Proveniência das areias inconsolidadas do Rio Jacuí - RS

Abstract

Esta dissertação trata do estudo da assembléia de minerais pesados para a determinação da proveniência dos depósitos de areia inconsolidados do Rio Jacuí e seus principais afluentes, congregando principalmente as bacias hidrográficas do Baixo Jacuí e do Vacacaí-Vacacaí Mirim. O Rio Jacuí é o maior rio do estado do Rio Grande do Sul e, apesar da sua importância para o mercado de mineração de areia, pouco se sabe a respeito das áreas-fonte que contribuem para estes depósitos e das principais rotas de distribuição das mesmas. A análise de minerais pesados é uma importante ferramenta utilizada na investigação de sedimentos, pois a diversidade e ocorrência de paragêneses diagnósticas de rochas-fonte particulares tornam esta técnica a mais sensível e precisa, aplicada aos estudos de proveniência sedimentar. A amostragem de sedimentos ativos foi realizada em 19 pontos da bacia de drenagem. Separou-se a fração de areia fina e muito fina para a obtenção dos concentrados de minerais pesados. Os principais minerais pesados translúcidos identificados são: granada, turmalina, hornblenda, zircão, apatita, epidoto e estaurolita, e minoritariamente rutilo, piroxênio, cianita, silimanita, andaluzita, titanita, actinolita e tremolita. O principal piroxênio identificado foi o hiperstênio. Os minerais opacos principais identificados foram: magnetita, ilmenita, hematita e, ocasionalmente pirita. Os resultados demonstram que as principais áreas-fonte que contribuem na composição dos sedimentos do Rio Jacuí são o Escudo Sul- Riograndense, cujos sedimentos são trazidos através de afluentes, localizados a sul, e as rochas sedimentares da Bacia do Paraná. As rochas das formações Serra Geral e Tupanciretã contribuem minoritariamente como fonte de sedimentos arenosos nos pontos estudados. A redução pequena, mas consistente do índice ATi, nas amostras coletadas no Rio Jacuí, em direção à jusante do rio, indica a atuação do intemperismo ácido sobre os grãos de apatita. Um padrão semelhante é identificado no índice GZi indicando dissolução parcial da granada devido ao intemperismo. O índice ZTR baixo (< 12) mantém-se praticamente inalterado ao longo do curso principal do Jacuí, demonstrando uma forte contribuição de sedimentos trazidos pelos afluentes do rio. O índice de arredondamento da apatita, consistentemente baixo, também não possui grandes variações (6 – 12, exceto em uma amostra), corroborando esta hipótese. Desta forma, estes índices representam a assinatura de minerais pesados do Rio Jacui e podem ser utilizados para avaliar a contribuição dos sedimentos do rio no preenchimento da porção mais jovem da bacia de Pelotas.

This monography focus on heavy mineral analysis apply to provenance studies of unconsolidated sand deposits of Jacui River and his main afluents, evolving the hydrographic basins of Baixo Jacui and Vacacai-Vacacai Mirim. The Jacui River is the major river of Rio Grande do Sul state and despite his importance for the aggregate mineral industry, very low attention has been concentrated in knowledge of source-areas and the main routes of sand distribution. The heavy mineral analysis is an important tool used in sedimentologic investigations, because the diversity and diagnostic paragenesis found in specific source rocks make the analysis of heavy minerals the most sensitive and robust technique for provenance studies. Sampling of load sediments was done in 19 spots along the drainage basin. Fine to very fine sand fraction was split-out in order to obtain the heavy mineral portion. The main heavy mineral assemblage identified are: garnet, tourmaline, hornblende, zircon, apatite, staurolite, and minor rutile, pyroxene, kyanite, sillimanite, andaluzite, titanite, actinolite and tremolite. The principal pyroxene is hypersthene. The identified opaque minerals are magnetite, ilmenite, hematite and pyrite. Results indicate that the main source-area for unconsolidated sands of Jacui River is the Rio Grande do Sul Shield through his afluents coming from south Jacui river margin. Sedimentary rocks from Parana basin formations are also important source-area for unconsolidated river sands. Volcanic rocks from Serra Geral and sedimentary fluvial rocks from Tupanciretã formations source-areas show minor contribution. The low but consistent decreasing of ATi index, in samples from main course Jacui River, going to jusante direction, indicates acid weathering on apatite grains. Similar pattern is observed in the GZi index which indicates partial dissolution of garnet due to weathering action. The low ZTR index (< 12) is virtually conserved along the main course of Jacui River showing a strong contribution of sediments coming from the river afluents. The rounded apatite index, consistently low, also is almost constant (Ari = 6-12, except one sample) and agrees with that idea. Further, the heavy minerals signature of Jacui River would help to better understand the provenance and filling of young section of Pelotas marginal basin.