CAVANSITA EM MORRO REUTER, RIO GRANDE DO SUL, BRASIL
Frank, H.T.
1, Formoso, M.L.L.
1, Devouard, B.
2, Gomes, M.E.B.
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1
Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Cx.P. 15001, 91501-970 Porto Alegre , RS, Brasil, heinrich.frank@ufrgs.br
2
Laboratoire Magmas et Volcans (UMR 6524), OPGC – Université Blaise Pascal – CNRS, 5, rue Kessler, F-63038 Clermont-Ferrand cedex, France, B.Devouard@opgc.univ-bpclermont.fr
Resumo – Os agregados milimétricos de cavansita encontrados em basaltos do tipo Gramado em Morro Reuter, Rio Grande do Sul, na extremidade SE da área de ocorrência das vulcânicas cretáceas da Bacia do Paraná, constituem o primeiro registro deste filosilicato azul de cálcio e vanádio para a América Latina. As cavansitas foram encontradas em um veio de quartzo no nível vesicular superior do derrame inferior que aflora na pedreira municipal, associadas a escolecita, heulandite, estilbita, apofilita, laumontita, calcite, mordenita, quartzo ametista, chabasita, stellerita, epistilbita, levyna, argilas (celadonita) e óxidos de manganês. A raridade de minerais de vanádio em basaltos, apesar da presença constante de vanádio nestas rochas, indica uma gênese complexa ainda por ser esclarecida.
Palavras-Chave: cavansita; Morro Reuter; vanádio; Bacia do Paraná.
Abstract – The 1 mm aggregates of cavansite found in basalts of the Gramado type in Morro Reuter, Rio Grande do Sul, at the SE border of the area covered by the cretacic volcanics of the Paraná Basin, constitutes the first findings of this blue calcium and vanadium phyllosilicate in Latin America. The cavansites were found in a single quartz vein of the upper vesicular level of the lower lava flow seen in the municipal quarry, associated to heulandite, scolecite, stilbite, apophyllite, laumontite, calcite, mordenite, amethyst, chabazite, stellerite, epistilbite, levyne, clays (celadonite) and manganese oxydes. Basalts always display a constant level of vanadium, but the genesis of vanadium minerals in these rocks still needs an explanation.
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Keywords: cavansite; Morro Reuter; vanadium; Paraná Basin.
1. Introdução
As rochas de todas as províncias de basaltos de platô são mineralogicamente bastante uniformes e normalmente só podem ser diferenciadas através de análises geoquímicas. Em contraste, as paragêneses de minerais secundários que podem ser encontradas nestas províncias são muito diversificadas, registrando grandes alterações de derrame para derrame e mesmo em um mesmo derrame a distâncias reduzidas. Na Bacia do Paraná a situação não é diferente e a ocorrência de cavansita na Pedreira de Morro Reuter (= PMR) confirma este fato, ampliando o leque de minerais secundários registrados para a Bacia do Paraná.
2. Geologia Regional
As rochas vulcânicas do Cretáceo Inferior que cobrem a seqüência sedimentar da Bacia do Paraná atingem uma espessura máxima de mais de 1000 m com dezenas de derrames sobrepostos, cuja composição varia de basaltos na porção inferior a riolitos no SE da Bacia (Gomes, 1996). A área atualmente coberta por este vulcanismo foi inicialmente estimada em 800.000 km2 por Baker (1923) e mais tarde calculada por Oppenheim (1934) em 1.200.000 km2, principal número citado pela grande maioria dos autores que, desde então, se ocuparam do assunto. A PMR situa-se no limite SE da região de ocorrência das rochas vulcânicas da Bacia do Paraná (Fig. 1), aflorando basaltos do fácies Gramado (Wildner 2003).
