Caracterização dos Derrames Pahoehoe, `Ã`A e dos tipos transicionaise geoquímica do vulcanismo de 1580, Ilha de São Jorge - Arquipélago dos Açores

Abstract

Tipos de morfologias de derrames básicos e padrões petrográficos e geoquímicos foram descritos e interpretados para as erupções de 1580 na Ilha de São Jorge, Açores. As investigações anteriores priorizaram os aspectos geocronológicos e estruturais, sendo os dados físicos e geoquímicos do vulcanismo descritos apenas em escala regional. A partir do levantamento geológico, de seções colunares, da descrição detalhada de litofácies vulcânicas e de fotomosaicos, foram identificados derrames do tipo pahoehoe, slabby pahoehoe, rubbly pahoehoe e `Ã`a em duas erupções de 1580, Ribeira do Nabo e Ponta Queimada. Na erupção de Ribeira do Nabo sugere-se a colocação dos derrames em uma topografia sub-horizontal com oscilações nas taxas de efusão, o que permite a formação de diferentes tipos morfológicos em uma mesma área. Lobos pahoehoe apresentam superfície original estando relacionada a períodos de baixas taxas de efusividade. Slabby e rubbly pahoehoe possuem superfícies rompidas que indicam o aumento e/ou oscilações nas taxas de efusão. Derrames `Ã’a também são encontrados junto aos demais tipos, sugerindo uma maior efusividade com a canalização de lavas em relevos acidentados. Na erupção de Ponta Queimada, foram identificados derrames `Ã’a, rubbly pahoehoe e lobos pahoehoe secundários. Sugere-se um maior volume de magma em relação à Ribeira do Nabo que permite a inflação interna dos derrames, e consequentemente a ruptura de suas superfícies. Os lobos pahoehoe secundários foram provavelmente gerados pelo rompimento do núcleo dos derrames mais espessos. Petrograficamente as rochas foram classificadas como olivina basaltos. A mineralogia é constituída por olivina, augita, plagioclásio e minerais opacos. As lavas pahoehoe e slabby pahoehoe possuem texturas porfirítica, glomeroporfítica e intergranular em matriz fina e uma porosidade de 21-23 %. Os tipos rubbly pahoehoe e `Ã`a são porfiríticos com microfenocritais de plagioclásio (<1 mm) em uma matriz muito fina a fina. A porosidade para estes derrames varia de 12-21 % em Ribeira do Nabo e 5 % em Ponta Queimada. Os derrames em Ponta Queimada apresentaram xenocristais de olivina e microxenólitos pedidotíticos. Os dados geoquímicos da erupção de 1580 indicam uma afinidade magmática alcalina com os termos menos diferenciados localizados na região de Ponta Queimada. Isto pode ser explicado pela presença de xenocristais de olivina e microxenólitos de peridotitos. Os padrões evolutivos de Ribeira do Nabo sugerem a cristalização fracionada de olivina + augita + plagioclásio + titanomagnetita + apatita. O padrão de ETR normalizado pelo condrito e o diagrama multielementar normalizados pelo OIB e pelo MORB sugerem que os basaltos estudados foram gerados a partir de um baixo grau de fusão de uma fonte profunda e enriquecida do tipo OIB. O estudo dos aspectos físicos dos derrames de 1580 juntamente com a petrografia e geoquímica permitiram compreender a história geológica deste evento.

Lava morphotypes, petrographic patterns and geochemistry were described and interpreted for the 1580 eruptions, São Jorge Island, Azores. Previous investigations prioritized geochronology and structural studies, being the lava flows and the geochemistry described on a regional scale. Geological data, such as columnar sections, detailed analysis of lithofacies and photomosaic allowed the identification of pahoehoe, slabby pahoehoe, rubbly pahoehoe and `Ã`a lava morphotypes in two of the 1580 eruptions: Ribeira do Nabo and Ponta Queimada. For the Ribeira do Nabo eruption is suggested the emplacement of lava flow in a sub-horizontal topography with varied effusion rate, allowing the formation of different morphotypes in a same area. Pahoehoe morphotypes presents original crust and are related to low effusion rate periods. Slabby and rubbly pahoehoe display broken flow crusts, which indicate the increase and/or a variation of effusion rates. `Ã`a flows were also find mixed with other morphotypes, this occured due to high effusion rates in a rugged slope, channeling the flows. `Ã`a, rubbly pahoehoe and secondary pahoehoe are described in Ponta Queimada. Individual flows are thicker than Ribeira do Nabo, this suggest a high volume of magma allowing inflation of lava core and a subsequent surface break. The secondary pahoehoe flows were probably generated by the breaking up of the core of the thicker flows. Petrographically all flows are classified as olivine basalts. The primary mineral composition is formed by plagioclase, augite, olivine and opaque minerals. The pahoehoe and slabby pahoehoe flows are characterized by porphyritic, glomeroporphirytic and intergranular textures in a fine groundmass and porosities of 21-23 %. The rubbly pahoehoe and `Ã`a flows have intergranular and porphyritic textures with microphenocrysts of plagioclase (< 1 mm) in a microcrystalline groundmass. The porosity for these flows is 12-21 % in Ribeira do Nabo and 5 % in Ponta Queimada. The flows of Ponta Queimada show olivine xenocrysts and microxenoliths of peridotites. Chemistry of the basalts indicate an alkaline nature for the 1580 volcanism. The less-evolved compositions are found in Ponta Queimada. These facts can be explained by the presence of xenocrysts and microxenoliths. The geochemistry patterns of Ribeira do Nabo suggest a fractional crystallization of olivine + augite + plagioclase +titanomagnetite + apatite. The REE patterns normalized by chondrite values and spider diagram normalized by OIB and MORB values suggest that the basalts were generated by low volumes of melt an enriched OIB source. The study of the physical aspects of 1580 lava flows with petrography and geochemistry allowed understand the geologic history of this event.