Autores
Tratz, E. (UFSC) ; Waichel, B.L. (UFSC) ; Tomazzoli, E. (UFSC)
Resumo
Imagens orbitais revelaram estruturas circulares e semicirculares na paisagem de Guarapuava, região central do Estado do Paraná, Brasil. Pressupõe-se que estas estruturas e depósitos associados sejam resultantes de atividades vulcânicas e sedimentares correlacionadas ao evento magmático que formou a Província Paraná-Etendeka durante o Eo-Cretáceo. As estruturas são preenchidas por derrames de lava, hialoclásticos, rochas vulcanoclásticas e sedimentares com estruturas de impacto (fragmentos balísticos). A geomorfologia e distribuição das fácies indicam contemporaneidade entre atividades vulcânicas e processos sedimentares na área interna das estruturas.
Palavras chaves
Estruturas circulares; Morfologia; Configuração Geológica
Introdução
Pressupõe-se que as estruturas circulares reconhecidas em Guarapuava sejam resultantes de atividades vulcânicas Eo-Cretáceas da Província Paraná- Etendeka. Já os depósitos vulcanossedimentares reconhecidos na área indicam contemporaneidade entre atividades vulcânicas e processos sedimentares na área interna das estruturas. Os piroclastos encontrados na área revelam manifestações vulcânicas de caráter explosivo (baixa explosividade) com o desenvolvimento de piroclastos. O desenvolvimento de pequenos fluxos piroclásticos é comum no início de atividades havaianas (CAS e WRIGTH, 1987). Branney et al (2008) compara o vulcanismo da região Sul da Bacia do Paraná ao tipo Snake River (SR), evento vulcânico incomum e não totalmente compreendido caracterizado pela associação entre rochas ácidas, básicas e piroclastos. No caso de SR, é provável que as maiores erupções ocorressem associadas a caldeiras, Bonnichsen (1982) apud Branney et al (2008) relacionou estruturas circulares negativas discretas a caldeiras de subsidência. Brand e White (2006), Németh e White (2009) relatam também em (SR) uma grande variedade de pequenos vulcões e cones de escória formados por atividades vulcânicas freatomagmáticas. A expressão em superfície deste tipo de atividade vulcânica é o aparecimento de pequenos vulcões de geometria circular, ou em forma de ferradura descritos na literatura como anéis de tufo (tuff ring) cones de tufo (tuff cone) e crateras de maar (maar craters) (WHOLETZ 1983). Na porção Sul e Central da Província Paraná-Etendeka, Paiva, (2000) registra estruturas circulares associadas a domos ou bacias estruturais, estas estruturas são formadas por padrões de falhas anelares. Entretanto, são raras as feições associadas a atividades vulcânicas tanto que Branney (2008) chama a atenção para a falta de trabalhos científicos que abordem a existência de centros eruptivos preservados na Província Paraná-Etendeka, com exceção do complexo eruptivo de Messum na Namíbia. Deste modo, é preciso investigar a origem das estruturas circulares reconhecidas em Guarapuava, uma vez que possuem características de relevo e depósitos característicos de edifícios vulcânicos. Caso as estruturas circulares de Guarapuava marquem antigas feições vulcânicas haveria grande contribuição para estudos de caráter vulcanológico, estrutural e de evolução da paisagem local, fornecendo informações importantes sobre a atual configuração geomorfológica e paleogeográfica.
Material e métodos
As incursões a campo foram realizadas na primeira etapa do trabalho sendo necessárias para identificação dos principais afloramentos da área de estudo, reconhecimento das características dos derrames e fácies vulcanossedimentares correlativas. Nesta etapa, foi efetuado ainda o georreferenciamento dos pontos de controle para base cartográfica e coleta de amostras de rochas para análises químicas e micromorfológicas. As amostras encaminhadas para análises químicas visaram a avaliação do teor de SiO2, e TIO2, enquanto que as análises micromorfológicas foram essenciais para a determinação e descrição da textura das rochas da área de estudo.Em um segundo momento foi feita a interpretação das análises químicas, micromorfológicas e espacialização dos dados para confecção dos mapas geológico e geomorfológico da área de estudo. A espacialização dos dados foi dividida nas seguintes etapas: 1a Etapa: Realização do inventário do material que se dispõe, tais como cartas topográficas, imagens de satélite ,SRTM e material bibliográfico. 2a Etapa: Georreferenciamento e confecção do mosaico de imagens e das curvas de nível da área de estudo de acordo com a seguinte base cartográfica: 1) Cartas Topográficas: Governo do Estado do Paraná: Consórcio Geomabiente/FOTOTERRA: MI:2837-1; MI:2837-2; MI:2837-4; MI:2838-1; MI:2838- MI:2838-4; MI:2852-1. Curvas de nível de 20 em 20 metros. 2) Mosaico de Imagens SPOT- Satellite Pour l'Observation de La Terre. (Resolução espacial de 30 metros); 3) Mosaico com anaglífos de imagem ASTER- Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection, (Resolução espacial 15 metros); 4) MIRANDA, E. E. de; (Coord.).Brasil em Relevo. Campinas: Embrapa Monitoramento por Satélite, 2005.Disponível em: <http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br>.Acesso em: 12 fev. 2015. 5) Imagens: SRTM Shuttle Radar Topography Mission disponibilizadas pela NASA (Resolução espacial 30 metros). 6) Elaboração de Modelo digital a partir de curvas 20 em 20 metros das cartas planialtimétricas do IBGE (Resolução espacial, 40 metros). Mapeamentos e trabalhos consultados: PAIVA, A,P.Estratigrafia e tectônica do nível dos riodacitos pórfiros da Formação Serra Geral. Tese de doutorado. Instituto de ciências e exatas,UNESP, Rio Claro, SP. 200. 3a Etapa: Interpretação de imagens, seguida da fotointerpretação assistida pelos pontos de campo, criação de arquivos de correspondência e catalogação dos pontos de campo. Em um segundo momento, a geração de mapas preliminares com as principais estruturas geológicas e geomorfológicas da área em questão. Nesta etapa foram gerados os mapas: geológico, geomorfológico, hipsométrico e modelos de elevação do terreno das estruturas circulares. Programas utilizados: Idrisi – Utilizado no georreferenciamento e tratamento das imagens de satélite; Global Mapper- Tratamento de imagens; Auto cad map – para a digitalização dos mapas.
