Modelagem geológica e controle dos depósitos em geodos no distrito mineiro de Ametista do Sul (RS, Brasil)

Abstract

A área de estudo está localizada na porção norte do Estado do Rio Grande do Sul e abrange principalmente os municípios de Ametista do Sul, Frederico Westphalen, Iraí, Caiçara, Rodeio Bonito, Planalto e Nonoai, onde existem os principais depósitos de ametista de classe mundial do Brasil. Esta região, pela quantidade de garimpos em extração e pela continuidade do principal horizonte mineralizado, é definida como Distrito Mineiro de Ametista do Sul (DMAS). Os objetivos deste trabalho são: i) caracterizar a seqüência de derrames da região do DMAS, ii) a sua relação com o principal nível produtor de geodos de ametista, iii) detalhar os controles geológicos estruturais do principal horizonte mineralizado (cota 410-440 m) e iv) identificar as características gemológicas gerais do preenchimento dos geodos. A estrutura da Fm. Serra Geral na região do DMAS é formada por 5 ciclos vulcânicos (Cn ao Cn+4) aflorantes (a Fm. Botucatu não aflora na região) e por um evento intrusivo caracterizado por basaltos altamente vesiculares e por brechas vulcânicas formadas em condições confinadas (peperitos). O mapeamento de estruturas deformacionais frágeis mostrou que 2 campos paleotensionais atuaram na formação dos arranjos e sistemas de zonas de fratura do DMAS. As direções compressivas e trativas destes campos de paleotensão são, no entanto, alternadas entre si, o que permite interpretar um sistema trativo ortogonal para a geração de tais estruturas. O evento intrusivo (basalto vesicular) aproveitou as descontinuidades estratigráficas (camadas espessas de arenito intertrape que marcam a separação dos ciclos vulcânicos) e as descontinuidades estruturais (zonas de fratura) para alojar diques e sills. As descontinuidades estruturais também foram aproveitadas para o desenvolvimento de um sistema hidrotermal convectivo, formado por fluidos magmáticos (desgaseificação do magma intrusivo) e por fluidos formacionais jovens advindos da compactação dos sedimentos da Bacia do Paraná. Este sistema convectivo foi responsável pela abertura e preenchimento dos geodos de ametista em quatro sucessivos pulsos de mineralização, que possuem paragêneses distintas e que, portanto, marcam as condições de evolução das propriedades físico-químicas dos fluidos.

The investigated area is located at north of the Rio Grande do Sul state (Brazil), and encloses a number of counties (Ametista do Sul, Frederico Westphalen, Iraí, Caiçara, Rodeio Bonito, Planalto, and Nonoai), where there exist a large number of world class amethyst geodes “garimpos” being exploted. This area is known as Ametista do Sul Mining District (DMAS). The aims of this work are: i) characterize the volcanic flows of the DMAS, ii) their relationships with the main superior amaethyst geode producing horizon, iii) the detailed geological and structural controls for that main mineralized horizon (410-440 m of altimetric elevation), and iv) the general gemological features of amethyst geode infillings. The Serra Geral Fm. structure int he DMAS area is made up by 5 outcropping volcanic cicles (Cn to Cn+4); Botucatu Fm. does not outcrop in the DMAS area, but is present as large and thick aeolian intertrps dividing each volcanic cicle. The Serra Geral Fm. is completed by a large volume of intrusive highly vesicular basalts and volcanic breccias (peperites). The mapping of brittle deformational structures showed that 2 paleostress fields operated to develop fracture zones at DMAS. However, the compressive and trative directions of these both paleostress fields alternate their position in each other, and leads to conclude that an orthogonal paleostress system were responsible for deformation. The intrusive vesicular basalts emplaced in the stratigraphic descontinuities (intertrap separating each volcanic cicle) and in the structural descontinuities (fracture zones) to make dikes and sills. The structural descontinuities were also used to develop a convective hydrothermal system, made up by magmatic fluids mixed with young formational ones (due to Paraná Basin sediments compactation). Such a convective system was responsible for openning and filling amethyst geodes in four (4) sucessive mineralization pulses; each pulse shows distinguishing paragenetic assemblage, which denotes varying physical and chemical properties of the mineralizing fluids.