Modelagem geoquímica de soleiras das Regiões de Prudentópolis e Rebouças da Província Magmática do Paraná, Estado do Paraná

Abstract

Resumo: A Província Magmática do Paraná (PMP) representa importante magmatismo que se estende por extensa área da região sudeste da América do Sul. Este magmatismo é de caráter bimodal e resultou em expressivo vulcanismo e extensas intrusões rasas (diques e soleiras) com variações composicionais e texturais entre si, que sugerem diversos processos magmáticos que devem ser estudados para auxiliar no entendimento da evolução da província. Este trabalho tem como objetivo principal realizar a modelagem geoquímica de soleiras da PMP nos municípios de Prudentópolis e Rebouças, no Estado do Paraná, para compreender os processos magmáticos que formam as soleiras e como se manifestou a evolução destes corpos. As soleiras da região de Rebouças possuem composições químicas indicativas de magma mais primitivo em relação às de Prudentópolis. Na análise petrográfica foram descritas amostras de gabros e basaltos de cada soleira, que indicam disposição no centro e na borda dos corpos, respectivamente. As amostras de basalto possuem texturas de rápido resfriamento, como esferulitos, textura em quench, cristais ocos e cauda de andorinha. As amostras de gabros possuem texturas indicativas de diferenciação magmática e reações entre cristal e líquido, com intercrescimentos granofíricos, pertíticos, simplectíticos (entre a augita e labradorita) e zonamentos composicionais, que evidenciam fracionamento da composição magmática durante a cristalização. Estas variações composicionais são observadas também na análise da química mineral, com maior enriquecimento de CaO nas amostras de basaltos, e, de Na2O nas amostras de gabros e nas bordas dos fenocristais de labradorita. Os padrões de variação dos óxidos são observados em diagramas do tipo Harker, sendo as soleiras divididas em dois tipos, com comportamentos geoquímicos distintos: soleiras de baixo TiO2 (<2%) e soleiras de alto TiO2 (>2%), que inferem a presença de fontes mantélicas distintas. O processo de fracionamento magmático foi testado matematicamente, sendo que a maioria dos resultados obtidos nos cálculos são semelhantes aos resultados observados. Os mecanismos de fracionamento magmático inferidos com as análises são predominantemente por cristalização fracionada

Abstract: The Parana Magmatic Province (PMP) represents an important and extensive magmatism that covers a large area in the southeastern region of South America. It comprises a bimodal magmatism resulting in significant volcanism and extensive shallow intrusions (dykes and sills) with compositional and textural variations among them, which suggests several magmatic processes that must be studied to understand the province evolution. The main objective of this work is to execute a geochemical modeling of the PMP sills located in the cities of Prudentópolis and Rebouças, in the State of Paraná, to understand their magmatic and evolutionary processes. The Rebouças sills have chemical compositions indicative of more primary magma in relation to those of Prudentópolis. Gabbro and basalts specimens were sampled from the inner and outer parts of each sill, respectively, for petrographic and geochemical analysis. Basalt samples show rapid cooling textures, such as quench, skeletal and swallow-tailed crystals and spherulites. In contrast, gabbro samples show granophyric, perthitic and symplectite intergrowth textures and compositional zoning, indicating magmatic fractionation during crystallization. These compositional variations are also observed in the mineral chemistry analysis, with greater enrichment of CaO in basalts, and Na2O in gabbros, observed on the edges of labradorite phenocrystals. The oxide variation patterns were analyzed in Harker-type diagrams, with sills divided into two groups, with different geochemical behaviors: low TiO2 sills (<2%) and high TiO2 sills (>2%), which infer the presence of distinct mantle sources. The magmatic fractionation process was mathematically tested, and most of the results obtained were similar to the ones in petrography, mineral and rock chemistry. The magmatic fractional controls inferred, by the analyses performed, are predominantly by fractional crystallization