Figura 1. Localização de Morro Reuter
3. Metodologia
O Museu de Mineralogia “Luiz Englert”, da UFRGS, iniciou em 1998 um programa de coleta de minerais secundários de rochas vulcânicas, cobrindo uma região de 12.000 km2 ao norte de Porto Alegre (RS) onde, das 47 pedreiras ativas, apenas 12 apresentam regularmente vesículas maiores com minerais secundários. As pedreiras foram visitadas com muita freqüência, no caso da PMR foram realizadas mais de 60 visitas ao longo de 5 anos, coletando-se mais de 2000 amostras que foram trabalhadas com serra diamantada e prensa hidráulica para redução de volume. Em uma segunda etapa, os minerais das vesículas selecionadas foram determinados macroscopicamente e com estereomicroscópio. Foi usado um Microscópio Eletrônico de Varredura com EDS do Centro de Microscopia Eletrônica da UFRGS (Equipamento JEOL - JSM 5800) e a Difratometria de Raio X foi realizada em Câmera de Gandolfi da Universidade de Blaise Pascal, França.
4. Descrição do Local
5. Assembléia de Minerais Secundários
O mineral mais conspícuo da PMR é a Escolecita, formando basicamente agregados maciços incolores a esbranquiçados radiados com prismas de até 25 cm de comprimento. Raramente os prismas apresentam-se separados entre si ou possuem hábito acicular. Em ordem decrescente de freqüência podem ser encontrados Heulandita em cristais incolores de 1 cm, raramente com até 4 cm ou formando crostas irregulars de cristais muito pequenos em padrões complexos; Estilbita possui a clássica forma em ampulheta e cores amareladas; Apofilita forma cristais incolores, brancos, esverdeados ou verdes com tamanhos de até 10 cm e Laumontita ocorre em prismas pequenos, incolores quando os geodos são abertos e brancos quando secos (após uma hora). Estes 5 minerais perfazem mais de 90% dos minerais encontrados na ocorrência, variando sua abundância relativa ao longo do nível vesicular amostrado. Em porcentagens de 1% a 3% ocorre Calcita, formando cristais incolores de formas complexas com até 4 cm de comprimento; Mordenita está presente como crostas brancas, esferas ou fibras raramente maiores que 1 cm e Quartzo como cristais biterminados com 2-3 mm de eixo, formas maiores corroídas ou, muito raramente, como ametista em cristais com até 1 cm de altura. Em porcentagens muito inferiores a 1% ocorrem Chabazita, em pequenos (7 mm) pseudo-cubos, sempre incolores; Stellerita, formando prismas brancos com 5 mm de altura; Epistilbita, em agregados incolores de até 15 mm e Levyna, em cristais pseudo-hexagonais incolores de até 2 mm. Celadonita reveste externamente as vesículas com escolecita. Além destes, estão sob investigação mais outros 40 minerais visualmente diferentes, sempre com tamanhos entre 15 microns a 1 mm, normalmente em agregados sem formas geométricas definidas, usualmente globulares ou floculares.
6. As Cavansitas
Um único bloco dos muitos coletados mostrou um veio de quartzo com 10 cm de espessura que, para a PMR, é uma feição atípica porque quartzo ali sempre é raro e pequeno. Duas cavidades neste veio mostraram 90 agregados esféricos azuis com até 1 mm de diâmetro (Fig. 2), formados por prismas ortorrômbicos alongados (Fig. 3). No MEV/EDS, constatou-se um conteúdo de 18.21 a 24.37% de V2O5, e, mais tarde, por Difratometria de Raio X em
Câmara de Gandolfi, confirmou-se o filosilicato cavansita (Ca(VO)Si4O10(H2O)4).
Figura 2. Aspecto dos agregados de cavansita (diâmetro dos agregados 1mm)
7. Discussão
A ocorrência representa a primeira cavansita para a América Latina. Cavansita era conhecida apenas do Oregon (USA), descritas por Staples et al (1973) da localidade-tipo de Owyhee Dam e no Charles W. Chapman Quarry em Goble. Em 1988 e mais tarde em 1994, foi encontrado cavansita na India em cristais com até 20 mm de comprimento, os maiores já encontrados. Lá, agora se conhece cavansita em pelo menos 6 localidades. Recentemente o mineral foi registrado para a Nova Zelândia por Thornton (2004).
