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Pesquisas em Geociências, 30(1): 3-26, 2003ISSN 1518-2398

Instituto de Geociências, UFRGSPorto Alegre, RS - Brasil

Em respeito ao meio ambiente, este número foi impresso em papel branqueado por processo parcialmente isento de cloro (ECF).

Depósitos de Fluxo Piroclástico Primários: Caracterização e Estudo de umCaso no Vulcanismo Ácido Neoproterozóico do Escudo Sul-rio-grandense

CARLOS AUGUSTO SOMMER1, EVANDRO FERNANDES DE LIMA

2, LAURO VALENTIM STOLL NARDI2,

JOAQUIM DANIEL DE LIZ3 & RONALDO PIEROSAN

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1 Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Caixa Postal 15001, CEP 91509-900, Porto Alegre, RS, Brasil.e-mail: casommer@sinos.net

2 Centro de Estudos em Petrologia e Geoquímica,.Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Caixa Postal15001, CEP 91509-900, Porto Alegre, RS, Brasil.

3 Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências, Caixa Postal 15001,Porto Alegre, RS, Brasil, Cep 91509-900

4 Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul ,Caixa Postal 15001, CEP 91509-970, Porto Alegre, RS, Brasil.

(Recebido em 09/02. Aceito para publicação em 06/03)

Abstract - Volcanic deposits can be included in two main groups: coherent and volcaniclastic. The former results fromvolcanic and sub-volcanic (syn-volcanic intrusions) effusive events, excluding autoclastic portions, and the second group,which is related to deposits constituted by volcanic fragments, encompassing primary deposits (pyroclastic) generated fromfragment dispersion through gases and hot vapour, syn-eruptive resedimented deposits, besides volcanogenic sedimentarydeposits. Clast transport processes are separated in three broad categories: mass-flow, traction and suspension. Basicconcepts that are used in the study of volcanic rocks, classification and characterization of the main subaerial pyroclasticdeposits are discussed in this paper, considering lithological and genetic aspects. Lithological aspects are mainly related tocomposition, components and grain-size of the deposits, while genetic aspects and interpretations are based on clast-formingand depositional processes, allowing understanding about eruption and emplacement conditions. Emphasis is given topumiceous pyroclastic flow deposits, describing their main textural features and the post-depositional modificationsassociated to them. The discussed concepts are applied in the reconstruction of the Neoproterozoic pyroclastic flow depositsof two plateaus in the Sul-rio-grandense Shield, southernmost Brazil. The main characteristic of the Taquarembo Plateauis the occurrence of stratified/partially welded ignimbrites and high-grade welded deposits, while massive and crystal-richignimbrites are more common in the Ramada Plateau. The facies association of both plateaus suggests a fissural volcanicregime in a subaerial setting, associated to the post-collisional stages of the Brasiliano-Pan African Orogenic Cicle.

Keywords - pyroclastic deposits, ignimbrites, Neoproterozoic acid volcanism, Sul-rio-grandense Shield.

INTRODUÇÃO

A reconstrução de terrenos vulcânicos anti-gos é alicerçada fundamentalmente na observaçãode fenômenos vulcânicos atuais. O avanço na áreade vulcanologia tem permitido a identificação de di-ferentes tipos de depósitos, a determinação de geo-metrias e variações faciológicas, além da definiçãode ambientes geotectônicos específicos com sua afi-nidade geoquímica e/ou metalogenética.

A investigação de seqüências vulcânicasantigas, como é o caso da maior parte dos terrenosvulcânicos do Brasil, tem como fator de limitação apreservação parcial dos depósitos que na compara-ção direta com os terrenos modernos pode gerarinterpretações equivocadas. Este fato determina queos registros preservados nesses terrenos sejam devi-damente valorizados e, quando possível, correta-mente definidos de acordo com as classificaçõesmodernas e consagradas. Adicionalmente, deve-seconsiderar a capacidade de preservação dos depósi-tos, especialmente os vulcanoclásticos e as modifi-

cações a que estão sujeitos pela ação do transporte,deposição, diagênese, hidrotermalismo e metamor-fismo.

Entre os fatores que devem ser especialmen-te considerados estão o tipo de depósito, a forma ea composição dos constituintes, bem como as fei-ções texturais da rocha, tendo-se em conta que estesauxiliam na determinação do processo formador dosclastos. As características das litofácies (geometria,estruturas, organização interna, natureza dos conta-tos e relações entre as unidades) permitem a defini-ção dos processos de transporte e deposição dosfragmentos. Evidências texturais de deposição emalta temperatura, como soldagem, disjunção colunar,estruturas de escape de gases e cristalização da fasevapor são fundamentais no reconhecimento de depó-sitos vulcanoclásticos primários.

A correta obtenção destas característicaspossibilita a distinção entre as diferentes categoriasgenéticas de depósitos vulcanoclásticos e a determi-nação do ambiente de deposição: subaéreo/suba-quoso raso/subaquoso profundo, a avaliação da pro-

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ximidade dos depósitos em relação a fonte dos com-ponentes vulcânicos e o estabelecimento do carac-ter, composição e ambiente do vulcanismo.

Nas manifestações vulcânicas explosivassubaéreas são liberados grandes volumes de frag-mentos vulcânicos imersos em gases e vapores dealta temperatura. O transporte das partículas vulcâ-nicas assemelha-se ao observado nos terrenos se-dimentares envolvendo mecanismos de tração, sus-pensão e fluxo de massa, responsáveis pela constru-ção dos depósitos primários de queda, surge (ondu-lado) e de fluxo piroclástico. A principal diferençaentre os depósitos piroclásticos primários e os siste-mas sedimentares é a participação de gases quentesna dispersão das partículas.

Em terrenos vulcânicos, os fluxos de massavulcanoclásticos são um importante meio de trans-porte de partículas, pois podem envolver grandemobilidade e distâncias. Os depósitos de fluxospiroclásticos primários são aqueles onde os frag-mentos e os fluidos intersticiais são de origem vul-cânica, envolvendo principalmente gases e vaporesde alta temperatura. A caracterização destes depósi-tos é de suma importância na avaliação do vulca-nismo de uma região.

O presente trabalho dedica-se, inicialmente, adiscussão de conceitos vulcanológicos principais, apre-sentando as classificações e uma síntese sobre afaciologia e origem dos diferentes tipos de depósitos Aterminologia utilizada no estudo de seqüênciaspiroclásticas é em alguns casos conflitante, entretantoalguns termos são consensuais (Tabela 1) e em geralutilizados na definição destas seqüências. Adicional-mente são enfatizados os fluxos de púmices subaéreos,cujos piroclastos podem refletir, em parte, a composi-ção do magma parental. Os conceitos e discussõesinicialmente apresentados são em parte utilizados nareconstrução do vulcanismo ácido neoproterozóico III- eocambriano do Rio Grande do Sul.

CLASSIFICAÇÃO DE DEPÓSITOSVULCÂNICOS

O vulcanismo pode envolver manifestaçõesefusivas e/ou explosivas (Fig. 1), sendo as primeirasrepresentadas por fluxos de lavas e domos, por ve-zes acompanhados de corpos intrusivos sin-vulcâni-cos (diques, sills e criptodomos). Nas lavas e produ-tos associados dominam as texturas coerentes ounão-particuladas (e.g. porções maciças), emboracondições vulcanoclásticas do tipo autoclástica pos-sam também ocorrer (e.g. auto-brechas).

As erupções explosivas podem gerar três tiposprincipais de depósitos piroclásticos primários: depósi-tos de fluxo, depósitos tipo surge e depósitos de queda.A condição particulada destes depósitos, onde volumesexpressivos de fragmentos ainda não consolidados(tefra) se acumulam especialmente ao longo dosflancos de edifícios vulcânicos, facilita o deslocamentodos constituintes durante ou após a erupção, sem mo-dificar a identidade original destes, gerando desta for-ma os depósitos vulcanoclásticos ressedimentados.Estes não devem ser confundidos com os depósitossedimentares vulcanogênicos, cuja origem dos frag-mentos vincula-se necessariamente à ação do intem-perismo e erosão de terrenos vulcânicos pré-existentes.A expressão “depósitos vulcanoclásticos” possui umaconotação apenas descritiva, referindo-se a todos osdepósitos ricos em constituintes de origem vulcânica,sem implicações genéticas (Fisher, 1961), podendo sersubdivididos em quatro categorias: autoclástica,piroclástica, ressedimentado sin-eruptivo, sedimentarvulcanogênico (Tabela 2).

