Estratigrafia dos basaltos do Distrito Mineiro de Ametista do Sul, Brasil

Abstract

A província vulcânica Paraná é a maior produtora de geodos de ametista do mundo, produzindo principalmente na região do distrito mineiro de Ametista do Sul (20-30 km), no sul do Brasil. A descrição dos derrames de lava no distrito mineiro de Ametista do Sul e áreas adjacentes, combinado com geoquímica derrame a derrame e cintilometria foi usada para definir a estratigrafia dos derrames de lava na região. O principal resultado obtido foi a identificação de um controle estrutural por falhas do depósito de geodos de ametista. Nove derrames vulcânicos foram individualizados, dos quais seis são classificados com magma tipo Pitanga (>3 peso% TiO2), ocorrendo na base da estratigrafia, e três são classificados com Paranapanema (2-3 peso% TiO2), posicionados no topo da estratigrafia. Os geodos de ametista estão contidos nos três derrames superiores do tipo Pitanga da região, chamados localmente de Veia Alta (principal produtor), Veia do Meio e Veia Baixa. As rochas do distrito mineiro foram intensamente alteradas para argilominerais, por um processo de alteração de baixa temperatura, principalmente os três derrames produtores. A presença em grande quantidade desses argilominerais na rocha é um importante componente que controla a reologia da rocha, transformando o basalto em um esmectita metabasalto de muito baixa temperatura, tendo relação direta com a formação dos geodos por um processo de ballooning. Mais quatro derrames foram identificados na sequência vulcânica, na região de Frederico Westphalen, totalizando 13 derrames vulcânicos na estratigrafia do distrito mineiro de Ametista do Sul. Os dois derrames superiores de Ametista do Sul, do tipo Paranapanema (COOGAMAI e Linha Alta), foram identificados na base da estratigrafia da região de Frederico Westphalen. O derrame Veia Alta, juntamente com o derrame COOGAMAI, foi identificado com altitudes distintas nos diferentes blocos individualizados na região, evidenciando a presença de blocos abatidos. Isto levou à interpretação da existência de uma estrutura do tipo hemi-graben na região, baixando os derrames em mais de 200 m de altitude em quatro degraus, representados pelos blocos Planalto, Ametista do Sul, Castelinho e Frederico Westphalen. A estrutura em hemi-graben foi gerada por falhas de direção NW, representadas pelos lineamentos estruturais do Rio do Mel, que separa o bloco Planalto do bloco Ametista do Sul, do Rio da Várzea, que separa o bloco Ametista do Sul do bloco Castelinho e por um lineamento logo a oeste da região de Castelinho, que aparta o bloco Castelinho do bloco Frederico Westphalen. A identificação do derrame COOGAMAI na base da estratigrafia da região de Frederico Westphalen sugere que o derrame Veia Alta, produtor de geodos de ametista, está posicionado no subsolo desta região ou abaixo da cota de 250 m. A estrutura em hemi-graben está controlando verticalmente o depósito de geodos de ametista, que está compartimentado pelos blocos altos e baixos da estrutura e é de suma importância na exploração de novos depósitos de geodos de ametista na região.

The Paraná volcanic province is the world´s largest producer of amethyst geodes, mostly Ametista do Sul mining district (20-30 km) in southern Brazil. The description of the lava flows in the Ametista do Sul mining district and adjacent areas, combined with flow-byflow geochemistry and scintillometry, defines the stratigraphy of the flows. A major result is the fault-controlled regional distribution of the ore deposits. Nine flows are individualized, six Pitanga magma type (>3 wt.% TiO2) at the base of the stratigraphy and three Paranapanema magma type (2-3 wt.% TiO2) at the top of the stratigraphy. The amethystbearing geodes are contained in the uppermost three Pitanga flows that are known as the Veia Alta (main producer), Veia do Meio and Veia Baixa flows. The rocks from the mining district were highly altered to clay minerals by a low temperature alteration process, particularly the three producing flows. The massive presence of clay minerals in the rock is an important component that controls the rheology of the rock, transforming the basalt into a very low grade smectite metabasalt, directly related to the geode formation by a ballooning process. Four additional flows were identified in the Frederico Westphalen region, totaling 13 flows in the stratigraphy of the Ametista do Sul mining district. The two uppermost Paranapanema flows from Ametista do Sul (COOGAMAI and Linha Alta flows) occur at the base of the stratigraphy in the Frederico Westphalen region. The presence of down-thrown blocks leads to the interpretation of a hemi-graben structure, lowering the blocks more than 200 m in four steps, represented by Planalto, Ametista do Sul, Castelinho and Frederico Westphalen blocks. The NW tectonic patterns that generate the hemi-graben structure are the Rio do Mel lineament, that separates the Planalto block from Ametista do Sul block; the Rio da Várzea lineament, dividing the Ametista do Sul block from Castelinho block; and a lineament positioned immediately to the west of the Castelinho region, that separates the Castelinho block from the Frederico Westphalen block. The identification of the COOGAMAI flow at the base of the stratigraphy in the Frederico Westphalen region, suggests that the Veia Alta geode-hosting flow is below the ground or below the elevation of 250 m in this region. The hemi-graben structure is controlling vertically the deposit of amethyst-bearing geodes, which is compartmented by the high and low blocks, and is of major significance in the exploration for new amethyst geode deposits in the region.