Resultado e discussão
3.1 Configuração geológica e geomorfológica regional
Predominam na área de estudo três unidades litológicas Eo-Cretáceas
distintas, rochas ácidas do Tipo Chapecó (ATi), rochas
básicas/intermediárias do Tipo Esmeralda (BTi), e básicas do Tipo Pitanga
(ATi), assim classificadas de acordo com a metodologia proposta por Peate et
al (1992) e Peate (1997), que agrupa as rochas de acordo com o teor de Ti,
sendo as rochas com teores >2% de alto teor de titânio (ATi) e as rochas com
teores <2% de baixo teor de titânio (BTi). De acordo com a arquitetura
ocorrem na área: 1) Rochas ácidas do Tipo Chapecó correspondentes aos Platôs
de Guarapuava e Entre Rios (Nardy, 1995). 2) Derrames tabulares maciço (Tipo
Pitanga, ATi) localizados a noroeste do município e associados a relevos de
encostas suavas com topos convexos. 3) Derrames pahoehoe maciços (Tipo
Esmeralda BTi) correspondentes a formas de relevo dissecado de topos
tabulares. 4) Derrames pahoehoe maciços e compostos intercalados a rochas
vulcanoclásticas e sedimentares associados ao Vale estrutural do Jordão,
onde estão localizadas as estruturas circulares. Nesta área o relevo
apresenta maior dissecação com topos tabulares nas bordas do vale e convexos
nas proximidades das estruturas circulares. É também nesta área que ocorre a
maior densidade de elementos geomorfológicos (selas, cabeceiras de drenagens
e linhas cumeadas). Atrelados aos modelos de acumulação ocorrem depósitos
aluvio-colúviais e paleodunas eólicas da Formação Botucatu, localizadas na
borda do planalto de Guarapuava. O mapa geomorfológico da figura 1 mostra a
localização das estruturas circulares, disposição das unidades litológicas e
características de relevo.
Figura1: Mapa Geomorfológico da área de estudo.
3.2. Estruturas circulares e faciologia dos depósitos vulcanossedimentares
associados.
Ao todo somam 11 estruturas circulares e semi-circulares na área de estudo
orientadas preferencialmente na junção de lineamentos NW e SE responsáveis
por configurar o Vale estrutural do Jordão. Os diâmetros das estruturas
variam de 1,3 a 6,5 km e desníveis de 80 a 230 metros. São parcialmente
recobertas por derrames pahoehoe simples e compostos que interagem com os
depósitos sedimentares e de rochas vulcanoclásticas. Nas margens de algumas
estruturas circulares ocorrem rochas ácidas. Nas áreas que não foram
recobertas pelos derrames foram reconhecidas brechas peperíticas,
hialoclastitos e fácies sedimentares intercaladas a lapilli-tufos. Nota-se
ainda deformação dos estratos sedimentares por fragmentos balísticos
ejetados durante fases explosivas da erupção
Depósitos sedimentares
Ocorrem nas porções mais distais da estrutura e centro. Apresentam
estratificação cruzada e plano-paralela pouco desenvolvida. Os estratos
variam de 0,5 mm a 2 cm com acamadamento em ciclo grano-decrescente, ora
apresentando grãos de 0,064mm, ora grãos de até 0,42mm. A mineralogia é
composta predominantemente por quartzo e feldspato na matriz mais grosseira,
moscovitas, quase sempre relacionadas à fração fina. Mais raramente ocorrem
cristais de apatita e zircão. Foram observados ainda estruturas de impacto
(fragmentos balísticos) de até 8 centímetros deformando os estratos.