CARACTERIZAÇÃO DE ERUPÇÕESEXPLOSIVAS

As manifestações vulcânicas explosivas sãodesencadeadas por mecanismos de fragmentaçãoque podem envolver o aquecimento rápido da águaem condutos vulcânicos (erupção freática), a inte-ração entre magma e água (freatomagmática) e ativi-dade magmática com pequena participação de volá-teis externos (magmática). Os dois primeiros tipossão fenômenos hidrovulcânicos onde grande parteda energia responsável pela erupção origina-se dainteração do magma com as águas superficiais, sub-terrâneas ou gelo. Erupções magmáticas considera-das “secas” podem apresentar estilos diferentes demanifestações vinculados especialmente ao conteú-do de sílica do sistema, sendo a dinâmica dos prin-cipais tipos de erupção sumariada por Cashman etal. (2000) e Morrissey et al. (2000). A figura 2 ilus-tra as principais características das erupções explo-sivas, acompanhadas de exemplos vulcânicos atuais.

CLASSIFICAÇÕES DE DEPÓSITOSPIROCLÁSTICOS

Os depósitos piroclásticos são geradosdiretamente da atividade vulcânica explosiva, a par-tir da fragmentação de rochas e/ou magma, onde aspartículas são dispersas em um meio fluido repre-sentado por gases quentes e vapores.

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Tabela 1 - Relação dos principais termos utilizados na caracterização de depósitos piroclásticos (a partir de Fisher, 1961, Schmid, 1981, Cas& Wright 1987 e McPhie et al. 1993).

OMRET OTIECNOC/ODACIFINGIS

sotsalcorip)a avisolpxeacinâcluvoãçaedoteridodatluseromocoãçatnemgarfropsodaregsotnemgarf

sinevujsotsalcorip)b )siaicnesse(amgamodetnemateridsodnuirosotnemgarf

:sotangocsotsalcorip)c sadamrofetnemroiretnasacitámgam-ocsacinâcluvsahcoredoãçatnemgarfadsodanigirosotnemgarf

soiróssecasotsalcorip)d oãçpureaetnarudetnemavisolpxesadatejesetnaxiacnesahcoredsodnuirosotnemgarf

siatnedicasotsalcorip)e etropsnartoetnarudetnemairotaelasodabolgnesotsalc

sotsalcortiv)f etnatsabé)sdrahs(sotnemgarfsetsedaigolofromA.ocinâcluvordivedoãçatnemgarfadsodnuirosotsalcoripsotnemalifuosedipsúc,salucípse,aul-aiem:leváirav

sotsalcolatsirc)g adotaonsodarutpacoãseamgamoirpórpodritrapasodanigiroresmedopeuqsiatsircedsotnemgarfresmedopeuqoertívlairetamropsadrobsansodivlovnesiatsirces-metlanifotudorpomoC.oãçazilatsirc

setnaxiacnesahcorsadritrapa,mébmat,sodanigiro

sotsalcotil)h edopitO.otisópedmuedsosnedsiamsetnenopmocsooãsetnemlamroneuqsahcoredsotnemgarfodritrapasodanigiroresmedop;oãsolpxeauerfoseuqamgamodaralimisémumocsiamoãçisopmoc

sahcoredsopitsortuoasodanoicaleruoocinâcluvotudnoc

arfet)i sodadilosnocnisocitsálcoripsotisópedarapovitelocomret

sotsalcipe)j sodatropsnarteoãsoreuoomsirepmetnirop,ahcoredopitreuqlauqedsodarebilodismahneteuqsotnemgarFsahcoreordiv,siatsirc:sotnemgarf:megiroedlacoluesed

megadlos)k ordivedsdrahseseralucisevsotnemgarfedatnujnocoãçatnemicaevlovneeuqlanoicisoped-sópossecorpoãçatcapmocedagracamubos

emmaif)l semmaifso,sosacsotiummE.)oxulfuoadeuq(sodadlossotisópedmesodatahcaordivedsinevujsotsalcsam,sodadlosoãnsoirádnucesuosoirámirpsotisópedmelanigiroecimúpodoãçamrofedadmatluser

sociténegaidsossecorpropsodatcapmoc

,sesifotil,sotilurefse)macitíliuqioporcimarutxet

metsisnocsotilurefseso;ocinâcluvordivmearutarepmetatlaedoãçacifirtivededsossecorpedsavitacidniseõçiefamumatneserpaeuqsotilurefseoãssesifotiL.latsircmuatneserperarbifadacedno,sodaidarrorbifsojnarraedseralugerrie)mm1<(soneuqepedaçneserpalepadaziretcaracéacitíliuqioporcimarutxetA.lartnecedadivac

siarenimsesafsartuoedsoneuqepsiatsircetnematelpmocmevlovneeuq,larenimmued,siatsirc

otilrep)n madnucriceuq,sacirtnêcnocetnemlamronesevaus,savrucsarutarfedaicnâdnubamococinâcluvordivocinâcluvordivodotnemairfserodipáreoãçatardihodnacidni,ordivedsodavreserpmebsoelcún

oxulfedseõçailof)o sA.sacinâcluv-nisseõsurtniesavalmeetnemlapicnirp,ranimaloxulfodsetnerrocedseranalpsaruturtseaicnâdnuba,airtemolunarg,edadinilatsirc,edadiralucisev,oãçisopmocanseõçairavropsadinifedoãsseõçailofsotirbmingioermemébmatmerrocooxulfedseõçailofsA.roceoãçacifirtivededuarg,sesifotiluosotilurefseedassamedoxulfomevlovne-socifrómoersossecorpsoasadaicossaetnemlamronodnes,sotirbmingiekil-avaleeosocsivodíulfmumeetnetsixeeleuqaomoces-atropmocoxulfetsE.ocitsálcoripotisópedodoirádnuces

sanretnisaruturtsesartuoesotnemarbodrizudorpedzapac,etnereoc

seranulocsatnuj)p ,seuqid,savalmeodartnocne,sadagnolaesacitámsirpsedadinumeahcoramedivideuqseralugersarutarfoahnapmocaeuqoãçartnocadsetnerrocedoãs;setneuqsoirámirpsocitsálconacluvsotisópedesllis

.sotisópedsodotnemairfser

otnemadamaca)qlanoicadarg

oãsnepsusuoassamedsoxulfedritrapaoãçisopedamuodnacidniaruturtse

alelarap-onalpoãçanimal)r oãçartuooãsnepsusedsomsinacemedritrapaoãçisopedodnacidniaruturtse

adazurcoãçacifitartse)s oãçartedsetnerrocropoãçisopedamuodnacidniaruturtse

Tabela 2 - Descrição dos tipos de depósitos vulcanoclásticos (modificado a partir de Cas & Wright 1987 e McPhie et al. 1993).

OCITSÁLCONACLUVOTISÓPED OÃÇIRCSED

ocitsálcotuA oãnoãçatnemgarfropsadareg)sotsalcotua(salucítrapedodíutitsnocoirámirpotisópedavisolpxe utisni )otnemairfserropoãçatnemgarf/oãçahcerbotua(samgamuosavaled

ocitsálcoriP esavisolpxeseõçpureropsodareg)sotsalcorip(salucítrapropodamrofoirámirpotisóped;)egrus,oxulf,adeuq(soirámirpsocinâcluvsossecorpropsadatisoped

ovitpure-nisodatnemidesseR sotsalcoripedoãçatnemidesseradipáradritrapaodamrof,ovitpure-nis,oirádnucesotisópedetnemlarutxetsadacifidomoãn,sacitsálcotuasalucítrapuo

ocinêgonacluvratnemideS -érpsocinâcluvsotisópededritrapa,oãsoreropsadaviredsalucítrapodnetnocodagergaaetnarudovitacifingisotnemahlabartermuasoditembusmarofoãneuqesetnetsixe

oãçpureasópaogolsodatisopedermarofeuquo/e,oãçisoped

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Figura 1 - Classificação genética dos depósitos vulcânicos (modificado de McPhie et al. 1993).