O vanádio está presente nas rochas vulcânicas da Bacia do Paraná com teores em torno de 300 ppm, já registrados por Cordani e Vandoros (1967) e por outros autores como Peate e Hawkesworth (1996) que apresentam 47 análises elementos maiores e elementos traços de basaltos tipo Gramado com uma média de V em 306 ppm, e valores extremos de 216 a 481 ppm. Deve-se salientar, entretanto, que o V encontra-se enriquecido nas zonas vesiculares dos derrames comparado com a porção maciça, como no derrame de Estância Velha, 8 km ao sul da PMR, onde Schenato (1997) encontrou 271 ppm na porção maciça e 325 ppm V no nível vesicular. Esta elevação é acompanhada por um aumento no teor de Ti de 1,25% para 1,30% de TiO2. A situação repete-se nos derrames do Deccan, onde Ottens (1994)
relata conteúdos de V entre 100 e 800 ppm, com valores mais freqüentes entre 200 e 400 ppm, localmente de 600 a 750 ppm. Provavelmente, o V estava contido inicialmente nas magnetitas e nos piroxênios.
Contrastando com esta presença relativamente elevada e constante de V nas rochas basálticas, minerais de V são extremamente raros nas paragêneses de minerais secundários das rochas basálticas. Um dos registros para V são apofilitas de cores esverdeadas, rapidamente reconhecidas por Rossmann (1974) como tendo a cor relacionada ao V, com teores de até 1600 ppm. As apofilitas verdes ou esverdeadas são uma constante não apenas na PMR, mas em todos os derrames com vesículas contendo apofilita encontrados na área estudada.
As maiores cavansitas indianas foram encontradas apenas em rochas com elevado número de vesículas, em uma ocorrência registrada em Wilke (1989) em meio a um gigantesco complexo de pedreiras extremamente ativas próximas a Mumbai sem registros anteriores de cavansita. Este fato indica que a formação de cavansita aparentemente necessita de uma alta superfície específica, traduzida por muitas vesículas conectadas entre si, feição que pode ser encontrada na PMR onde há também um número elevado de fraturas que normalmente passam pelas vesículas. Estas conexões entre as vesículas deveriam, entretanto, produzir uma mineralização secundária uniforme em todos os geodos, como Ottens (1994) descreve para Poona-Pashan e Lonavala, Índia, mas que na PMR absolutamente não é o caso.
Um diferencial da ocorrência da PMR é a associação das cavansitas com quartzo, pois nas outras ocorrências a cavansita está associada a heulandita, estilbita, thomsonita ou mordenita. Outros minerais de V ainda podem surgir na PMR à medida que se investigam outras fases minerais já individualizadas, entre as quais pelo menos três possuem V com até 12.77% de V2O5.
8. Considerações Finais
A ocorrência confirma o potencial das rochas vulcânicas da Bacia do Paraná de portar minerais raros e, muito provavelmente, novos. Registra o fato de que uma amostragem de grande volume efetuada ao longo de vários anos pode determinar, para uma determinada localidade, pelo menos três dezenas de minerais secundários, extrapolando de longe os números do clássico trabalho de Franco (1952) e os de Murata et al (1987). Metodologia similar, com 27 anos de coleta, registrou, por exemplo, os 45 minerais secundários registrados para o basalto de Bramburg por Schnorrer et al (2004). A confirmada raridade de minerais de V, a despeito da freqüência de V em basaltos e rochas associadas, exige que outras ocorrências de cavansita, muito provavelmente presentes na Bacia do Paraná, devem ser procuradas em zonas com alta vesicularidade e muito fraturadas. Ali, através de uma coleta cuidadosa, pode-se configurar inclusive uma ocorrência de elevado valor econômico, tendo em vista o preço pago por colecionadores por cavansitas e pentagonitas, outro mineral de V associado.
