Os complexos vulcânicos Fissural e Santa Bárbara, Ilha Terceira, Açores

Abstract

A Ilha Terceira, pertencente ao Arquipélago dos Açores, é dividida em cinco zonas distintas: quatro estrato vulcões essencialmente traquíticos e uma zona basáltica fissural, definida pelo alinhamento de cones de escória, domos e sistemas de falhas. Estas unidades são caracterizadas por rochas vulcânicas efusivas e explosivas com um largo intervalo de conteúdo de sílica, além de um volume significativamente grande de rochas mais diferenciadas. O estudo busca uma melhor compreensão da variação petrográfica observada, assim como da origem e evolução das duas unidades abordadas. As amostras estudadas pertencem ao Complexo Vulcânico Santa Bárbara (CVSB), o mais ocidental estrato vulcão da ilha, e ao Complexo Vulcânico Fissural (CVF). Doze amostras foram escolhidas para estudos petrográficos, das quais seis foram selecionadas para análises de química mineral, química de vidro da matriz e de inclusões silicáticas sob microssonda eletrônica. As lavas basálticas do CVF são porfiríticas, apresentando fenocristais de plagioclásio (bitaunita a andesina), piroxênio (augita) e olivina fosterítica, em uma matriz microcristalina a vítrea. Os litotipos efusivos do CVSB são traquitos porfiríticos, com fenocristais de feldspato alcalino (anortoclásio), piroxênio (ferriaugita) e olivina faialítica em matriz microcristalina. O vulcanismo explosivo do CVSB é representado por ignimbritos mal selecionados com fenocristais e xenocristais de anortoclásio, olivina faialítica e piroxênio (augita – ferriaugita), além de púmices achatados definindo uma textura eutaxítica, shards e litoclastos vulcânicos. Composições de olivinas e piroxênios do ignimbrito apresentam composições intermediárias entre os respectivos minerais dos basaltos e do traquito analisados, sugerindo fracionamento contínuo entre os dois complexos. Dados litogeoquímicos foram analisados e o comportamento dos elementos terras raras sugere uma mesma fonte mantélica para os dois complexos e evolução por cristalização fracionada. A química evoluída constatada em inclusões silicáticas, além da presença de zonações oscilatórias e de antecristais de plagioclásio em diversos basaltos do CVF sugerem mistura entre magmas mais evoluídos e mais primitivos. Resultados sugerem que as rochas de ambos os complexos foram geradas a partir de uma mesma fonte mantélica. No entanto os magmas podem ter sido desenvolvidos em câmaras magmáticas posicionadas a diferentes profundidades e com tempo de evolução e velocidade de ascensão distintos e misturas entre magmas em diferentes estágios evolutivos. Ainda, a reabsorção de fenocristais de anortoclásio na amostra de ignimbrito sugere que eventos de vulcanismo explosivo podem ter sido desencadeados pela entrada de líquidos mais primitivos na câmara magmática.

The Terceira Island, part of the Azores Archipelago, is divided into five distinct zones: four essentially trachytic stratovolcanos and a basaltic fissure zone defined by the alignment of scoria cones, domes and fault systems. These units are characterized by effusive and explosive volcanic rocks, with a wide range of silica content, and a significantly large volume of more differentiated rocks. The study seeks a better understanding of the petrographic variation observed, as well as the origin and evolution of the two investigated units. The samples studied belong to the Santa Barbara Volcanic Complex (SBVC), the westernmost stratovolcano of the island, and the Fissure Volcanic Complex (FVC). Twelve samples were chosen for petrographic studies, six of which were selected for mineral chemistry, matrix glass and melt inclusions (MI) analyses under electron microprobe. Basaltic lavas of the FVC are porphyritic, with phenocrysts of plagioclase (bytownite the andesine), pyroxene (augite) and fosteritic olivine in a microcrystalline to glassy matrix. The effusive lithotypes of SBVC are porphyritic trachytes, with phenocrysts of alkali feldspar (anorthoclase), pyroxene (ferriaugite) and fayalitic olivine in microcrystalline matrix. The explosive volcanism of SBVC is represented by poorly sorted ignimbrites with phenocrysts and xenocrysts of anorthoclase, pyroxene (augite-ferriaugite) and fayalitic olivine, besides flat pumices defining an eutaxitic texture, shards and volcanic lithoclasts. Olivine and pyroxene compositions of the ignimbrite present intermediate composition between the respective minerals of basalt and trachyte analyzed, suggesting continuous fractioning between the two complexes. Lithogeochemistry data were analyzed and the rare earth elements behavior suggests same mantle source for the two complexes and evolution by fractional crystallization. The evolved chemistry of MI, and the presence of oscillatory zonning and antechrysts of plagioclase in several basalts of FVC suggest magma mixing between pristine and more evolved magmas. Results suggest that the rocks of both complexes were generated from the same mantle source. However magmas may have been developed in magma chambers positioned at different depths and distinct time of evolution and ascent speed, besides mixing of magmas in different development stages. Moreover, reabsorption of anorthoclase phenocrysts in the ignimbrite sample suggests that explosive volcanism events may have been triggered by the entry of more primitive liquids into the magma chamber.