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Figura 2 - Descrição e exemplificação de erupções vulcânicas explosivas: (1a) stromboliana - Vulcão Stromboli - Itália; (1b) vulcaniana - TavurvurVolcano in Rabaul Caldera - Paupa, New Guinea. (1c) pliniana - Monte Santa Helena - Estados Unidos da América; (2) freatomagmática -surgimento da Ilha de Surtsey - Islândia; (3) freática- Monte Santa Helena- Estados Unidos da América (fonte: http//www.volcanoes.usgs.gov).

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Classificação litológica de depósitospiroclásticos

De acordo com a IUGS a classificação lito-lógica dos depósitos piroclásticos fundamenta-senos limites de tamanho de grão e sua distribuição,nos tipos de fragmentos e no grau de soldagem. (LeMaitre, 1989; 2002). Apesar da natureza descritivadesta classificação, ela também pode ser usada paradiscriminar genericamente os mecanismos que pro-duziram um depósito piroclástico particular. Os de-pósitos piroclásticos podem ser separados em uni-modais bem selecionados (Tabela 3) e polimodaispobremente selecionados (Fig. 3). Os depósitospolimodais e mal selecionados contêm piroclastoscom mais de uma fração granulométrica, sendo maisapropriado uma nomenclatura que utilize combina-ções dos termos propostos para os depósitos uni-modais.

Segundo a composição dos fragmentos, ostufos e as cinzas podem ser subdivididos em: cinzaou tufo vítrico; cinza ou tufo de cristal; cinza outufo lítico (Fig. 4).

Outra classificação descritiva é sugeridapara rochas constituídas por uma mistura depiroclastos e epiclastos (Tabela 4). Esta classifica-ção proposta por Schmid (1981) considera um limitemínimo de 75% de piroclastos por volume, paraclassificar-se um depósito como piroclástico. Esteautor define como piroclasto todo fragmento sólidoejetado diretamente da atividade vulcânica, sendo asmisturas com conteúdos superiores a 25% de epi-clastos agrupadas como tufitos.

Classificação genética de depósitos piroclásticos

Sparks & Walker (1973) reconhecem trêstipos principais de depósitos piroclásticos (Figura5), definidos de acordo com o mecanismo principalde transporte dos fragmentos:- depósitos de queda (pyroclastic fall) - mecanismo:

suspensão;- depósitos tipo surge (pyroclastic surge) - mecanis-

mo: tração- depósitos de fluxo (pyroclatic flow) - mecanismo:

fluxo de massa;

Depósitos piroclásticos de queda: a origem destesdepósitos está relacionada à acumulação do materialejetado pelo conduto, que gera uma coluna de erup-

ção na forma de uma pluma convectiva. A plumaexpande-se pela ação dos gases e os piroclastosdepositam-se sob a influência da gravidade, capean-do a superfície com espessuras uniformes sobre áre-as restritas (Fig. 5a).

Depósitos piroclásticos tipo surge: a origem destesdepósitos está relacionada ao movimento lateral depiroclastos como um fluxo altamente expandido(tração), turbulento e com baixa concentração departículas. Estes depósitos capeiam a topografia,tendendo a se acumular nas depressões (Fig. 5b).

Depósitos de fluxos piroclásticos: a origem destesdepósitos envolve o movimento lateral de piro-clastos como um fluxo quente, com alta concentra-ção de partículas, controlado pela gravidade que em,algumas vezes, pode atingir uma condição parcial-mente fluidizada. A deposição dos fluxos é contro-lada pela topografia, preenchendo vales e depres-sões (Fig. 5c1 e 5c2).

DEPÓSITOS DE FLUXO PIROCLÁSTICO

Estes depósitos são subaéreos e gerados porfluxos de superfície com concentração elevada depiroclastos com uma alta taxa de dispersão gás-só-lido Fluxos subaquosos são extremamente raros sen-do a origem e evolução um tema polêmico (Carey &Singurdsson, 1980). Os fluxos piroclásticos apre-sentam volumes variáveis (<0,1 até >1000 km3) epodem percorrer distâncias desde inferiores a 1 kma superiores a 100 km. Os fluxos mais volumosospossuem composições riolítica a dacítica e os demenor expressão são em geral de composiçãoandesítica a basáltica. A fração sólida juvenil é ge-rada pela desintegração explosiva de magmas, for-mando púmices, escórias, fragmentos vítreos nãovesiculados, shards e cristaloclastos relacionados amagmas com taxa elevada de cristalização. Outrascontribuições importantes para a formação destesdepósitos são os fragmentos cognatos e acessórios,extraídos dos condutos além de litoclastos aciden-tais englobados pelo fluxo. A fase gasosa compreen-de originalmente voláteis expelidos antes e durantea erupção, acrescida dos voláteis liberados dospiroclastos durante a trajetória do fluxo e a incorpo-ração de ar, representados por vapores originados daincorporação de águas superficiais e da combustãode vegetação.

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Tabela 3 - Classificação granulométrica de piroclastos e depósitos piroclásticos unimodais bem selecionados (modificado a partir de Fisher, 1961e Schmid, 1981).

Tabela 4 - Classificação granulométrica de depósitos piroclásticos e vulcanoclásticos ressedimentados ou mistos (modificado a partir de Fisher,1961 e Schmid, 1981).

Figura 3 - Classificação granulométrica para depósitos piroclásticosprimários polimodais (modificado de Fisher, 1966 b).

Figura 4 - Classificação de cinzas e tufos conforme a composição dospiroclastos (modificado a partir de Schmid, 1981).

Classificação genética de depósitos de fluxopiroclástico

A classificação genética é baseada nos trêsmecanismos principais responsáveis pela geração defluxos piroclásticos (Fig. 6):a) mecanismos associados com a extrusão de

domos e fluxos de lavas: os fluxos são geradosdo colapso gravitacional ou explosivo de lavas

ou domos. Podem estar também relacionados acolunas de erupção explosivas verticais ou late-rais associadas à extrusão de domos de lavas. Osdepósitos gerados são em geral denominados defluxos de blocos e cinzas ou depósitos de avalan-ches quentes (Figs. 6a).

b) mecanismos associados ao colapso de colunade erupção vertical: a instabilização da coluna

oãrgedohnamaT)mm(

otsalcoriPocitsálcoriPotisópeD

)odadilosnocni(arfeT acitsálcoripahcoR

abmoB

ocolB

sabmobedsarfetuoodaremolgA

socolbedarfetuosocolbedotisópeD

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acitsálcoripahcerB

ilipáL ilipáledotisópeD otilipaL

assorgazniC ossorgsaznicedotisópeD ossorgofuT

anifazniC onifsaznicedotisópeD ópaofutuoonifofuT

64

2

1/16

ohnamaToãrged

)mm(

ocitsálcoriPotisópeD)odadilosnoc(

)odadilosnoc(sotsalcoriPmeocirotisópeD

ovitpure-nisotnemidesseR/odahlabarteruootnemidesseR

atrecnimegiro/ovitpure-sóp

acitsálcoripahcerB ;sotsalcoripmeaciradatnemidesserahcerB oecáfutodaremolgnoc/ahcerB

otilipaL ;sotsalcoripmeocirodatnemidesserotilipaL

ossorgofuT saznicmeocirodatnemidesserotinerA oecáfutotinerA

ópaofutuoonifofuTmeocirodatnemidesserotiligra/otitlis/otimaL

saznicoecáfutotiligra/otitlis/otimaL

64

2

1/16

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Figura 5 - Figura esquemática ilustrando: (i) três principais mecanismos de transporte na deposição dos depósitos piroclásticos: suspensão(depósitos de queda), tração (depósitos tipo surge), fluxo de massa (depósitos de fluxo piroclástico); (ii) as relações geométricas dos três tiposbásicos de depósitos piroclásticos sobre uma mesma topografia e (iii) exemplos de depósitos piroclásticos: (a) queda); (b) surge (fotos a e b- depósitos do vulcão Bromo Tenger - Indonésia; (c) fluxos piroclásticos (fotos: c1- brecha co-ignimbrítica - Platô da Ramada, RS; c2 - ignimbritotipo lenticulito - Pleistoceno-Nova Zelândia).