As estruturas sedimentares encontradas no centro de duas estruturas
diferenciam-se das marginais, pois mostram vesículas, amidalas, púmices e
pequenos fragmentos de vidro vulcânico alterados para palagonita. As
amidalas e alguns espaços entre as camadas são preenchidas por zeolitas
fibro-radiais. É muito comum a substituição da palagonita e cinzas
vulcânicas por zeolitas, num processo denominado de zeolitização,
desencadeado pela hidratação do vidro vulcânico (NAYDU, 1964; IJIMA, 1968).
Stroncik e Schmincke, (2001), Walton e Shiffman (2003), Drieff e Shiffman
(2004), também relatam novas associações minerais a partir da alteração do
vidro vulcânico por processos de hidratação, sendo bastante comum o
desenvolvimento de zeolitas e argilas em fases mais avançadas da
palagonitização.
Nas estruturas sedimentares localizadas em zonas proximais é o comum o
aparecimento de clastos ígneos juvenis orientados entre os estratos como
mostra a figura 2.
Figura 2: Fotomicrografia dos Clastos ígneos juvenis orientados entre os
estratos.
Depósitos vulcanoclásticos
Brechas peperíticas
Ocorrem próximas à porção central da estrutura e margens, mostrando que o
magma interagiu com as unidades sedimentares. Em lâmina delgada observa-se
fragmentos de lava basáltica com textura intergranular e estrutura
amidalóide de até 2 cm . As amídalas são preenchidas por argilominerais e
clorita, com até 0,4 mm de diâmetro. Os sedimentos mostram feições de
acamadamento milimétricas com alternância entre camadas de granulação mais
fina (0,064mm) e de granulação mais grossa (0,42mm) com grano-decrescência.
As brechas peperíticas encontradas próximas ao centro da estrutura Humaitá
diferenciam-se das encontradas em porções mais distais uma vez que nestas
brechas o magma interagiu com depósitos sedimentares e também com frações de
cinza vulcânica consolidada (tufo).
Hialoclastitos são descritos na literatura como brechas oriundas de
processos vulcânicos não explosivos constituídas por agregados clásticos
vitrificados em função do rápido arrefecimento provocado pelo contato do
magma com ambientes subaquosos. São indicadores da colocação do magma em
ambiente subaquático, como mar, lagos, geleiras ou água sedimentar (
HONNOREZ e KIRST, 1975; MC PHIE, 1993). Essas brechas preenchem o centro da
estrutura Humaitá, são constituídas por clastos ígneos de textura
vitrofírica envoltos em menor proporção por material vítreo palagontizado e,
em maior proporção por uma matriz mais grossa constituída de quartzo e
minerais fibro-aciculares possivelmente gerados em função do resfriamento
rápido do magma. Nas margens desta matriz ocorre uma porção rica em quartzo
e calcedônia mais fina. Possivelmente a matriz mais fina foi gerada por
processos hidrotermais pós-magmáticos. Em lâmina delgada é observado textura
relictual perlítica concêntrica (Figura 3). gerada no processo de
arrefecimento do vidro vulcânico e pequenos esferulitos compostos de quartzo
e feldspato.
Piroclastos
Os piroclastos caracterizam produtos de atividades vulcânicas explosivas e
são colocados em superfície por correntes ou fluxos piroclásticos (Mc Phie,
1993). No inicio de atividades vulcânicas havaianas é possível que ocorra o
desenvolvimento de atividades explosivas com pequenos fluxos piroclásticos
no inicio das erupções decorrentes do acumulo de voláteis ou do contato do
magma com água (Cas e Wrigth 1988; Nunes et al 2002). No área de estudo os
piroclastos ocorrem em meio a camadas sedimentares, sendo possível observar
em lâmina delgada camadas de lapilli-tufos, fragmentos juvenis (shards de
vidro e púmice). Deformando as estruturas sedimentares foram reconhecidas
bombas vulcânicas e fragmentos balísticos. A figura 4 mostra fragmentos de
púmice.
Base Cartográfica: SRTM Shuttle Radar Topography Mission disponibilizadas pela NASA (Resolução espacial 30 metros).
Imagem captada com lente de 40 mm.
Considerações Finais
Os aspectos geomorfológicos e a distribuição das fácies presentes dentro das estruturas indicam contemporaneidade entre atividades vulcânicas e processos sedimentares desenvolvidos durante o intervalo das erupções. Ao final do período de erupções o alivio de pressão na câmara magmática provocado pela extrusão do magma resultou no abatimento do teto do reservatório magmático formando em superfície as estruturas vulcânicas reconhecidas ainda hoje na paisagem.Quando o reservatório magmático é drenado a pressão dentro da câmara magmática diminui fazendo com que o teto do reservatório seja abatido, o reflexo em superfície é a formação de uma depressão de formato circular, quando há ressurgência do magma forma-se um domo na porção central da depressão (COLE, 2005; ACOCELLA 2008). Pós atividade magmática as estruturas foram preenchidas por depósitos sedimentares, com o retorno de atividades ígneas tardias o contato do magma com o ambiente sedimentar subaquoso gerou pequenas explosões dentro das estruturas remobilizando os sedimentos e colocando em superfície os piroclastos.
Agradecimentos
Referências
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