USO DE DADOS GEOQUÍMICOS NA INTERPRETAÇÃO PETROGENÉTICA DO VULCANISMO DA BACIA DE CAMPO ALEGRE – SANTA CATARINA

USO DE DADOS GEOQUÍMICOS NA INTERPRETAÇÃO PETROGENÉTICA DO VULCANISMO DA BACIA DE CAMPO ALEGRE – SANTA CATARINA

Introdução

Apresentação

Esta monografia está associada a uma disciplina obrigatória (Trabalho de graduação-IA243) do curso de graduação em geologia da universidade federal rural do Rio de Janeiro.

O tema desta monografia é o uso da geoquímica na interpretação petrogenética de rochas extrusivas, avaliando suas potencialidades e limitações. As bases desse estudo foram os dados geoquímicos dos basaltos, riólitos e traquitos da Bacia de Campo Alegre (nordeste de Santa Catarina).Esta monografia foi desenvolvida sob a supervisão do Dr. Sérgio Citroni.

Objetivos

Analise e interpretação de um conjunto de dados geoquímicos de elementos menores de rochas vulcânicas  do Proterozóico Superior de Santa Catarina, dentro da Bacia de Campo Alegre, atribuídas a atividades tectônicas distensivas do final do Brasiliano. Com o propósito de determinar qual a fonte e a evolução magmática dessas rochas.

Avaliar as hipóteses utilizando, junto com os dados geoquímicos, informações geológicas e isotópicas a respeito das rochas vulcanicas da Bacia e dos terrenos nos quais estas se encontram colocados.  

Área estudada

A área estudada localiza-se  na Bacia de Campo Alegre no extremo norte do Estado de Santa Catarina, entre as coordenadas 26º e 26º30’ de latitude sul e entre 49º e 49º30’ de longitude oeste, contando com uma superfície de 500Km2. A bacia é preenchida por importante volume de lavas básicas a ácidas. Sua área de afloramento está situada nas cartas topográficas (escala 1:50.000) de Campo Alegre, São Miguel, Jaraguá do Sul e São Bento do Sul.

O acesso à área de estudo é feito a partir de Curitiba pela rodovia BR-116 até Agudos do Sul, através da rodovia PR-281,seguindo então pela rodovia PR-420 e SC-301, até o entroncamento com a SC-280,  nas proximidades de São Bento do Sul segue-se por esta última rodovia para leste (em direção a Joinville), até a cidade de Campo Alegre. Esta rodovia é o principal meio de acesso a toda porção norte e central da Bacia de Campo Alegre.

Métodos de pesquisa

1.A elaboração dessa monografia baseou-se na execução dos seguintes métodos:

Levantamento bibliográfico, com ênfase em estudos petrológicos, geoquímicos e regionais da Bacia de Campo Alegre e Domínio Luis Alves

2.Avaliação de dados geoquímicos das lavas ácidas e básicas da  Bacia de Campo Alegre, com elaboração de diagramas geoquímicos variados.

3. Foi utilizado levantamento bibliográfico de estudo petrológico e geoquimico em geral.

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 A Ferramenta

A Geoquímica em estudos petrogenéticos

É ponto pacífico que os dados geoquímicos trazem importantes informações a respeito da natureza dos processos geológicos, em especial na interpretação dos eventos de geração e evolução de magmas e de rochas magmáticas.

Entretanto, podemos atribuir um falso significado de precisão absoluta e de respostas exatas e confortantes a esse conjunto de valores numéricos, especialmente se as olhamos em comparação ao usual conjunto de observações de campo, que, por mais objetivas que sejam, sempre parecem carregar um elevado grau de incerteza e de interpretação, especialmente por estarem desprovidas de valores quantitativos. Desse modo, a questão que se coloca é a de como utilizar tais dados com confiabilidade e de maneira realista, problema destacado por vários autores. Rollinson (1993), por exemplo, assinala que os dados geoquímicos nunca devem ser usados para criar, mas apenas para testar um modelo ou hipótese em particular.

Por trás da aparente precisão dos números, há um grande número de variáveis envolvidas: na fonte, no processo de geração e de modificação dos magmas e das rochas magmáticas, e também várias limitações inerentes aos métodos analíticos empregados para a obtenção desses dados, de modo que a interpretação dos dados geoquímicos deve ser feita com base no conhecimento das relações estratigráficas e de idades entre as rochas, suas relações estruturais, o contexto geológico regional, mineralogia (obviamente), qualidade das amostras, etc., além dos cuidados necessários na preparação das amostras e com a confiabilidade dos métodos e com os parâmetros de precisão e exatidão dos laboratórios que produziram os resultados.

Elementos traços

No estudo de rochas magmáticas, uma das ferramentas mais utilizada são os elementos traços, diferentes minerais podem incorporar ou excluir elementos traços de uma maneira mais sensível do que a observada para os elementos maiores, estas variações ocorrem durante os vários processos ígneos, e revela os rearranjos e reequilíbrios entre os minerais e o magma.

O comportamento geoquímico dos diferentes elementos em processos magmáticos, especialmente nos de geração de magmas, é função de sua compatibilidade, ou seja, a tendência que eles tem em permanecer dentro da estrutura mineral (compatibilidade) ou de sair desta e entra na fusão (incompatibilidade). De maneira geral, duas características atuam para definir se o comportamento de um elemento químico é mais ou menos compatível: seu raio e sua carga iônica.

Os elementos com elevado raio e carga iônica pequena tendem a ser incompatíveis com os minerais comuns do manto: olivina, piroxênios, espinélio e granada, são denominados litófilos (com afinidade com as rochas crustais), ou litófilos de íons grandes (large ion lithophile – LIL), como exemplo temos Cs, K, Rb, Sr, Ba, e, dependendo do estado de oxidação, Eu e Pb. Em um outro extremo, os elementos com elevada carga e pequeno raio, são também incompatíveis, sendo denominados Elementos de campo de força alta - High field strength – HFS (incluindo Sc, Y, Th, U, Pb, Zr, Hf, Ti, Nb e Ta, e os elementos terras raras, ETRs). Já os elementos compatíveis no manto (Ni, Cr, Cu V), são fixados preferencialmente nos minerais do manto, tendo carga e raio iônicos baixos. A figura 1.1 apresenta os diferente grupos de elementos que podem ser separados de acordo com as relações entre carga e raio.