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de erupção pode ocorrer após uma única explo-são ou em uma série de explosões intermitentes.Os fluxos gerados são ricos em cinzas e escóriasou púmices (ignimbritos) (Fig. 6b).

c) mecanismos associados diretamente aos condu-tos: os fluxos são gerados pela expansão de mag-mas supersaturados em voláteis, por pequenas ema-nações de misturas de gás-piroclastos e por libera-ções de “jatos” de lava de pequena intensidade (lowfountaining). Os depósitos gerados são ricos empúmices ou em cinzas e escórias (Fig. 6c).

Os principais tipos de depósitos estão rela-cionados a fluxos de púmices (ignimbritos), fluxosde cinzas-blocos e fluxos de escórias, cujos aspectosdescritivos são apresentados na tabela 5. Os princi-pais processos de sustentação das partículas nestesfluxos são a fluidização, flutuabilidade e colisões

entre os grãos. A mobilidade destes é atribuída par-cialmente às forças gravitacionais, ao impulso origi-nado dos processos eruptivos e a grande eficiênciade sustentação das partículas durante o fluxo.

DEPÓSITOS IGNIMBRÍTICOS

Ignimbritos são depósitos formados por flu-xos piroclásticos de púmices, podendo ser encontra-dos em todos os ambientes geotectônicos e em todosos períodos geológicos, sendo comuns em erupçõesexplosivas envolvendo magmas de composiçãoriolítica, dacítica e andesítica. Podem percorrergrandes distâncias, principalmente em terrenos queapresentam superfícies levemente inclinadas, poden-do em alguns casos, ultrapassar barreiras topográfi-cas. Os fluxos de púmices podem atingir velocida-

Figura 6 - Figura esquemática e ilustração sobre os principais mecanismos de geração de fluxos piroclásticos: (a) Colapso gravitacional/explosivode domo/lava; (b) colapso da coluna de erupção; (c) relacionados diretamente ao conduto (Foto de erupção: Vulcão Mayon - Filipinas, fonte:http//www.volcanoes.usgs.gov).

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des médias da ordem de 60 m/s até 160 m/s, e asprincipais características destes depósitos são apre-sentadas na tabela 6 com alguns exemplos ilustradosna figura 7.

Aspectos texturais e organização interna dosdepósitos

Os depósitos ignimbríticos são, em geral, malselecionados, contendo piroclastos que variam de ta-manho bloco a cinza. Os clastos maiores são susten-tados por uma matriz rica em púmice, shards ecristaloclastos. O escape acentuado de gases é res-ponsável pela elutriação da fração fina dominada porshards, sendo freqüente o escape destes durante amovimentação do fluxo ou na sua deposição, levandoa construção de feições do tipo pipes, vugs e pods.

É comum a ocorrência de depósitos ricos emcristais sendo um dos fatores principais para esteenriquecimento relativo o mecanismo de elutriaçãode cinzas durante o fluxo piroclástico. Embora sejamais comum a presença de fragmentos angulosos decristais ou fenocristais euédricos, os efeitos deabrasão podem deixá-los com formas arredondadasa subarredondadas.

Os ignimbritos podem apresentar generica-mente dois pólos principais de organização internaque gradam entre si, e que refletem diferenças nosregimes deposicionais dentro de um fluxo. Estasunidades deposicionais limites são discutidas porSparks et al. (1973) e Sheridan (1979), e classifica-das como depósito de fluxo piroclástico maciço,quando o aspecto é relativamente homogêneo, comuma suave gradação normal da fração lapilítica maisdensa, e depósito de fluxo piroclástico estratifi-cado, caracterizado por estratificações sucessivas ebem marcadas (Fig. 8).

A organização interna destas unidades defácies deposicionais depende dos processos detransporte, da deposição, das mudanças no forneci-mento de material e dos efeitos da interação entre ofluxo e a topografia. As temperaturas elevadas des-tes depósitos e a capacidade de retenção de calorpodem causar transformações texturais e modificaras características deposicionais primárias.

Processos de modificações pós-deposicionais

Os principais processos pós-deposicionaissão a soldagem, devitrificação e a cristalização dafase vapor.

Tabela 5 - Aspectos descritivos dos principais depósitos de fluxo piroclástico.

OTISÓPED SIAPICNIRPSACITSÍRETCARAC

edotisópeD)asaznicedoxulf

:socolbe

medopeuq,seralucisevoãnetnemlareg,ocolbohnamatsotangocsotsalcotilodnetnoc,sodanoiceleslamilipáleaznicohnamatsotsalcoripropmébmatsodíutitsnocoãS.ortem1aseroirepussortemâidredecxe

sadamrofoãssaznicsaesosolugnaoãssinevujsilipálsO.sodalucisevetnemerbopaetnemadaredomrop sdrahs sadamaceasrevnioãçadargribixemedopsotisópedsO.siatsircedsotnemgarfeordived

sodaicossaetnemlamronoãtsE.snumocoãsoãnmegadlosedsarutxeT.sadalunargetnemanifsiasabseõcluvmeetnemlaicepse,acitiloiràacitísednaoãçisopmoced,savaledsoxulfesomodedseõsurtxemoc.ocitsálcoripoxulfoetnarudaigreneatlaamumacidnie,ariedlacedsocipítsetneibmameuosotsopmoc

edotisópeD)bsaznicedoxulf

:sairócsee

.acitísednaaacitlásaboãçisopmocedseralucisevsilipálmoc,sodanoiceleslamsaznicedsotisóped,etnemadanidrobus,eaecáirocseeicífrepusmoc,ortemâidedm1étaedsotnemgarfratneserpamedoPsiasabsadamacsadartnocneresmedopmébmaT.sodalucisevoãnocolbohnamatsotangocsotsalcotilodiveD.oxulfoetnarudaigreneatlaamumacidniesnumocoãssemergnísetnorF.sadalunargetnemanifoãsoãçpureedsarutarepmetsa,soxulfsetsenadivlovneacifámetnemavitaleroãçisopmocaarussepseaneuqepedsotisópedmemegadlosaodnatilibissop,axiabedadisocsivaesatlaetnemavitaler

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;omretoirpórpoeõporpomoc,aznicetnemosoãne,abmob/ocolb- :setnedrasnevunedotisópeD socolbedocitsálcoripoxulfedsotisópedsoaotirtserresairevedomretetse

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.adeuqedsofutedsotisópedesegrusduolc-hsamamrofsetnedrasnevun

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Tabela 6 - Feições macroscópicas e microscópicas de ignimbritos.

SACIPÓCSORCAMSEÕÇIEF SACIPÓCSORCIMSEÕÇIEF

edsadairavsedaditnauqodnetnoc,sodanoiceleslamsotisóped-.ortemâidedm1étaedsocolbe,sodadnoderrasecimúpesaznic,silipál

;zirtamalepsodatnetsusetnemlamronoãssotsalcsOoãçadargesecimúpedasrevnioãçadarges-avresboetnemetneüqerf-

mesoxulfedsedadinusnumocmajesarobme,sotalcotiledlamron;oãçadarg

;adalunargetnemaniflasabadamacedaçneserp--nemlausu,sossorgsiamsotnemgarfmesocir,seronemsotisópedso-

;selavmehcneerpet;megadlosedsedadisnetniesanozsetnerefidrartsommedop-

sàodived,sasrevidetnemamertxesaicnêrapameussopsecimúpso-;oãçacifirtivedemegadlosedseõçidnocsetnerefid

setneserpoãtseesoneuqepotiumoãssecimúpso,sezevsamugla-edsoirétircsortuorazilituosicerpéeuq,sedaditnauqsaneuqepoãtme

;sotirbmingiedotnemicehnoceraznicuoocnarbodmairaveuqserocmatneserpasocserfsecimúp-

;norramedsezitamétame,emecerucsesecimúpsomegadlosaeotnematahcaoetnarud-

;sanaidisbosaomocsoterpes-manrot,sadadlosetnemetrofsanozmedopsodadlossotirbmingimeseralucitnelsotnemeleedaçneserpa-

;secimúpedotnemaritseracidniedagracropsetniutitsnocsortuoesecimúpedotnematahcao-oãçailof(adailofaruturtseamuamegiroádmegadloseoãçatcapmocoaralucidneprepodnauQ.sotirbmingisodairoiamanmumoc,)acitíxatuesacalpuosocsidomocmerrocosotnemgarfso,oãçailofedonalpsamrofmesotnemgarfmerroco,onalpoaalelarapodnauq;sadatahca

