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Artigo Produção Nacional Revisado por pares

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Alteration processes of a thick basaltic lava flow of the Paraná Basin (Brazil): petrographic and mineralogical studies

2003; Elsevier BV; Volume: 16; Issue: 5 Linguagem: Português

10.1016/s0895-9811(03)00098-1

1873-0647

Flávia Schenato, M. L. L. Formoso, P. Dudoignon, Alain Meunier, D. Proust, Antoine Mas,

Soil and Unsaturated Flow

Petrographic and mineralogical studies of a 45 m thick basaltic lava flow in southern Paraná Basin (Rio Grande do Sul, Brazil) enables a detailed description of three structural levels: the lower vesicular zone (LVZ), inner massive zone (IMZ), and upper vesicular zone (UVZ). The three levels, inherited from cooling stages, are characterized by vertical zonation of the petrographic features and associated secondary mineral assemblages, such as clay minerals and zeolites. Zeolite crystallization is limited to the vesicle infilling and partial replacement of albitized plagioclases. The clay mineral sequence observed in vesicle infilling is a celadonite, saponite, chlorite/saponite mixed layer. The mesostasis of the three levels, which constitutes reduced sites of clay mineral crystallization from the peripheral levels (top and base) to the inner, massive, and vesicle-free part of the flow, presents a saponite to C/S mixed layer sequence. Petrographic and chemical observations support three steps for the alteration mechanisms. The earliest alteration stages are related to postmagmatic mechanisms. They are marked by earliest celadonite precipitation in the oxidative condition of the highly permeable UVZ, saponite with homogeneous compositions in reducing conditions, and C/S mixed layer conversion in the inner part of the flow, where temperature gradients have been preserved during the final stages of cooling. The albitization of plagioclase associated with zeolite crystallization and the compositional changes in clay mineralogy should be attributed to high water/basalt alterations during the low-grade burial metamorphic conditions in more permeable vesicular levels of the flow. O estudo petrográfico e mineralógico de um derrame basáltico de 45m de espessura, na porção sudeste da Bacia do Paraná (Rio Grande do Sul, Brasil), segue uma descrição detalhada de três nı́veis estruturais: nı́vel vesicular inferior (LVZ), nı́vel maciço intermediário (IMZ) e nı́vel vesicular superior (UVZ). Estes nı́veis estruturais, resultado dos processos de resfriamento do derrame, são caracterizados pela zonação vertical das feições petrográficas e dos minerais secundários associados, tais como argilominerais e zeolitas. As zeolitas ocorrem em vesı́culas e como fases de substituição dos plagioclásios albitizados. Os argilominerais ocorrem preenchendo vesı́culas seguindo a sequência, celadonita, saponita, interestratificado C/S. A mesóstase da rocha, que constitui sı́tios reduzidos de cristalização de argilominerais, apresenta, das zonas periféricas (topo e base) para as zonas internas do derrame, a sequência saponita-interestratificado C/S. As observações petrográficas e quı́micas sugerem três estágios de alteração. Os primeiros estágios estão relacionados com os mecanismos de alteração pós-magmática. Estes estágios são marcados pela precipitação precoce de celadonita nos nı́veis mais permeáveis (UVZ), em condições oxidantes, formação de saponita com composição relativamente homogênea, em condições redutoras, e pela conversão para interestratificado C/S, nas partes internas do derrame, cujo gradiente de temperatura tem sido preservado por mais tempo, durante os estágios finais de resfriamento. Por outro lado, a albitização dos plagioclásios, associada à cristalização de zeolitas, e as mudanças na composição dos argilominerais, devem estar associados aos mecanismos de alteração, nos nı́veis mais permeáveis, com altas razões água/rocha, em condições de metamorfismo de baixo grau.