetro das vesículas próximo ao contato com o arenito

hospedeiro e, freqüentemente as vesículas encontram-se invadidas pelo sedimento hospedeiro, que pode atapetar as

cavidades ou preenchê-las totalmente.

Os contatos observados entre a magma e o sedimento são de dois tipos:

a) nos clastos fluidais, na maioria das vezes, ocorrem margens resfriadas, com contatos rendilhados entre o sedimento

e o clasto. Nos clastos desenvolvem-se feições de resfriamento rápido, com cristais aciculares de plagioclásio

perpendiculares ao contato sedimento-magma, projetando-se para o interior do magma. No sedimento hospedeiro

desenvolve-se um cimento carbonático, que corrói a mineralogia original e preenche a porosidade primária.

Figura 5A) 5B) 5C)

b) nos clastos juvenis em bloco predominam contatos irregulares, sem a presença de uma margem resfriada definida,

nestes casos, as feições texturais/estruturais, principalmente a porosidade primária, em geral, encontram-se preservadas.

A bibliografia estabelece alguns critérios determinantes na formação de clastos juvenis fluidais e em bloco. Os

clastos juvenis fluidais são fragmentos de regime dúctil. A maioria de exemplos de peperito fluidal descritos na

literatura envolvem magmas intermediários ou básicos. Os exemplos que envolvem magmas félsicos implicam em

viscosidades muito mais baixas do que as destas composições. Este tipo de tipo de clasto é mais comum em sedimentos

finos, bem-classificados e frouxamente empacotados (Shilling et al., 2002). Esta observação vem ao encontro do que é

observado no furo CQP-01-RS e no afloramento JT-33, onde o sedimento hospedeiro é um arenito médio a fino

misturado com magmas de composição andesítica e basáltica. O empacotamento frouxo está corroborado pela

migração de grãos do arenito hospedeiro, que invadem as vesículas dos andesitos e basaltos.

Os clastos juvenis em bloco são típicos de regime frágil. Sua formação é favorecida quando a viscosidade do

magma é elevada, a maioria é gerada provavelmente por resfriamento rápido e por explosões hidromagmáticas. A

fragmentação por resfriamento rápido e as explosões hidromagmáticas requerem transferência relativamente rápida do

calor magmático para os fluidos dos poros. Busby-Spera e White (1987) sugeriram que tamanho de grão grosso,

permeabilidade elevada e classificação pobre do sedimento hospedeiro favorecem o desenvolvimento de clastos

juvenis em bloco. Fragmentos com bordos e encaixes serrilhados são comuns neste tipo de clasto e refletem a

fragmentação por resfriamento rápido em situ. Hanson e Wilson (1993) sugerem que os clastos em bloco, formados ao

longo das margens da intrusão, são posteriormente dispersos no sedimento do hospedeiro por um processo não

explosivo. No furo CQP-01-RS observa-se que a maior ocorrência de clastos juvenis em bloco localiza-se nas

profundidades menores (736m a 739m), possivelmente mais frias, e em domínio de magmas andesíticos. Não foram

A B

A B C


observadas variações na mineralogia, textura e estrutura do sedimento hospedeiro como determinante na da ocorrência

de um ou outro tipo de clasto juvenil.

Figura 6A) 6B) 6C)

5. Conclusões

Nas rochas estudadas a mineralogia, textura e estrutura do sedimento hospedeiro não foram determinantes no

tipo de clasto formado. A composição do magma tampouco oferece diferenças marcantes de viscosidade capazes de

influenciar as variações nos clastos juvenis. Provavelmente a temperatura e os fluidos tenham sido os fatores

preponderantes na gênese do clastos juvenis. Além disto à presença de mais de um tipo de clasto, neste caso fluidais e

em bloco, pode indicar que as populações de clastos formaram-se sob diferentes condições térmicas ou mecânicas e

encontram-se agora misturados. A presença de peperitos indica a contemporaneidade do magamtismo.

6. Agradecimentos

Aos colegas da CPRM Gilberto Ramgrab, Eduardo Camozzato, pelas críticas; a Wilson Wildner pela leitura e

abstrat; a Valmor Justin pela preparação das amostras, a Ana Lúcia Coelho pela bibliografia e correção do texto. Ao

professor Evandro de Lima pelo incentivo, discussões e bibliografia.

7. Referências BUSBY-SPERA, C. J., WHITE, J. D. L. Variation in peperite textures associated with differing host sediment

properties. Bull. Volcanol., v.49, p.765-776, 1987.

FAMBRINI, G. L. O Grupo Santa Bárbara (Neoproterozóico III) da Bacia do Camaquã, Rio Grande do Sul. 1 v. São

Paulo, 2003. Tese (Doutorado) Universidade de São Paulo- USP, São Paulo ,2003.

FAVILLA, C. A. C., RHEINHEIMER, D. Projeto Sondagens Exploratórias na área do Camaquã : 2ª etapa, relatório

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JANIKIAN, L. Seqüências deposicionais e evolução paleoambiental do Grupo Bom Jardim e da Formação

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Base e Preciosos na Bacia do Camaquã: síntese e avanços no conhecimento, Parte I I – atividades e primeiros

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Tabela 1 - Amostras do furo estratigráfico CQP-01-RS, furo CM-77-11 e afloramento JT-33 (cjf - clastos juvenis

fluidais; cjb – clastos juvenis em bloco; di – domínio ígneo; sh – sedimento hospedeiro).

Profundidade (m) Amostra Classificação petrográfica

CQP-01-RS

735,40 -735,60

JT-455 Conglomerado rico em fragmentos de vulcânicas e de sedimentos

735,70 a 735,92 JT-456 Peperito com o predomínio de cjf e carbonatização do sh

736,05 a 736,50 JT-457 Peperito com o predomínio de cjf e carbonatização do sh

738,60 a 738,75 JT-458 Peperito com predomínio de cjf, sem margens resfriadas e carbonatização do sh

739,15 a 739,45 JT-459 Peperito com predomino de cjb, intensa carbonatização do sh

742,20 a 742,28 JT-460 Peperito com predomínio de cjb

743 a 743,25 JT-461 Andesito com textura de fluxo e vesículas com clorita e carbonato

751,50 a 751,60 JT-462 Andesito ou basalto, fortemente hidrotermalizado (carbonatização)

763 a 763,20 JT-463 Andesito rico em vesículas (quartzo, zeolitas, carbonato e epidoto) com fluxo

magmático, margem resfriada e peperito com predomínio de cjf

773,10 a 773,25 JT-464 Andesito rico em vesículas com fluxo magmático

789 JT-465 Peperito com o predomínio de cjf e intensa carbonatização do sh

798,80 a 800,50 JT-466 Basalto com piroxênio “branching”

824 JT-467 Peperito com cjb e carbonatização do sh

827,25 JT-468 Basalto com relictos de clinopiroxênio

840 JT-469 Peperito com borda resfriada e predomínio de cjf

839 JT-470 Peperito com predomínio de cjf

848 JT-471 Basalto com fenocristais de plagioclásio

854 JT-472 Basalto com fenocristais de plagioclásio e clinopiroxênio e fluxo magmático

854,80 JT-473 Arenito estratificado e basalto com clinopiroxênio

856 JT-474 Arenito estratificado

CM-77-11

147,50-148,10

JT-224 Peperito com predomínio de cjb, basalto porfirítico com arcóseo fino

afloramento JT-33 Peperito com predomínio de cjf e vesículas no di e no sh

peperitos iii simpósio vulcanismo_2005

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