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uosalucípse,Y,U:samrofsasrevidmesdrahs-aulaiem

edsederapsadoãçatnemgarfadsodanigiro-oãçalucisevatlaaodnacidni,secimúpesahlob

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edoãçacifirtivedesecimúpedsotnemgarf-ertneotnemicsercretnimuodnamrof,secimúp

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;secimúpeordivedsdrahsedotnematahcaoinímoderp:acitíloiroãçisopmocedsotirbmingi-

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;atitoibeadnelbnroh,atiguaedsiatsirconefedesoiróssecasocitílsotnemgarfedaçneserp-

;siatnedicaolelarapotnemicsercretni:acitíloixaarutxet-muÉ.oãçacifirtivededsotudorpedodagled-oceroarapocitsóngaidocipócsorcimoirétirc

;sotirbmingiedotnemicehnomocladiorefseoãçief:acitílurefsearutxet-

.siarenimedlaidarotnemicserc

A expressão soldagem é utilizada para aindicar a litificação e deformação plástica de frag-mentos de púmices quentes, shards, litoclastos ecristaloclastos. Este processo é responsável pela re-dução da porosidade do depósito, que adquire umamaior densidade (ignimbrito soldado, depósito defluxo de blocos e cinzas soldado), sendo controladoespecialmente pela viscosidade do vidro da fraçãopúmice e dos vitroclastos, pelo conteúdo delitoclastos e pela carga litostática vinculada a espes-sura do depósito.

A presença de textura eutaxítica, marcadapelo achatamento dos púmices e vitroclastos parale-lo ao acamadamento, é indicativa da soldagem dosdepósitos. Em depósitos mais espessos, com tempe-raturas mais altas e com viscosidade baixa da fraçãovítrea, a soldagem é mais eficiente, sendo comumem erupções onde a perda de calor é menor, comoem regimes com baixas colunas de erupção ou emcolapso de domos.

O grau de soldagem dos depósitos não é ne-cessariamente homogêneo, observando-se zonas sol-dadas, moderadamente soldadas a não soldadas (Fig.9). Esta zonalidade é facilmente observada em unida-des de fluxo simples, sendo mais complexa em uni-dades de fluxos compostos. Em casos excepcionais,

fluxos piroclásticos constituídos por partículas comviscosidade baixa, podem ser soldados ainda durantea deposição, não dependendo portanto da cargalitostática, sendo este fenômeno definido comoaglutinação (Branney & Kokelaar, 1992). As feiçõesoriginadas nestes depósitos são muito semelhantes adepósitos de lava e podem levar a interpretações dis-tintas (Milner et al., 1995; Umann et al., 2001) .

A condição de instabilidade termodinâmicada fração vítrea é responsável pela devitrificação, queinclui a nucleação e neoformação de minerais nossistemas vulcânicos. Em composições ricas em sílicaé comum o crescimento de fibras cristalinas de quart-zo (cristobalita ou, mais raramente, tridimita) efeldspatos alcalinos ricos em Na+ e K+ (Lofgren,1970). Alguns processos de devitrificação ocorremsob condições de alta temperatura, podendo geraresferulitos, litophysae e textura micropoiquilítica.

Os esferulitos são constituídos por cresci-mentos fibro-radiados, onde cada fibra é considera-da como um cristal único, sendo sua morfologiarelacionada à temperatura de formação (Logfren,1971 a). As litophysae envolvem a nucleação deesferulitos a partir de pequenas vesículas, que ten-dem a se expandir pela liberação dos voláteis, de-senvolvendo uma cavidade central (vug). A textura

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Figura 7 - Feições características em ignimbritos: (a) Bishop Tuff - Califórnia, Estados Unidos da América: mal selecionado, sustentado pelamatriz rica em cristais e shards; lithophysaes - cavidades circundadas por uma borda de fibras de cristais; (b) Ignimbrito rico em cristais efortemente soldado - Formação Iriri na região do Moriru - Aripuanã, MT. (c-h) Exemplos de feições em ignimbritos do Platô da Ramada, RS(Brasil): (c) feições de escape gases (paleopipes) em ignimbritos tipo lenticulito; (d) ignimbrito rico em cristais de K-feldspato e quartzo emoderadamente soldado; (e) feições de reabsorção em cristaloclasto de quartzo, envolto por fiamme e shards em lenticulito; (f) crsitalização dafase-vapor (quartzo+k-feldspato) em lithophysae em ignimbrito moderadamente soldado; (g) ignimbrito fortemente soldado com foliaçãoeutaxitica envolvendo cristaloclastos subédricos de K-feldspatos micropertitizados e quartzo; (h) ignimbrito moderadamente soldado rico shards.

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micropoiquilítica é representada por um mosaico decristálitos incluídos em pequenos grãos, originadopela nucleação e crescimento de fases distintas du-rante a devitrificação.

De acordo com Lofgren (1971 b), nos vidrosriolíticos podem ocorrer quatro estágios de devitri-ficação: (a) estágio inicial de hidratação, representa-do por um mosaico poligonal de fraturas no vidro,denominado de fraturas perlíticas; (b) estágio vítreo,marcado pela textura felsítica e pequenos esferulitos;(c) estágio esferulítico, onde estes são abundantes eassociados a quartzo micropoiquilítico, e (d) estágiogranofírico, definido por agregados quartzo-feldspáticos, finamente granulados e aparentemente

eqüidimensionais. A devitrificação, como a solda-gem, não ocorre de maneira uniforme, podendo-seobservar variações deste processo em um mesmodepósito (Figs. 9 e 10).

Os gases aprisionados nos poros e cavidades(vugs) dos depósitos piroclásticos de fluxo podemcristalizar, levando ao crescimento de novos e peque-nos minerais, logo após a deposição. Este fenômenodenominado de cristalização da fase vapor é respon-sável pela neoformação de tridimita, que tende a re-verter para quartzo, feldspato alcalino, hematita e, emalguns casos, biotita e anfibólio. A composição destafase vapor dependerá da contribuição dos voláteisaprisionados, dos voláteis liberados dos fragmentosvítreos juvenis e das águas superficiais aquecidas. Atextura originalmente vesicular do depósito pode sermodificada pelo crescimento de novos cristais ouagregados, sendo as modificações texturais e minera-lógicas confinadas, em geral, a pequenas áreas adja-centes aos pipes de escape de gases ou paralelas aoacamadamento (Fig. 10).

DEPÓSITOS DE FLUXO PIROCLÁSTICO NOVULCANISMO ÁCIDO NEOPROTEROZÓICO

DO RIO GRANDE DO SUL

Os depósitos de fluxo piroclástico caracteri-zam-se pela presença e preservação de calor quefacilitam o processo de litificação e soldagem, con-

Figura 8 - Seções ideais em depósitos de fluxo piroclástico não solda-dos: (A) depósito de fluxo piroclástico maciço; (B) depósito de fluxopiroclástico estratificado (modificado a partir de Sparks et al. 1973 eSheridan 1979).

A BDepósito decinzas finas

Depósito defluxopiroclásticomaciço

Depósito defluxopiroclásticoestratificado

Figura 9 - Desenho esquemático representando os arranjos vertical e lateral ideais para as zonas de soldagem em uma simples unidade de fluxoignimbrítico (modificado de Smith 1960 b): (a) ignimbrito fracamente soldado, com preservação de lithophysaes - Taupo (Nova Zelândia); (b)ignimbrito moderadamente soldado - Vesúvio (Itália); (c) ignimbrito fortemente soldado com fiamme estirados definindo uma textura eutaxítica- Platô da Ramada, RS (Brasil).