9. Agradecimentos
Somos gratos à equipe da PMR pela autorização de coleta ao longo dos anos. A Margarete W. Simas que reconheceu a importância das cavansitas. Agradecemos também ao Laboratório de Geologia Isotópica e ao Centro de Microscopia Eletrônica da UFRGS.
10. Referências
BAKER, C.L. The lava field of the Paraná basin, South America. J. Geol., v. 31, pp. 66-79, 1923.
CORDANI, U.G.; VANDOROS, F.. Basaltic rocks of the Paraná Basin. In: J.J. Bigarella; G.D. Becker; I.D. Pinto (eds.) Problems in Brazilian Gondwana geology. Curitiba, Mac Roesner, 207-231, 1967.
nº 54, v.6, 1952.
GOMES, M.E.B. Mecanismos de resfriamento, estruturação e processos pós-magmáticos em basaltos da Bacia do Paraná - Região de Frederico Westphalen (RS), Brasil. 1996, 219 f. Tese (Doutorado) – Instituto de Geociências, Curso de Pós-Graduação em Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 1996.
MURATA, K.J., FORMOSO, M.L.L.; ROISENBERG, A. Distribution of Zeolites in Lavas of Southeastern Paraná Basin, State of Rio Grande do Sul, Brazil. J. Geol., v. 95, p. 455 – 467, 1987.
OPPENHEIM, V. Rochas gondwânicas e Geologia do Petróleo do Brasil Meridional. Serviço de Fomento de Produção Mineral, Bol. n. 5, p. 37, 1934.
OTTENS, Berthold. Vanadium in the cavity minerals of the Deccan Traps/India. 28th Rochester Mineralogical Symposium, New York, Proc, 2001.
PEATE, D.W.; HAWKESWORTH, C.J. Lithospheric to asthenospheric transition in low-Ti flood basalts from southern Parana, Brazil. Chem. Geol., v. 127, p. 1-24, 1996.
ROSSMAN, G.R. Optical spectroscopy of green vanadium apophyllite from Poona, India. Am. Min., v. 59, p. 621-622, 1974.
SCHENATO, F. A Alteração Pós-Magmática de um Derrame Basáltico (Região de Estância Velha), Porção Sudeste da Bacia do Paraná, RS, Brasil: Processos de Resfriamento e Vesiculação. Tese de Doutorado. Programa de Pós-Graduação em Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 1997.
SCHNORRER, G.; TETZER, G.; KRONZ, A.. Der Basalt der Bramburg bei Adelebsen und seine Mineralparagenesen. Der Aufschluss, v.55. p 337-368. Heidelberg, 2004.
SIMAS, M. W.; SCHENATO, F. and FORMOSO, M.L.L. Estudo das Zeolitas de um Derrame de Basalto, Região de Morro Reuter (Bacia do Paraná, RS). 1º Simpósio Sobre Vulcanismo e Ambientes Associados, 1., Anais..., Gramado, RS, Brasil, 1999.
STAPLES, L.W., EVANS, H.T. Jr.; LINDSAY, J.R. Cavansite and pentagonite, new dimorphous calcium vanadium silicate minerals from Oregon. Am. Min., v. 58, p. 405 – 411, 1973.
THORNTON, J. Cavansit aus Neuseeland. Lapis, Ano 29, nº 9. Munique, Alemanha, 2004.
WILDNER, W.; LOPES, R. da C.; ROMANINI, S.; CAMOZATTO, E. Contribuição à Estratigrafia do Magmatismo Serra Geral na Bacia do Paraná. Encontro sobre a Estratigrafia do Rio Grande do Sul: Escudo e Bacias, 1., Anais., ILEA/UFRGS, Porto Alegre, p 204 – 210, 2003.
