Mecanismos de resfriamento, estruturação e processos pós-magmáticos em basaltos da Bacia do Paraná : região de Frederico Westphalen (RS) - Brasil

• Autor(a) principal: Gomes, Marcia Elisa Boscato
• Data de Publicação: 1996
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/12538
• topic: Derrame basaltico; Vulcanismo; Alteração hidrotermal; Basaltos; Geoquímica; Frederico Westphalen (RS)

Dans la région nord de l'état du Rio Grande do Sul, localisée entre les villes de Frederico Westphalen-Iraí-Planalto, on été individualisées 12 coulées basaltiques appartenant à la Formation Serra Geral du Crétacé du Bassin du Parana. Les caractéristiques structurales et pétrographiques de ces roches ont conduit à la définition de deux types de coulées: (1) type I, à épaisseurs entre 15 et 30 mètres et à structuration interne constituée par un niveau étroit vésiculaire au sommet, une zone intensément fracturée au-dessous, suivie de la présence d'une zone macrovésiculaire interne, d'une zone centrale massive et, à la base, un étroit niveau vésiculaire pouvant ou non être présent; (2) type II, à épaisseurs entre 30 et 50 mètres, caractérisées par la présence de niveaux vésiculaires au sommet et à la base et par une zone centrale intensensément fracturée, dans certains cas avec formation de trois niveaux différenciés par le schéma de fracturation selon une colonnade supérieure, un entablement et une colonnade inférieure. Les coulées du type I sont porteuses de minéralisation d'amétistes sous la forme de géodes dans la zone macrovésiculaire interne. Les coulées de cette séquence sont classées, selon la proposition de Peate (1989) comme type Pitanga (coulées 1,2,3,5,6,8 et 10) et type Paranapanema (coulées 4,7,9 et 11), et leur positionnement stratigraphique indique l'intercalation de ces deux types magmatiques. Des étude de détail ont été développées pour la coulée de Frederico Westphalen (la onzième dans la séquence de la région). Cette coulée possède, dans la zone étudiée, 50 mètres d'épaisseur, une structuration du type II et des caractéristiques chimiques du type Paranapanema. Le modèle de refroidissement par conduction, basé sur les travaux de Jaeger (1961), appliqué a cette coulée, s'est avéré compatible avec les caractéristiques structurales, texturales et minéralogiques. Les variations observées sont le reflet des différences de vitesse du refroidissement le long du profil vertical de la coulée. Dans les niveaux vésiculaires, les textures intercertales, générées par l'arrangement entre les minéraux primaires: olivine, Ti-magnétite, augite et plagioclase, les vésicules et la mésostase, sont compatibles avec une vitesse de refroidissement de 0,03 degré/heure et une vitesse de lávancée du front de solidification de 0,09 cm/heure, correspondan à la cristallisation de 33% du liquide, aux proximités des vésicules. Aux niveaux des colonnades, le modèle prévoit une vitesse de refroidissemenet de 0,0034 degré/heure et une vitesse de lávancée du front de solidification de 0,023 cm/heure, correspondant à la formation d'olivine, Ti-magnétite, augite et plagioclase et d'un résidu correspondant à 70% de cristallisation. La partie centrale de la coulée présente les plus petites vitesses de refroidissement, autour de 0,0008 degré/heure et de lávancée du front de solidification (0,012 cm/heure), qui ont permis un plus grand degré de cristallisation de la matrice, constituée de Ti-magnétite, augite, pigeonite et plagioclase et d'un résidu compatible avec 81% de cristallisation. Ce processus de cristallisation magmatique, qui aboutit a la construction du squelette cristrallin, a lieu dans une période de 31 ans. Les processus de fracturation de la roche en réponseà la contraction provoquée par l'accumulation de stress thermique lors du refroidissement, commencent à se manifester avant même la solidification totale de la coulée. Des "fractures" précoces, caractérisées par l'ouverture de vides par dilatation, sans rupture de la roche, sont rencontrées dans les parties supérieures de la coulée. Celles-ci sont remplies par le liquide résiduel de même composition que la mésostase adjacente. Le principal événement de fracturation commence à s'établir peu après la solidification (T=900°C), dans les régions proches des bords du corps et plus tardivement au centre de la coulée (T=750°C), engendrant, respectivement, les schémas caractéristiques de colonnades et d'entablement. Les phases minérales secondaires cristallisent dans les vides intergranulaires, remplissant egalement les vésicules et les fractures de la roche. Elles sont formées à partir du liquide résiduel résultant du processus de fractionnement de la matrice, et représentent différents degrés d'évolution de ce résidu. Feldspath-K et quartz sont les phases tardimagmatiques caractéristiques formées dans les vides intersticiels. La cristallinité de ce matériel est contrôlée par des taux de refroidissement régnant à l'endroit de leur formation. L'evolution du fluide conduit à la concentration de H2O, avec formation de minéraux argileuses, aussi bien dans les interstices des grains que dans les remplissages des fractures. Le mélange du fluide résiduel de la mésostase avec les vapeurs condensées dans les vésicules, produit les phases tardives du niveau vésiculaire, dont la cristallisation se fait à basse température à cause des vitesses de refroidissement elevées dans la partie superieur de la coulée. Ce fluide, en déséquilibre avec la matrice de la roche, produit une altération des phases primaires, avec une déstabilisation complète de l'olivine et une altération du pyroxène. Les fractures tardives, qui coupent toutes les structures de la roche, sont remplies par des zéolithes, du quartz et des carbonates.