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dição importante para preservação deste registrovulcânico. Depósitos de fluxo piroclástico têm sidoidentificados no Brasil em sucessões vulcânicas deidades e ambientes geológicos diversos, destacando-se: Formação Iriri na região do Moriru - Aripuanã,MT (Pinho et al., 1999); vulcanismo félsico daFormação Campo Alegre, SC (Waichel et al., 2000);Grupo Castro, PR (Mendes & Vasconcellos, 1999);vulcanismo riolítico da Suíte Plutono-vulcânicaCambirela, SC (Tomazzoli, 1999); vulcanismo ácidoda Formação Acampamento Velho - RS, nas regiõesde Dom Pedrito (Platô do Taquarembó - Sommer etal., 1999; Wildner et al., 1999) e Vila Nova do Sul(Platô da Ramada - Sommer et al., 2001). Constata-se, no entanto, que são ainda escassos os trabalhosdedicados à descrição e caracterização dos aspectosdiagnósticas destes depósitos. No presente trabalhosão reunidos os dados e interpretações referentesaos depósitos de fluxos piroclásticos encontrados noEscudo Sul-Rio-Grandense.

No Rio Grande do Sul o vulcanismo ácidoneoproterozóico da Aloformação Acampamento Ve-lho representa parte do magmatismo alcalinosupersaturado em sílica, não deformado e nãometamorfisado, associado às últimas manifestaçõesdo Ciclo Brasiliano-Pan-africano no Escudo Sul-Rio-Grandense (Wildner et al., 2002). As melhores

exposições destes vulcanitos localizam-se nas por-ções sudoeste (Platô do Taquarembó - Dom Pedrito)e centro-oeste (Platô da Ramada - Vila Nova do Sul)do Escudo Sul-Rio-Grandense (Fig. 11). Nestes ter-renos são observados diferentes tipos de depósitosvulcânicos, especialmente lavas e depósitospirocláticos de fluxo, sendo menos comuns depósi-tos de queda. Esta faciologia é típica de sistemasriolíticos fortemente influenciados pela relação vis-cosidade alta - conteúdo de voláteis elevado. O graude preservação dos depósitos permite reconstruir,pelo menos em parte, a história vulcanológica destasregiões e, apesar da idade pré-cambriana-cambriana,inúmeros registros do vulcanismo permanecem pre-servados, especialmente na fração vulcanoclásticados depósitos.

Depósitos de fluxo piroclástico no Platô doTaquarembó

O vulcanismo do Platô do Taquarembó esta-beleceu-se sobre uma crosta continental granulítica(Complexo Granulítico Santa Maria Chico), sendotodos os depósitos identificados de naturezasubaérea. Dados geocronológicos sugerem uma ida-de de U-Pb de 573 ± 18 Ma (Chemale et al., 1999).Segundo Wildner et al. (1999) o vulcanismo doplatô está representado por derrames básicos a inter-

Figura 10 - Ilustrações dos arranjos vertical e lateral ideais para as zonas de devitrificação em uma simples unidade de fluxo ignimbrítico(modificado de Smith 1960 b): A zona devitrificada inclui esferulitos, lithophysaes e cristalização granofírica. (a) ignimbrito vítreo comfraturamento perlítico; (b) cristalização da fase vapor em ignimbrito moderadamente soldado; (c) textura esferulítica e granofírica comoevidência de devitrificação em altas temperaturas em ignimbrito moderadamente soldado. Fotomicrografias de ignimbritos do Platô da Ramada,RS (Brasil).

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mediários, seguidos por uma sucessão de rochasefusivas e piroclásticas ácidas, além de depósitossedimentares vulcanogênicos. A fração vulcânicaácida da porção sul do Platô do Taquarembó foiinformalmente denominada por Sommer et al.(1999) de Seqüência Vulcânica Ácida (SVA) e podeser dividida em dois eventos explosivos separadosestratigraficamente por unidades efusivas, sendoesta organização ilustrada na tabela 7.

Os depósitos de fluxo piroclástico concen-tram-se na porção superior da SVA e representamum segundo ciclo explosivo do Platô. Os depósitossão fluxos de púmices estratificados e parcialmentesoldados (ignimbritos estratificados - fig. 12a) ecaracterizam as primeiras manifestações explosivasdo evento 2. Estas são sucedidas por fluxos depúmices maciços e fortemente soldados (ignimbritosmaciços soldados - fig. 12 b-c) que são subjacentesao evento efusivo 2.

Os ignimbritos estratificados estão organi-zados em uma sucessão de camadas sub-horizontais,que internamente possuem uma gradação normal delitoclastos e inversa de púmices. São mal selecio-nados e constituídos por piroclastos tamanho lápilie, subordinadamente, cinza e bloco, apresentandoum grau moderado de soldagem. As característicasindividuais de cada nível assemelham-se ao tipo 2bda seção ideal de unidades deposicionais de fluxospiroclásticos proposta por Sparks et al. (1973) eSheridan (1979). O tipo 2b caracteriza-se pelagradação normal de litoclastos associada a umagradação inversa de púmices. A condição turbulentado fluxo determina uma maior “flutuabilidade” dosclastos extremamente vesiculados e não consegue

sustentar os litoclastos maciços. A origem do padrãoestratificado, no caso do Platô do Taquarembó, podeestar vinculada a sucessão de diferentes unidades defluxo piroclástico, sendo esta hipótese em geral as-sumida para estes tipos de depósitos (Fisher &Schmincke, 1984; Cas & Wright, 1987; Ross &Smith, 1961; Wright et al., 1980; Smith, 1960). Aavaliação dos constituintes do depósito estratificadopermite reconhecer a concentração de níveis ricosem blocos cognatos riolíticos (Fig. 12e), possivel-mente extraídos da fração efusiva I e concentradosna parte inferior do depósito, acompanhados defragmentos lapilíticos (vitroclastos, litoclastos epúmices). Neste nível concentram-se grandes frag-mentos vítreos (6,5 cm até 20 cm), plasticamentedeformados, ricos em fraturas perlíticas que são in-terpretados como fragmentos juvenis do depósito(Fig. 12d, f). A ausência destes constituintes naporção superior, onde ocorre uma grande concentra-ção de púmices, sugere um aumento gradativo davesicularidade do sistema magmático. A avaliaçãopetrográfica dos púmices, constituintes principaisdo depósito, indica processos de devitrificação,intercrescimentos microcristalinos entre quartzo efeldspato alcalino, além de texturas axiolítica eesferulítica. (Figs. 13 a, b, c, g).

Os ignimbritos soldados ocorrem sobre osdepósitos estratificados, podendo quanto à soldagemserem classificados como depósitos do tipo altograu (Fig. 12b, c). Este, caracteriza-se por uma drás-tica diminuição da porosidade tornando o depósitomaciço, assemelhando-se a rochas riolíticasefusivas. A zonalidade da soldagem no depósito éincipiente, observando-se uma condição moderada

Tabela 7 - Organização faciológica da Seqüência Vulcânica Ácida do Platô do Taquarembó, RS, Brasil (modificado de Sommer et al. 1999).

SOTNEVE SOSSECORP SOTISÓPED SEDADINU

2ovisufE savaledoxulFesocitícadiuqartsemarreD

socitíloirIIavisufEoãçaicossA

2ovisolpxE

assamedoxulfedsomsinaceMsecimúpedsocitsálcoripsoxulF

)sotirbmingi(socitírbmingIsotisópeD

assamedoxulfedsomsinaceM)oãçatnemidesser+(

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oãçartedsomsinaceM egrusopiT egrusopitsotisópeD

1ovisufE savaledoxulFesocitícadiuqartsemarreD

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oãsnepsusedsomsinaceM)oãçatnemidesser+(

adeuqedsocitsálcoriPsodatnemidesser

sahcerbedsotisópeDsodatnemidessersacitsálcorip

oãsnepsusedsomsinaceM adeuqedsocitsálcoriP adeuqedsocitsálcoripsotisópeD

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na base do depósito, determinada pela maior con-centração de litoclastos, com dimensões lapilíticas,e cristaloclastos. Na porção fortemente soldada ob-serva-se que a matriz é rica em fiamme e shards,desenvolvendo uma textura eutaxítica. Os litoclastossão dominantemente de rochas vulcânicas e oscristaloclastos são representados por quartzo efeldspato (Fig. 13 d, e, f, h). Os processos dedevitrificação de alta temperatura são evidenciadospela presença de lithophysaes, axiolitos eesferulitos. A cristalização da fase vapor éregistrada pela cristalização de quartzo e feldspatosalcalinos em cavidades e fraturas (Fig. 12 f). Asdiferenças principais entre o tipo estratificado e omaciço são a percentagem baixa de litoclastos e ograu elevado de soldagem presentes neste último.Estas características são indicativas de fluxos demais alta temperatura, típicas de baixas colunas deerupção, podendo relacionar a menor contribuição

de litoclastos dos depósitos maciços a um índicemenor de explosividade. A predominância depiroclastos juvenis e cognatos, e a baixa percenta-gem de cristais, sugerem uma erupção explosivamagmática, associada a líquidos com taxas de cris-talização moderadas a baixas.

