Petrological and volcanological insights into acid lavas from the Paraná-Etendeka Magmatic Province on the surroundings of Guarapuava city, Paraná, Southern Brazil: a contribution of detailed textural characterization combined with in situ Sr isotopes in plagioclase phenocrysts - Angelini, Pedro Geraldi (2018)
Nos entornos da cidade de Guarapuava (Paraná, Brasil) afloram rochas vulcânicas ácidas do tipo Chapecó associadas ao magmatismo Eocretáceo da Formação Serra Geral. Tais rochas formam extensos corpos tabulares com dezenas de metros de espessura, sobrepondo-se aos derrames basálticos correlatos. Classificam-se como traquidacitos pobres em sílica (63-66% SiO2). A textura porfirítica caracteriza-se por 10 - 20% de macrocristais de plagioclásio, piroxênio (augita, principalmente) e óxidos de Fe-Ti, em ordem decrescente de abundância; imersos em uma matriz microgranular a afanítica. Em escala de afloramento, os traquidacitos possuem um padrão zebrado, alternando bandas sinuosas claras e escuras dispostas de maneira sub-horizontal. Vesículas e amídalas, apesar de pouco abundantes, são recorrentes. Macrocristais de plagioclásio foram amplamente investigados do ponto de vista petrográfico e isotópico. Tais cristais caracterizam-se por hábitos tabulares euedrais atingindo comprimentos de até 2 cm. Menos comuns, mas presentes, são agregados deste mineral com piroxênio e óxidos de Fe-Ti, definindo textura glomeroporfirítica. Neste caso, o plagioclásio ocorre em menores tamanhos, com formas irregulares e contatos interdigitados. Independente da associação petrográfica, o plagioclásio é predominantemente homogêneo, com ausência de zoneamentos. Imagens de catodoluminescência e microscopia eletrônica de varredura em matriz de traquidacito revelaram que esta é composta por dois domínios petrograficamente distintos; um contínuo e maciço caracterizado por um fino intercrescimento de sanidina e quartzo, e outro irregular e esburacado dominado apenas por sanidina. As bandas escuras observadas nos respectivos afloramentos são enriquecidas no primeiro, enquanto as bandas claras são relativamente empobrecidas neste e dominadas pelo segundo tipo. Todas amostras apresentaram curvas crystal size distribution (CSD) côncavas para cima, possibilitando sua subdivisão em fenocristais (> 3mm) e microfenocristais (< 3mm). Tal divisão guarda relação com o período de residência e ambiente de cristalização, estimados da ordem de 40 anos em câmara magmática profunda (taxa de crescimento de 10-9 mm.s-1), e 2 anos durante ascensão e erupção (taxa de crescimento de 10-8 mm.s-1), respectivamente. Assinaturas de isótopos de Sr em plagioclásio revelam sutis flutuações intra e intercristalinas das razões de 87Sr/86Sr, com média de 0.70566 ± 0.00004 (2\'sigma\'). Tais razões de 87Sr/86Sr em plagioclásio sobrepõem-se às de rocha total, condizente com uma cristalização em equilíbrio e sua classificação como fenocristais sensu stricto. As altas temperaturas dos magmas traquidacíticos (~1000°C) associadas aos cristais sinuosos de plagioclásio nos agregados e às curvas CSD côncavas para cima indicam relevante ação de coarsening durante estágio de câmara magmática. A limitada variação de isótopos de Sr obtida em plagioclásio sugere sua cristalização em uma câmara magmática com contínua injeção de magmas cogenéticos capazes de interagir e homogeneizar todo o ambiente. Tais eventos de injeção magmática causaram rompimento e remobilização de partes das paredes da câmara, redistribuindo os fragmentos cumuláticos, posteriormente preservados como os agregados (clusters). Tal magma ascendeu pela crosta com 10-15% de cristalinidade. As baixíssimas quantidades de água dissolvidas (<1.5% H2O) foram exsolvidas apenas em profundidades muito rasas até a superfície. Tal exsolução magmática ocorreu de maneira heterogênea, gerando zonas discretas com reologias e propriedades diferentes numa escala centimétrica. Fraturas sub-horizontais finamente espaçadas condicionadas pela direção do fluxo e pelo padrão de resfriamento possibilitaram o escape de tais fluidos, que teriam interagido seletivamente com as porções imediatamente próximas, gerando as diferentes cores observadas nos afloramentos bandados. Relações estratigráficas, ausência de texturas/estruturas piroclásticas, imponente presença de cristais euedrais de plagioclásio e homogeneidade isotópica associadas às baixas concentrações de água e altas temperaturas magmáticas refutam uma origem piroclástica para tais depósitos. Sugere-se um modelo eruptivo predominantemente efusivo na forma de extensos derrames de lavas ácidas a partir de condutos na região de Guarapuava.