Origem vulcânica para o tonstein da jazida do Faxinal (RS) : estudos mineralógicos, petrográficos e de palinofácies

Abstract

Análises mineralógicas, petrográficas e de palinofácies são registradas em um leito de tonstein associado a camadas de carvão na Jazida do Faxinal, Rio Grande do Sul, Brasil. A integração dos dados revestiu-se de grande importância para atribuir uma origem vulcânica para este argilito caolinítico. O tonstein é uma rocha quase monominerálica, composta predominantemente por caolinita antigênica. Dispersos na massa caolinítica ocorrem os minerais piroclásticos: paramorfos de quartzo-ß bipiramidais euédricos, “splinters” de quartzo transparente, zircão idiomórfico, apatita euédrica, alanita e pseudomorfos de sanidina, os quais são considerados como uma suíte restrita de minerais vulcânicos de tonsteins distais que preservaram durante a diagênese. Os minerais primários e suas feições texturais, bem como as relações de campo, indicam uma origem vulcânica de queda para essa camada. O estudo de palinofácies, inédito para este tipo de rocha, evidenciou uma composição diferenciada da matéria orgânica estruturada ao longo do perfil do tonstein. Análises estatísticas do querogênio de diferentes níveis da camada de tonstein indicaram altas percentagens de fitoclastos (xilema e epiderme) associados à menor representatividade de palinomorfos. Análises microestratigráficas destes níveis demonstraram que a saturação e a precipitação dos palinomorfos foram altamente influenciadas pelo intenso processo de queda de cinzas. O nível basal caracteriza-se por densos aglomerados de esporos e polens, enquanto o topo é marcado pela preservação de fragmentos de colônias de algas Botryococcus evidenciando uma deposição subaquosa desta camada. Alguns fragmentos de epiderme (cutículas) evidenciam, por sua coloração, acentuada alteração termal. Esses dados possibilitaram vincular as peculiaridades do mecanismo de deposição e preservação da matéria orgânica com o processo de formação do tonstein relacionado à rápida precipitação de cinzas vulcânicas. O tonstein intercalado em camada de carvão indica um episódio de sedimentação de tefra durante a deposição da seqüência portadora de carvão no Permiano Inferior no sul da Bacia do Paraná.

Mineralogical and palynofacies analyses are reported from a tonstein layer interbedded with coal seams in the Faxinal coalfield, Rio Grande do Sul, Brazil. Integration of data has far reaching significance for attributing a volcanic origin for this kaolinitic claystone bed. The tonstein is almost monomineralic rock, composed mainly by authigenic kaolinite. Scattered in the kaolinitic mass primary pyroclastic minerals occur: euhedral beta-quartz paramorphs and waterclear quartz splinters, idiomorphic zircons, apatite, allanite and sanidine pseudomorphs; considered as a restricted suite of silicic volcanic minerals of the distal tonsteins which preserved during diagenesis. The primary minerals and their textural features, as well as the field relations, indicate a volcanic air-fall origin. Analyses of the kerogens from different levels of tonstein layer indicate high percentages of phytoclasts combined with very low palynomorph percentages. Microstratigraphic analyses of the tonstein profile demonstrated that saturation and precipitation of palynomorphs were highly influenced by the intense ash-fall process. The preservation of Botryococcus colonies at the top of the tonstein evidenced the subaqueous deposition of this bed. The brown color of several cuticle fragments and tracheids was linked to thermal alteration. The tonstein interbedded in a coal seam indicates an episode of tephra sedimentation during the deposition of the coal-bearing sequence of the Lower Permian in the southern Paraná Basin.