Depósitos de fluxo piroclástico no Platô daRamada

O Platô da Ramada é caracterizado por umaassociação não deformada de rochas vulcânicas eintrusões sub-vulcânicas (diques e sills), de compo-sição básico-ácida que estabeleceu-se sobre umacrosta continental com assinatura isotópica juvenil(Chemale, 2000), com idade U-Pb em zircões decerca de 549.3 ± 5 Ma (Sommer et al., 2003). Ovulcanismo do Platô é constituído por uma unidadebasal representada por lavas intermediárias seguidas

Figura 11 - Mapa esquemático mostrando as principais ocorrências do vulcanismo neoproterozócio na Bacia do Camaquã, RS (Brasil) e alocalização dos Platôs da Ramada e do Taquarembó.

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de conglomerados vulcanogênicos, sucedida poruma associação bimodal de composição básica-áci-da (Tabela 8). A porção inferior desta associação écaracterizada por depósitos de fluxos piroclásticosricos em blocos, definidas como brechas co-ignimbríticas e fluxos de púmices que, em algumasporções, são intrudidos por diques básicos. Estesdepósitos particulados são sucedidos por fluxos delavas riolíticas, que apresentam diferentes aspectosestruturais e texturais, destacando-se os tiposautobrechados, foliados e maciços. Localizadamen-te, ocorrem lavas básicas intercaladas às ácidas.Intrusões rasas de composição riolítica e traquíticacortam as rochas encaixantes ao redor da área doplatô.

As brechas co-ignimbríticas são definidaspelo enriquecimento de litoclastos e empobrecimen-to de material fino, tendo como característica prin-cipal a pobre seleção, observando-se litoclastosconatos de rochas riolíticas e, subordinadamente,litoclastos acidentais de granitóides, andesitos earenitos, envolvidos por uma matriz tufácea, com-posta por cristaloclastos (K-feldspato e quartzo),vitroclastos e púmices. A geometria do depósito éirregular, não tendo sido constatadas feições deacamadamento. A organização subhorizontal do de-pósito é raramente observada, marcada apenas emalguns locais por um maior achatamento de púmices

(Figs. 14a, b, c, d). Estas características são herda-das da incapacidade do fluxo em sustentar clastosmaiores, aliada à elevada fluidização do fluxo quedetermina a elutriação da fração fina. Wright &Walker (1977) interpretaram este tipo de depósitocomo produzido pela queda de blocos sincrônicos afluxos piroclásticos, sendo esta interpretação poste-riormente revista pelos mesmos autores e a fraçãolítica interpretada como parte do próprio fluxo. Estafácies é interpretada como proximal sendo comple-xas as relações entre estes depósitos e osignimbritos.

Os ignimbritos são caracterizados pela pre-dominância da fração lápili, observando-se varia-ções nos conteúdos de cristaloclastos, vitroclastos elitoclastos. Pode-se individualizar duas litofáciesprincipais: ignimbritos do tipo lenticulito eignimbritos ricos em cristais. Nos primeiros obser-va-se um predomínio de matriz tufácea de composi-ção vítrea, envolvendo púmices com diferentes for-mas e tamanhos, além de litoclastos e cristalo-clastos. A grande quantidade de púmices, aliada aograu de soldagem pronunciado resulta em umaquantidade elevada de fiamme, originando uma des-tacada textura eutaxítica que confere à rocha umaspecto lenticular (Fig. 15a, b, c; 16 a, b). Oscristaloclastos são dominantemente de quartzo efeldspato alcalino subédricos e euédricos (juvenis),

Figura 12 - Exemplos de depósitos de fluxo piroclástico da SVA no Platô do Taquarembó, RS (Brasil): (a) ignimbritos estratificados eparcialmente soldados; (b) ignimbritos maciços soldados sobrepondo os depósitos estratificados (c) detalhe de ignimbrito fortemente soldadocom aspecto de lava; d-e) detalhe dos depósitos estratificados, onde é observado um nível com predomínio de blocos juvenis (d) e cognatos(e); (f) textura eutaxítica observada em ignimbrito rico em litoclastos cognatos.

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ÜQES NÊ AIC SOTISÓPED SACITSÍRETCARAC

)adicá-ocisáb(ladomiB)avisufe-avisolpxe(

sarussepse( ≈ )m001-08

;sadicásavaledoxulFsocisábseuqidesaval

esiaruturtsesotcepsasetnerefidmocsotiloiResodailof,sodahc-erbotua(siarutxet

mesotlasabmocoãçalacretni;)soçicam.ôtalpodsatirtserseõçrop

sotirbmingI)socisábseuqidropsodatrocetnemadazilacol(

=secimúpedoxulfedocitsálcoripotisópeD)adicáoãçisopmoc(siatsircmesocir/sotilucitnel

etnemadazilacol(sacitírbmingi-ocsahcerB)socisábseuqidropsodatroc

edoinímoderP;socolbededaditnauqednarG)adicáoãçisopmoc(sinevujesotangocsotsalc

)airáidemretni(lasaBsarussepse( ≈ )m21

socinêgonacluvsotnemideS-salc(socinêgonacluvvsodaremolgnoC

sotlasab/sotisedna=zirtam/sot

savaledoxulFedseuqidropsodatrocetnemadazilacol(

)acitíuqart-acitíloiroãçisopmoc

xp+.galp=siatsirconefsocitírifropsotisednAopoT.)semrofidipir(xp+.galp=zirtam/)atigua(

.)ozqe.brac(salucísev=etocapod

Tabela 8 - Organização faciológica da Seqüência Vulcânica do Platô da Ramada, RS, Brasil (modificado de Sommer et al. 2001).

Figura 13 - Feições microscópicas características em ignimbritos da SVA - Platô do Taquarembó, RS (Brasil): (a) púmices e cristaloclastos emignimbrito parcialmente soldado (LP - 25x); (b) detalhe de fragmento de púmice em ignimbrito não soldado (LP - 100x); (c) esferulitos comofeições de devitrificação de alta temperatura em ignimbrito (LP - 100x); (d) cristais euédricos, litoclastos e púmices em ignimbrito soldado (LP- 25x); (e) litoclastos cognatos e púmices estirados em ignimbrito soldado (LP - 25x); (f) shards e púmices em ignimbrito rico em vitroclastos;cristalização da fase vapor em fratura (LP - 25x); (g) axiolitos como feição de devitrificação de alta temperatura em lithophysae (LP - 100x);(h) litoclasto acidental de andesito e púmices estirados em ignimbrito soldado (LP - 25x).

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além de ocorrer com bordas quebradas (cognatos)(Fig. 16 c, d) . Os litoclastos são dominantemente deriolitos cognatos, constatando-se também a presençade fragmentos acidentais de andesitos (Figs. 15f,16e). Axiolitos e esferulitos são feições de devitrifi-cação comuns, principalmente em fragmentos depúmices (Fig. 16f).

Em algumas porções de topo das unidades defluxo piroclástico foram identificadas pela primeiravez no Rio Grande do Sul, feições típicas de escapede gases (degassing pipes) na Aloformação Acampa-mento Velho, representadas por estruturas semicircu-lares a circulares centimétricas, preenchidas por ma-terial argiloso. Estas estruturas gradam para uma zonabrechada, refletindo provavelmente um aumento nafugacidade de gases, onde observa-se uma predomi-nância de fragmentos envoltos por uma matriz argilo-sa (Fig. 15e). É notável a preservação de estruturascirculares marcando os pelo-pipes, similares às des-critas em ignimbritos dos complexos vulcânicos deBishop Tuff e Rio Caliente (Sheridan, 1970). Estasfeições resultam do intenso escape dos gases contidosna fração púmice e entre os fragmentos durante oresfriamento do depósito.

Ignimbritos ricos em cristais também ocorremno Platô da Ramada, tendo esta unidade de fluxo umageometria tabular, com aproximadamente 30 cm deespessura e limites laterais variáveis, sobrepostos aoslenticulitos (Sommer et al., 2001). Diferem dosignimbritos anteriormente descritos pelo conteúdo ele-vado de cristaloclastos, em torno de 50 a 60%, des-tacando-se a abundância em cristaloclastos de K-feldspato e quartzo, envolvidos por púmices e vitro-clastos, além de raros litoclastos cognatos de riolitos eacidentais de rochas sedimentares. O achatamento depúmices foi responsável pela geração de fiamme, cujaorientação marca uma textura eutaxítica incipiente(Figs. 15d; 16g, h). Um fluxo piroclástico com mais de40% de cristais é definido como ignimbrito rico emcristais, sendo este tipo de unidade discutida por diver-sos autores (Lipman, 1975; Byers et al., 1976;Clemens & Wall, 1984, entre outros). A ocorrênciadeste tipo de depósito tem sido recentemente reconhe-cida em outras seqüências vulcânicas brasileiras, taiscomo no paleoproterozóico da Província Tapajós(Lamarão et al., 1999) e no norte do Estado do MatoGrosso (Pinho et al., 1999).

De acordo com Cas & Wright (1987), aconcentração elevada de cristais em depósitospiroclásticos de fluxo está relacionada a erupções desistemas altamente cristalizados ou ao fraciona-mento físico durante a movimentação do fluxo. Este

último envolve a elutriação da fração fina nas por-ções altamente fluidizadas do fluxo ou mesmo nacoluna de erupção, permitindo a acumulação dafração densa (cristais + líticos).

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A diversidade dos produtos vulcânicos éoriginada a partir de variações nos processos asso-ciados a dois principais estilos de erupção, efusivoou explosivo. As propriedades físicas e químicasdos magmas e a disponibilidade de voláteis do meioou das encaixantes são os fatores principais quedeterminam o regime da erupção.

No estudo de seqüências vulcânicas antigasdevem ser priorizados inicialmente os aspectos des-critivos, inseridos em duas grandes categorias textu-rais: coerente e vulcanoclástica. Adicionalmente sãoagregadas informações sobre a geometria, estrutu-ras, texturas e composição dos depósitos, sendo esteconjunto importante para construção de hipótesessobre a origem das rochas vulcânicas.

Os depósitos vulcânicos coerentes subaé-reos, em geral, não oferecem dificuldades de inter-pretação, na medida em que são originados a partirdo resfriamento e cristalização de lavas ou de cor-pos muito rasos (fluxos de lavas, domos e intrusõessubvulcânicas relacionadas). A classificação destasrochas é baseada na percentagem dos minerais es-senciais, sendo sempre recomendado (devido às ca-racterísticas texturais dos depósitos) a utilização declassificações químicas (e.g. TAS).

Os depósitos vulcanoclásticos são constituí-dos predominantemente por fragmentos vulcânicos,independentemente dos processos de formação,transporte ou deposição. A grande variedade dedepósitos pode ser agrupada em quatro principaiscategorias genéticas: 1- fácies autoclásticas das la-vas 2- depósitos piroclásticos dispersos pela ação degases quentes e vapores; 3- depósitos piroclásticosou autoclásticos ressedimentados e 4- depósitossedimentares vulcanogênicos.

Entendem-se como depósitos piroclásticosprimários aqueles gerados diretamente da atividadevulcânica explosiva, sendo os mecanismos princi-pais de transporte à tração (depósito de surge), asuspensão (depósitos de queda) e fluxos de massa(depósitos de fluxo piroclástico). A naturezaparticulada dos depósitos é um dos principais fato-res que inibem a preservação destes registros vulcâ-nicos, sendo os tipos soldados em geral melhor pre-servados.

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A natureza primária dos depósitos de fluxopiroclástico pode ser reconhecida através de indica-dores da presença de calor, representada por zonasde liberação de gases (degassing pipes), aliada atransformações hidrotermais e registros dedevitrificação de alta temperatura (texturas grano-fírica, esferulítica, litophysae, fraturas perlíticas,cristalização da fase vapor) além de disjunções co-lunares.

No Rio Grande do Sul exemplos de fluxospiroclásticos bem preservados, relacionados àatividade vulcânica neoproterozóica-cambriana, sãoencontrados na Aloformação Acampamento Velho,em especial nos Platôs do Taquarembó (DomPedrito) e da Ramada (região de Vila Nova do Sul).

A investigação geológica destes dois platôspermite tecer algumas considerações:1 o vulcanismo no Platô do Taquarembó estabele-

ceu-se sobre uma crosta transamazônica granulí-tica, diferente do Platô da Ramada que foi cons-truído sobre uma crosta brasiliana juvenil;

2 as características dos depósitos vulcânicos indi-

cam um ambiente subaéreo para o vulcanismo nosdois platôs;

3 o vulcanismo ácido domina nos dois platôs;4 nos dois platôs observa-se a presença de lavas e

depósitos piroclásticos. No Platô do Taquarembóidentificou-se uma ciclicidade definida por doiseventos explosivos separados por duas unidadesefusivas, diferentemente do Platô da Ramada queconcentra a fração piroclástica na base seguidapor derrames riolíticos sucessivos;

5 o estudo dos fluxos piroclásticos sugere que emambos os platôs ocorrem ignimbritos maciços eestratificados, sendo os ignimbritos ricos em cris-tal mais abundantes na Ramada;

6 em ambos os platôs foram identificados feiçõesindicativas de calor relacionadas aos fluxos piro-clásticos, especialmente texturas de devitrificaçãode alta temperatura, cristalização da fase vapor epresença de disjunções colunares. Estruturas deescape de gases, até então desconhecidas no RioGrande do Sul, são identificadas apenas no Platôda Ramada.

Figura 14 - Exemplos de depósitos de brechas co-ignimbríticas do Platô da Ramada, RS (Brasil): (a) depósito com predomínio de litoclastoscognatos de riolitos; (b-c) depósito com abundância em litoclastos acidentais e subordinadamente cognatos, além de piroclastos juvenis: púmicese vitroclastos; (d) depósito com predomínio de litoclastos cognatos de riolitos e fraturas preenchidas por material quartzo-feldspático, produtoda cristalização da fase vapor.

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Figura 15 - Feições típicas em ignimbritos do Platô da Ramada, RS (Brasil): (a, b) ignimbrito com predomínio de matriz e fragmentos de púmicesachatados e orientados, originando forte textura eutaxítica; (c) ignimbrito tipo lenticulito constituído por cristaloclastos, púmices e raros litoclastos;(d) aspecto macroscópico de ignimbrito rico em cristais: abundância de cristaloclastos de feldspato alcalino e quartzo e subordinadamente púmicese raros litoclastos acidentais; textura eutaxítica incipiente; (e) feição de escape de gases nas porção superior de depósito ignimbrítico moderadamentesoldado; (f) ignimbrito mal selecionado e moderadamente soldado, constituído de litoclastos acidentais e acessórios.

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Figura 16 - Fotomicrografias de feições típicas de ignimbritos do Platô da Ramada, RS (Brasil): (a-b) ignimbrito tipo lenticulito comcristaloclastos, púmices e vitroclastos; notável textura eutaxítica (LN-25x); (c-d) cristaloclastos de quartzo envoltos por púmices devitrificadose orientados (LN-25x); (e) litoclasto cognato de riolito porfirítico em ignimbrito com abundância em cristaloclastos e púmices (LN-50x); (f)axiolito em ignimbrito como produto de devitrificação em alta temperatura (LP - 25x); (g-h) ignimbrito rico em cristais: predomínio decristaloclastos de feldspato alcalino e quartzo; púmices achatados na matriz marcando incipiente textura eutaxítica; litoclastos acidentais(andesitos e pelitos) e cognatos (riolitos) ocorrendo subordinadamente (LN-25X).

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Agradecimentos - Ao apoio financeiro PRONEX e FAPERGS (pro-cessos 00/0173.9; 01/1103.5 e BIC 00512023). Ao CNPq pela bolsade produtividade em pesquisa (processo 4700181/01-5). Ao CPGq ea CPRM-SUREG PA pela infra-estrutura disponibilizada e emprésti-mo de fotografias aéreas e dados geofísicos. Aos dois revisoresanônimos, pelas críticas e sugestões.

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